УДК 537.11

НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

Орлов Евгений Федорович
Научно-производственная фирма Ltd “Sinuar”
директор

Аннотация
Данная статья посвящена результатам экспериментов с электрическими зарядами. Проведенные исследования выявили особенности направления движения электрических зарядов в электрической цепи, что послужило основой для широкого толкования казалось бы хорошо изученного физического явления.

Ключевые слова: направление движения электрических зарядов в цепи, направление движения электрических зарядов в электрической цепи, направление движения электронов в проводнике, электрическая цепь, электрические заряды


THE DIRECTION OF MOVEMENT OF ELECTRIC CHARGE IN AN ELECTRIC CIRCUIT

Orlov Evgeny Fedorovich
Scientific and Production Company Ltd "Sinuar"
director

Abstract
This article deals with the results of experiments with electrical charges. Our studies have revealed features of direction of the electric charges in the circuit, which was the basis for a broad interpretation of the seemingly well-studied physical phenomenon.

Keywords: direction of motion of electrons in a conductor, the direction of the electric charges in the chain direction of electrical charges in the circuit


Рубрика: Физика

Библиографическая ссылка на статью:
Орлов Е.Ф. Направление движения электрических зарядов в электрической цепи // Исследования в области естественных наук. 2013. № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://science.snauka.ru/2013/04/4756 (дата обращения: 02.05.2017).

ВВЕДЕНИЕ.

Широко распространено мнение о том, что электрический ток это упорядоченное движение свободных электронов в проводнике в направлении от электрода с избыточным количеством электронов к электроду с их дефицитом.

Выполненный эксперимент, однако, показал совсем не то о чем так много написано в учебниках. Кроме того, ситуация усугублялась сообщениями об измерении «скорости движения» электронов в проводнике в момент их движения в электрической цепи, которая якобы, равнялась двум сантиметрам в секунду. Допуская, что автор сообщения, возможно имел в виду групповую скорость перемещения электронов, но неудовлетворенность от сообщения остается, так как совершенно непонятно каким способом авторам подобного исследования удалось «поставить стартовый номер» на свободный электрон и отследить скорость его перемещения в проводнике.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Любая маленькое несоответствие в познании физической картины мира ведет к еще большему несоответствию и в конечном итоге приводит к большим материальным издержкам в современном технологическом обществе. Поэтому, основной целью настоящей работы автор видит в описании выполненного им эксперимента в надежде, что будущие поколения исследователей найдут менее затратные способы получения электрической энергии, пользуясь более реальными описаниями явлений физической картины мира.

ПОСТАНОВКА ВОПРОСА.

Попытки теоретиков дать глубокие согласованные обоснования понятию «свободного электрона» пока не увенчались успехом. Поэтому, когда у автора настоящей работы появилась идея о «разрушении» атома в проводнике переменным магнитным полем генератора электрического тока и высвобождения электронов в процессе разрушения атома, в связи с чем создается избыток электронов на одном из электродов, то вполне закономерно возник вопрос о направлении движения в электрической цепи не только электронов, но и других элементарных частиц, входящих в состав атомов любых химических элементов, в том числе и конкретных атомов подвергшихся «разрушению».

Эксперимент по определению направления движения электрических зарядов в электрической цепи выполнялся путем наблюдения результатов пробоя тонкого листа бумаги электрической искрой постоянного тока высокого напряжения. Для получения высокого напряжения использовалась электрофорная машина, а направление движения электрических зарядов отслеживалось на обычном листе белой бумаги, размещаемой в искровом промежутке на различных расстояниях от электродов электрофорной машины.

В момент высоковольтного разряда, а следовательно и прохождения электрической искры в искровом промежутке между электродами, в листе бумаги электрический разряд пробивал отверстие и по направлению ворсинок бумаги, наблюдаемых под микроскопом, делался вывод о направлении движения электрических зарядов в конкретном месте электрической искры.

В ходе проведения эксперимента было установлено, что электрические заряды в электрической искре, полученной от источника постоянного тока, двигаются в направлении от каждого из электродов к центру искрового промежутка. При этом, в центре искрового промежутка, где происходит «встреча» электрических зарядов, поступивших от каждого электрода, движение электрических зарядов не обнаруживается, т.е. отверстие в листе бумаги электрической искрой не пробивается.

СЛЕДСТВИЯ

Простой, доступный и очень наглядный эксперимент с электрической искрой, казалось бы, не требовал дальнейших пояснений и всего лишь касался специалистов, для принятия ими к сведению этого сообщения. Но!

Общеизвестно, что одноименные электрические заряды, в том числе и электроны, отталкиваются друг от друга, следовательно, в искровом промежутке двигаются частицы материи имеющие электрические заряды различной полярности. И если на одном из электродов накапливаются электроны, то на противоположном электроде, предположительно, накапливаются протоны или в худшем случае – ионы, т.е., непонятные атомы или молекулы вещества материи, у которых «отобрали слабые» электроны, тем самым превратив атомы в положительно заряженные ионы, а «отобранные» электроны стали считаться «свободными электронами».

Учитывая однако, что масса электрона значительно меньше массы любого иона или протона, то следовало бы ожидать, что место «встречи» электрических зарядов в искровом промежутке должно было бы быть сдвинуто в сторону к электроду с накопившимися ионами. И если этого не происходит, то это означает, что ионы или протоны, предполагаемые для участия в создании электрической искры, вряд ли в ней присутствуют.

В связи с последним возникает страшно интересный вопрос, что накапливается на одном из электродов кроме электронов и из каких частиц материи в этом случае, состоит электрическая искра? Одно из худших предположений автора данной статьи – это, аналогичная по массе электрону частица, с положительным электрическим зарядом, создаваемая на атомном уровне в момент «отъема» электрона у конкретного атома вещества материи.

Ответ на данный вопрос можно было бы получить выполнив ряд экспериментов, но для этого необходима заинтересованность академических чиновников, от которых зависит финансирование исследовательских работ. Учитывая полное отсутствие необходимой исследовательской базы у автора данной статьи по данной тематике, предлагается выполнить виртуальные эксперименты с электрическими зарядами.

Вначале перечислим способы разрушения атомов.

Разрушение атомов для получения свободных электронов, т.е. электрического тока, осуществляются различными способами. Самыми известными из них являются:

1. – Химический способ разрушения атомов. Широко применяется при изготовлении источников постоянного тока в виде аккумуляторов. Электрическая емкость, а значит и габаритные размеры аккумуляторов варьируются от миниатюрных до многокилограммовых.

2. – Разрушение атомов магнитным полем, путем пересечения проводником силовых линий постоянного магнитного поля. Широко применяется для получения больших объемов электроэнергии при использовании механической энергии падающей воды, силы ветра, а также приведения во вращение якоря генератора иными различными способами.

3. – Разрушение атомов при облучении их солнечным светом или иным электромагнитным излучением. Широко применяется при изготовлении солнечных батарей, светодиодов и прочих полупроводниковых изделий.

4. – Термическое разрушение атомов. Данный способ используется при изготовлении термоэлектрических генераторов постоянного тока. В настоящее время применяется редко по причине низкого КПД устройств. Несмотря на это выполняются большие объемы исследовательских работ по применению термоядерной управляемой реакции для получения больших объемов электрической энергии известные как «ТОКАМАК» или проектируемая международная программа «ИТЕР».

Учитывая, что в основе термического разрушения атома лежит электромагнитное излучение более низкой частоты в сравнении со световым спектром излучения, поэтому данный способ обладает очень низким КПД.

5. – Механическое разрушение атомов при деформации вещества возникающее преимущественно при механическом расщеплении вещества. Указанное разрушение легко наблюдается при отсоединении листов пластика, полированного стекла, предметов одежды при ее снятии, при разъединении различных предметов в случае, если их поверхности отшлифованы и плотно прилегали друг к другу. Данный способ используется, в том числе и в электрофорной машине.

6. - Данный пункт остается свободным, ожидая новых идей от многочисленной армии исследователей.

И так, в ходе реального эксперимента установлено:

Затраты механической энергии на вращение дисков электрофорной машины идут преимущественно на разрушение атомов химических элементов, из которых состоят поверхности дисков машины. Количество разрушенных атомов зависит от площади поверхности вещества материала подвергающегося разрушению в единицу времени. Таким образом, чем быстрее вращаются диски машины, тем большая площадь поверхности дисков участвует в разрушении атомов, находящихся на их поверхности, в единицу времени.

Рассмотрим случай, когда электроды разведены на сравнительно большое расстояние. При ручном вращении дисков машины нетрудно определяется, что по мере накопления свободных электрических зарядов на концах электродов затраты механической энергии мышц увеличиваются пропорционально увеличению плотности зарядов на электродах и в лейденских банках электрофорной машины. После возникновения электрической искры в искровом промежутке, что соответствует освобождению от электрических зарядов в данной электрической цепи, механическая нагрузка резко падает и постепенно увеличивается при продолжении вращения дисков машины.

Следующим моментом для рассмотрения предлагается случай, при котором электроды электрофорной машины соприкасаются между собой, что соответствует короткому замыканию электрической цепи и соответственно, свободному протеканию по ней электрических зарядов, при наименьшем электрическом сопротивлении цепи. В этом случае, затраты механической энергии на вращение дисков машины оказываются наименьшими. Такие затраты идут преимущественно на преодоление трения в подшипниках и трения токосъемных щеток.

Эти оба случая очень показательны и чтобы продемонстрировать их показательность, предположим, что имеется генератор электрической энергии мощностью один киловатт. Запитаем от этого генератора один электрический двигатель мощностью десять киловатт, что будет означать работу электрогенератора на предельно полной мощности при обычной работе электродвигателя.

Далее, увеличим количество аналогичных электродвигателей в цепи до десяти штук, что будет соответствовать потреблению мощности около ста киловатт. В этом случае, электрическое сопротивление уменьшается на порядок, что вызывает соответствующее падение электрического напряжения в цепи и все десять электродвигателей не вращаются, а механическая нагрузка на двигатель вращающего якорь электрогенератора минимальна, в связи с чем ускоренно разрушаются атомы проводников в обмотках электрогенератора, в следствие чего проводники расплавляются и электрогенератор выходит из строя, разрывая при этом электрическую цепь.

На практике, в электрическую цепь устанавливаются устройства предохраняющие от выхода из строя обмоток генератора, но нас интересует механизм процесса, поэтому мы рассматриваем ситуацию без защитных устройств в электрической цепи.

Далее, предположим, что якорь электрогенератора вращает турбина, к лопастям которой подается механическая нагрузка в виде падающей воды из водохранилища, а электрические обмотки электрогенератора выполнены из твердых сплавов не поддающихся разрушению, по причине малого количества разрушенных атомов в проводниках генератора в единицу времени и следовательно, турбина будет продолжать вращаться с наименьшей механической нагрузкой. На основании данного наблюдения можно внести некоторые поправки в определение электрического тока, которые могут сыграть решающую роль при изобретении новых способов выработки электроэнергии.

Они заключается в следующем, электрический ток представляет собой один из способов передачи механического импульса на расстояние с помощью электрических зарядов, протекающих по проводникам.

Данное определение позволяет применить известные физические закономерности классической механики к явлениям, наблюдаемым в электрических цепях, в том числе и законы сохранения. Другими словами, механической импульс затраченный на преобразование в электрическую энергию, включая расходы при ее передачи на расстояние, при обратном преобразовании не может быть больше затраченного по определению, т.е. Мзатр. = Мпроизвед..

Последнее определение накладывает ограничение на получение электрической энергии в больших объемах некоторыми способами разрушения атомов, по причине очень низкого КПД создания механического импульса. Таким способом является термоэлектрический способ разрушения атомов. Данный способ хотя и может позволить получить большой объем разрушенных атомов за счет большого объема разрушаемого материала, но их количество не будет сопряжено с приложением большого механического момента импульса, в связи с чем получение больших токов при высоком напряжении проблематично.

Данный вывод в полной мере объясняет причины неудач с получением энергии в так называемых установках управляемого термоядерного синтеза.

Вполне очевидно, что даже в случае получения стабильной плазмы при необходимой температуре и необходимого давления, механический импульс затрачиваемый на осуществление разрушения атомов будет крайне мал, следовательно и крайне мал будет КПД установки для получения больших объемов электрической энергии, поэтому, любая установка использующая термическую энергию для разрушения атомов с целью получения электрической энергии будет крайне малоэффективной.

Фактически, из наблюдений за результатами эксперимента представленного автором следует, что на самом деле при получении электрической энергии осуществляется явление так называемой «холодной» реакции синтеза. Причем, при использовании электрической энергии в электрической нагрузке также происходит явление «холодной» реакции синтеза, но с обратным преобразованием.

Не исключаю, что данное определение ставит большое число вопросов в хорошо известную отрасль физических знаний, но истина в любом случае дороже.

Следующим интересным моментом, открытым в ходе эксперимента по определению направления движения электрических зарядов в цепи, являются наблюдения за электрической искрой обычной молнии. Скоростная съемка природной молнии фотокамерой показывает, что из поверхности земли навстречу импульсу электрического разряда от облака, также идет встречный импульс и после их встречи происходит сброс электрических зарядов по замкнутой цепи из облаков и из Земли к центру искрового промежутка.

На основании выполненного эксперимента и при учете фотографий стримеров обычной молнии, следует интересный вывод о том, что в случае если центр искрового промежутка молнии располагается в непосредственной близости у поверхности земли, то это означает, что если одним из электродов является скопление электрических зарядов в облаке, то вторым электродом будут являться приповерхностные внутренности планеты, уходящие на достаточно большую глубину. Из этого следует, что в этом случае возможен вариант, когда центр искрового промежутка такой молнии будет находится непосредственно в человеке, которого поразила молния. Учитывая, что в центре отсутствует движение электрических зарядов, то человек остается жив, несмотря на полученные ожоги. Ожоги возникают закономерно, так как размеры человека выходят за пределы центра искрового промежутка. О подобных случаях пишут в СМИ как о чудесных. Собственно поэтому не нашлось экспериментаторов желающих на себе испытать отсутствие электрических зарядов в центре искры поставив свой палец или ладонь для пробоя электрической искрой.

Если центр искрового промежутка находится значительно выше или ниже человека, в которого угодила молния, то смертельный исход неизбежен. Можно привести пример подобного случая смерти сразу нескольких футболистов на футбольном поле во время игры при грозе. Грозовой разряд не попал ни в одного из них, но трагедия случилась, поскольку центр искрового промежутка, очевидно находился в приповерхностном слое планеты.

Хорошее объяснение находят и наблюдаемые случаи с природной шаровой молнией. Описывается случай, когда ребенок, касаясь светящегося шара, безболезненно нарушает его структуру ударив ногой, а пострадавшие, вплоть до смертельного исхода, находятся в десятках метров от шаровой молнии. Это означает, что природная шаровая молния, представляет собой центр искрового промежутка в электрической цепи, состоящей из электрических зарядов присутствующих в окружающем воздухе, а вторым электродом является участок поверхности земли вместе с окружающими предметами. Описание энергетических затрат идущих на образование природной шаровой молнии еще более интересный вопрос, который будет описан отдельно.

Еще одно интересное следствие имеет место при разряде обычной молнии в землю. Хорошо известно, что при условии справедливости планетарной модели атома Бора, количество электронов в атоме определяют химическую принадлежность данного атома к конкретной группе веществ. Следовательно, «отобрав» один или несколько электронов у атома в процессе его «разрушения» фактически происходит не разрушение атома, а его «переход» в другую группу веществ, т.е. должна наблюдаться как уже упоминалось ниже, «холодная» реакция синтеза тех или иных химических элементов.

Известно, что твердая оболочка планеты подвергается постоянной деформации, которая наблюдается с помощью технических устройств. Следовательно, отдельные объемы вещества также претерпевают деформации, что приводит к разрушению атомов, т.е. на атомном уровне происходит переход атомов из одной группы химических элементов в другую группу. Таким образом, образование химических элементов на любой из планет в любой звездной системе, происходит в глубине твердой поверхности планет преимущественно за счет деформаций, которая в свою очередь, находится в зависимости от гравитационного взаимодействия, но не в недрах звезд, как об этом говорится в учебниках.

Из этого следует, что рассказы горных специалистов добывающих золото и сообщающие о том, что золото «растет буквально на глазах», находят свое объяснение.

Далее, как известно, с помощью гальванических технологий удается извлекать различные металлы из растворов, в том числе и металлы платиновой группы. Ниже уже говорилось о том, что центр искрового промежутка может находиться в приповерхностном слое земли. Это означает, что электрические заряды начинают свое движение с километровых глубин земли и в соответствии с закономерностями описанных гальванических процессов, атомы золота и иных химических элементов концентрируются в виде самородков различной конфигурации ближе к поверхности планеты.

Таким образом, указанный гальванический способ может найти применение в геологоразведке, получая небольшие объемы тех или иных химических элементов, присутствующих в приповерхностном слое земли. Разместив чистую металлическую пластину на небольшой глубине и оставив ее там на определенное время, то по количеству атомов тех или иных химических элементов, оказавшихся на поверхности пластины, можно будет определить ориентировочную «производительность» данного участка земли. В целях получения промышленных объемов тех или иных благородных металлов необходимо будет использовать высокие электрические напряжения и большие токи.

И последнее, самое значительное на мой взгляд. Из сказанного следует, что разрушение атомов вещества в проводнике, при пересечении им постоянного магнитного поля, будет происходить в больших объемах в случае если химическим элементом проводника будет металл, атомы которого будут способны легко отдавать электроны, т.е. разрушаться. Известно, что атомы химического элемента кадмия разрушаются в несколько раз легче в сравнении с атомами меди или серебра. Поэтому, химическими соединениями с солями этого металла покрываются катоды при необходимости получения большого потока свободных электронов в электровакуумных приборах. Также широко используются соли кадмия в химических источниках постоянного тока – аккумуляторах.

Следовательно, для увеличения вырабатываемой мощности электрогенераторами в несколько раз необходимо использовать проводники, изготовленные преимущественно из кадмия или его соединений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Физика не терпит математических абстракций и представленные научные открытия тому доказательство. Позвольте задать вопрос – из каких таких математических формул может следовать движение электрических зарядов в центр электрической цепи, когда центром является нагрузка в виде электродвигателя? И поскольку этот вопрос пока вообще не рассматривался, то надо полагать, для исследователей открывается широкое поле деятельности.

К тому же, необходимо чаще переписывать учебники, а то застой в познании физической картины мира более чем очевиден. При чем, расхожее мнение ученой общественности, что «все уже давно открыто» глубоко ошибочно.

Успехов всем в познании физической картины мира!



Все статьи автора «Орлов Евгений Федорович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

5 комментариев к “Направление движения электрических зарядов в электрической цепи”

  1. 26.05.2013 в 15:27

    Почитал, попытался зарегистрироваться пока не получил ответа..
    ваше : "Учитывая, что в основе термического разрушения атома лежит электромагнитное излучение более низкой частоты в сравнении со световым спектром излучения, поэтому данный способ обладает очень низким КПД."
    Логично по сути, но очень далеко от реального исполнения..Пока все панели на фотоэффекте, имеют малое КПД..а вот в природе живая материя прекрасно и с большим эффектом преобразует инфракрасное излучение в нужный вид энергии, вплоть до обычного электричества и способов связи на частотах СВЧ...
    Вот результаты наших исследований по поглощению милиметрового диапазона тепловой энергии показывают ошеломляющие результаты по сравнению с обычными термопарами и фотоэффектом.
    Практически мы воспроизвели, грубо пока, механизм поглощения , переизлучения и трасформации эл.маг. излучения в инфракрасном диапазоне в электрический ток, примерно так, как это происходит в живой клетке...например бактерии.
    Могу показать результаты и фотографии.

  2. 04.07.2013 в 12:59

    Оказалось ,что взаимодействие инфракрасного излучения с электрическим полем , возбуждает свободные электроны атомов, которые в свою очередь начинают излучать на той же частоте, лавинообразно создавая огромное количество электрических зарядов, которые к сожалению большей частью взаимодействуют между собой ит не выходят в общую цепь, но тем не менее даже в слабом Кулоновском поле часть этих зарядов выходят в общую электрическую цепь..Если бы можно было каким то образом повысить напряжение в каждом из элементов, то результат был бы в тысячи раз больше....(по расчётам входящей тепловой, инфракрасного диапазона энергии).
    Но даже первые результаты поражают -привожу фотографию графика...такой характеристики нет ни у фотоэффекта ни у термоэдс..
    http://s4.uploads.ru/Dz7qp.jpg

  3. 04.07.2013 в 22:29

    К сожалению, пока ни одна страница не открывается.
    Может имеется еще какой адрес?

  4. 04.07.2013 в 22:36

    Открываются, если в обложке журнала на строке "Коментарии" нажать..

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: