Ох уж эта индуктивность!

blagin_anton — 25.11.2023

Приглашаю к дискуссии физиков и любителей физики, которые хотят попытаться объяснить природу магнитного поля. Хочу сразу заметить, что природа явления, которое мы называем «магнитным полем» описывается в школьных и ВУЗовских учебниках физики очень хитро, там указывается, что это «особая форма материи».  

При этом во всех справочниках нам даётся следующее определение понятию «материя» (от лат. materia «вещество») — «это философское понятие, которое обычно означает нечто, что формирует окружающую реальность, из чего образовано всё существующее в мире». 

Далее, читаем внимательно: «Первоначально к материи относили только вещественное, «телесное», имеющее массу, протяжённость, локализацию в пространстве, проявляющее корпускулярные свойства. С развитием физики трансформировалось и понятие материи...» 

Дальше в справочной литературе всегда идёт «бла, бла, бла» про навязанное нам противопоставление материального и духовного, хотя это чушь собачья —  это противопоставление одного с другим. Оно сделано теми, кто в своей жизни руководствуется принципом «разделяй и властвуй!». 

Как я понял, вещество — это всё то, что представлено в периодической таблице Д.И.Менделеева, то есть, всё то, что состоит из атомов химических элементов. Материя же — это то, из чего образовано всё существующее в мире, включая сами атомы химических элементов. 

То есть, материя — нечто более тонкое по структуре, чем атомы вещества, и если материя и состоит из каких-то элементов, то их размеры могут на десятки порядков (!) отличаться от размеров атома водорода, к примеру, — первого элемента в сегодняшней периодической таблице. 

Ну и самое главное, что я понял: в силу своих важных, можно сказать, божественных свойств (из материи образовано всё существующее в Мироздании) она первична во Вселенной, и с этой точки зрения материя — это Божество женского рода. И к ней подходит определение: «Она — в нас, а мы в Ней!»

Итак, если «магнитное поле» представляет собой «особую форму материи», давайте попробуем нашим коллективным разумом понять, какую конкретно форму материи мы называем магнитным полем.

Поскольку я изучаю физику (науку о природе) уже довольно давно, я предлагаю приблизиться к пониманию структуры магнитного поля через эксперименты с индуктивностью. Уж больно это загадочное явление!

Индуктивность (или коэффициент самоиндукции — L) — коэффициент пропорциональности между электрическим током I, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и полным магнитным потоком Ψ, называемым также потокосцеплением, создаваемым этим током через поверхность, краем которой является данный контур: 

Индуктивность зависит от формы проводников с током и магнитной проницаемости среды. Обозначается буквой L, в СИ измеряется в генри.

Магнитная проницаемость — физическая величина, коэффициент (зависящий от свойств среды), характеризующий связь между магнитной индукцией и напряжённостью магнитного поля в веществе. Для разных сред этот коэффициент различен, поэтому говорят о магнитной проницаемости конкретной среды (подразумевая её состав, состояние, температуру и т. д.). Обычно обозначается греческой буквой Мю.  

Итак, Индуктивность определяется как отношение: 

Здесь Ψ — магнитный поток, пронизывающий контур, I — ток в контуре.

Я предлагаю обратить самое пристальное внимание на формулу энергии магнитного поля — W. 

Мы видим, что при заданной силе тока энергию магнитного поля W, создаваемого током I определяет индуктивность L. В свою очередь L зависит от формы проводников с током и магнитной проницаемости среды. А если катушка не содержит сердечника, вместо него воздух, то магнитная проницаемость — константа, а значит, индуктивность зависит только от формы проводников с током! То есть, индуктивность зависит от длины провода, от того, прямой это провод или свитый в спираль, от диаметра намотки спирали, от количества витков, от плотности их намотки...

Как это влияет на индуктивность? 

От формы проводников зависит конфигурация магнитного поля:

Измерительные приборы показывают, что индуктивность прямого провода наименьшая. Она пропорционально увеличивается с длиной провода. Провод той же длины, но в форме одного витка имеет значительно большую индуктивность чем прямой провод той же длины. 

Почему? 

Хороший вопрос! 

Если смотреть на графическое изображение магнитного поля 1 витка провода с током, то можно подумать, что при сворачивании магнитного поля в тор (фигура, похожая на баранку) меняется скорость магнитного потока. 

Обратите внимание сейчас на формулу энергии магнитного поля:

Она очень похожа на известную формулу кинетической энергии в механике:

Сходство этих двух формул указывает на то, что и магнитное поле обладает кинетической энергией, то есть энергией движения. 

Что в нашем случае движется помимо тока?

А самый главный вопрос: какая переменная масса L, тождественная массе m в механике, образует энергию магнитного поля.

Напомню, что «L — это коэффициент пропорциональности между электрическим током I, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и полным магнитным потоком Ψ, называемым также потокосцеплением, создаваемым этим током через поверхность, краем которой является данный контур».

Ключевое слово здесь «потокосцепление». 

Мы имеем поток электричества, движущегося по проводу, и мы имеем сцепленный с ним магнитный поток, имеющий вихревую природу. О чём первым заметил в 1820 году датский физик Г.Х.Эрстед.

Изменение геометрии провода и геометрии магнитного поля изменяет коэффициент потокосцепления. 

Похоже, вот где секрет индуктивности сокрыт! 

Изменяется коэффициент потокосцепления между потоком электричества и магнитным потоком, а значит изменяется скорость магнитного потока, или изменяется ...присоединённая масса магнитного поля, которое есть «особая форма материи», участвующая в простом или сложном вихревом движении.  Простом вокруг прямого проводника, сложном — вокруг провода, свитого в спираль. Либо изменяется скорость магнитного потока.

Напомню, что коэффициент L в формуле энергии магнитного поля тождественен коэффициенту m в формуле кинетической энергии в механике, а обе формулы тождественны друг другу.

Когда раньше я вступал в дискуссии на эту тему, по поводу вихревой природы магнитного поля, мои оппоненты всегда говорили мне, что вокруг проволочной катушки с током ничего не вращается! Да, магнитное поле считается вихревым, но его вращение ничем не зафиксировано! Оно не доказано!

Я отвечал: ну да, ну да! А если ещё встать на позицию, что в основе Вселенной — физический вакуум, природная пустота, то тем более, вращение чего может происходить вокруг провода с током?!

Буквально сегодня я решил провести интересный эксперимент связанный с изменением индуктивности цилиндрической проволочной катушки при сворачивании её и магнитного поля в тор. Результат получился поразительный. И объяснить я могу его только тем, что при образовании магнитного тора, внутри него скорость материального магнитного потока увеличивается при том же значении электрического тока, протекающего по проводу. 

Но это моё личное мнение. А меня интересует мнение тех, кто тоже ищет истину в физике. Поэтому прошу всех откликнуться!

Суть эксперимента: медным проводом (количество витков и диаметр провода произвольное) намотана цилиндрическая катушка, к ней в параллель подключен конденсатор ёмкостью 5,1 пФ. Специальный прибор для настройки антенн и контуров через петлю магнитной связи определяет резонансную частоту получившегося LC-контура. 

 Маркер в точках 1 указывает на резонансную частоту 126.008 мГц. 

Далее я изменил условия эксперимента — тело цилиндрической катушки я изогнул в полукольцо:

Показания прибора изменились лишь в тысячных долях мГц!

Далее я ещё раз изменил условия эксперимента — изогнутую ранее в полукольцо цилиндрическую катушку я свернул в замкнутое кольцо. Индуктивность резко возросла, а частота резонанса значительно снизилась:

Сдвиг резонансной частоты LC-контура на мониторе прибора хорошо виден: смотрите как на жёлтой линии пик резонанса ушёл от маркера 1 влево.

При перемещении маркера на этот пик на жёлтой линии мы видим, что  частота резонанса LC-контура теперь составляет 114.012 мГц.

Почему это произошло, свой вывод я уже сделал. Повторю его чуть по-другому: при сворачивании цилиндрической катушки в тор внутри катушки происходит замыкание в тор и сложновихревого магнитного потока. При этом скорость сложновихревого магнитного потока увеличивается.

Так какой финальный вывод напрашивается? Что собою представляет магнитное поле? 

Для меня уже очевидно, что вихревое магнитное поле — это вихревое движение первородной материи, вездесущей во Вселенной. 

А если это так, то нам надо пересматривать наше представление о радиоволнах, которые распространяются в пространстве той же первородной материи! 

Ведь вихревое движение и волновое движение — качественно разные явления! 

Из этого следует, что магнитные поля, которые мы обнаруживаем вокруг проводов с постоянным или переменным током или вокруг постоянных магнитов, это совсем не то, что двигается в отрыве от проводов в свободном пространстве со скоростью света в форме так называемой «электромагнитной волны»! 

А значит, нашим учёным предстоит ещё много чего открыть, переоценить и переоткрыть в физике.

Приложение: «150 лет великого заблуждения или почему радиотехника — наука тёмная!».

25 ноября 2023 г. Мурманск. Антон Благин

Оставить комментарий

Популярные посты:

gellius

Роль и значение асфальтобетонных заводов в современной инфраструктуре

adderley

Один день из жизни лемура

vikond65

Как отказались от Луны

new_rabochy

И еще раз к вопросу почему развалился СССР

masterok

Феномен парты Эрисмана

seva_riga

За что умирают ВСУ?

eho_2013

Котики дня

pantv

29 мая ● "День военного автомобилиста Вооруженных сил России" и не только...

serfilatov

Рукописи не горят: Идет война за «ссудный процент»!

• Архив