Ох уж эта индуктивность..

[Основы гравитационной механики]

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».

Вокруг провода, по которому движется электричество, по всей его длине всегда возникает вихревое магнитное поле .

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 другому. 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) — 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:

Величина магнитного потока = индуктивность умножить на ток.

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 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 сейчас внимание 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 (причём, в учебниках написано, что ток — это упорядоченное движение электронов, имеющих массу), и мы имеем сцепленный с ним магнитный поток, имеющий вихревую природу. О чём первым заметил в 1820 году датский физик Г.Х.Эрстед. 

По закону подобия, этот вихревой магнитный поток тоже должен иметь массу.

Итак, поступательное движение электричества (обладающее определённой кинетической энергией) порождает вокруг проводника вихревое магнитное поле (тоже обладающее определённой кинетической энергией) и между этими двумя энергиями имеется определённая пропорция (коэффициент потокосцепления), величина которой (индуктивность) зависит от формы проводника и магнитной проницаемости среды.   

Похоже, вот где сокрыт секрет индуктивности!

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?!

Сегодня я провёл интересный эксперимент, связанный с изменением индуктивности цилиндрической проволочной катушки при сворачивании её в тор, и, соответственно, образуемого ею магнитного поля в тор. Результат получился любопытный. Я могу объяснить 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 также мнение тех, кто тоже, как и я, ищет истину в физике. Поэтому прошу всех откликнуться!

Суть эксперимента: медным проводом (количество витков и диаметр провода произвольные) 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. Той материи, которая «формирует окружающую реальность, из чего образовано всё существующее в мире».

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