128 Если в двух проводниках течет в одном направлении постоянный ток силой 1А, то сила притяжения друг к другу проводников, имеющих длину 1 м и расположенных в осях на расстоянии 1 см друг от друга, составит F = 4π ·10–7 /4π ·10–2 = 10–5 Н. В этом случае каждый проводник содержит 1024 электронов, расположенных друг относительно друга на расстоянии 10–10 м, т. е. каждый электрон находится в пределах одной молекулы металла, скорость перемещения электронов вдоль оси составляет 6,25·10–6 м/с, а углы поворота потоков эфира, вызванные поворотом электронов, составляют всего лишь 6,25·10–6/ 3.108 = 2,08· 10–14 рад. Такой малый угол поворота потоков эфира не означает такого же значения угла поворота самих электронов, который существенно больше и в данном случае для температуры +20˚ С составляет /? = 6,25·10–6 /1,15·105 = 4·10 11 рад. Таким образом, силовое взаимодействие проводников осуществляется не за счет перемещения электронов относительно проводника, а за счет совместной ориентации их спинов относительно оси проводника, что приводит к упорядочению эфирных потоков вне проводника, которые и воспринимаются как образованное током магнитное поле. Эти потоки воздействуют на электроны, придавая им дополнительный импульс в поперечном направлении, что и приводит к силовому взаимодействию проводников. 5.4. Взаимодействие постоянного тока и магнита Взаимодействие постоянного магнита с магнитным полем Земли известно с древних времен. Взаимодействие же магнитной стрелки с магнитным полем, создаваемым постоянным током, текущим по проводнику, было открыто датским физиком Х.К.Эрстедом только в 1820 г. [2, 3]. Именно это открытие вызвало большое число исследований, которые в конечном итоге привели к созданию электродинамики и электротехники. Опыт Эрстеда показал, что намагниченная стрелка, помещенная над проводником с током, отклоняется и устанавливается поперек проводника (рис. 5.9а). |
Физическая сущность электромагнитных взаимодействий 129 Механизм взаимодействия ламинарного потока эфира, создаваемого током, проходящим по проводнику, и осевой составляющей магнитного потока, создаваемого стрелкой компаса, виден из рис. 5.9б. При параллельных потоках градиент скоростей существенно меньше, чем при антипараллельных потоках, отсюда и характер взаимодействия. Не исключено, что вихревая составляющая также участвует во взаимодействии магнитной стрелки с магнитным полем проводника, но эта составляющая должна играть вспомогательную роль. С позиций эфиродинамических представлений объяснение этого явления заключается в том, что в нем проявляется взаимодействие между потоками эфира, создаваемыми вокруг проводника с током ориентированными в пространстве электронами, главная ось которых частично развернута в направлении оси проводника, и поверхностью доменов железа, ориентированных вдоль оси стрелки. Рис. 5.9. Ввоздействию постоянного тока на магнитную стрелку (опыт Эрстеда): а — схема опыта; б — взаимодействие поля магнитных доменов стрелки и магнитного поля проводника с током Как видно из рисунка, каждый домен будет испытывать со стороны потока эфира, создаваемого электронами проводника, момент сил, определяемый плотностью эфира вблизи поверхности домена, скоростью потока эфира на поверхности домена, градиентом скорости потока вблизи поверхности домена и углом между направлениями внешнего потока эфира и направлением потока на поверхности домена. |