Движение электронов вдоль проводов

Модель протона в виде сплошного тора (рис. 2) подтверждается расчётами его параметров, совокупность которых даёт ряд величин, соответствующих их экспериментальным значениям. Один из таких параметров – радиус осевой линии тора (рис. 2). Его величина (5) близка к интервалу изменения размеров ядер атомов , в состав которых входит протон.

. (5)

Если протон имеет форму тора, заполненного эфирной субстанцией, то объёмная плотность этой субстанции должна быть близка к плотности ядер атомов .

(6)

Рис. 2. Модель протона

Напряженность магнитного поля вблизи геометрического центра протона можно рассчитать, используя его фотонную энергию , по формуле

(7)

Напряжённость электрического поля на поверхности тора протона на 8 порядков больше соответствующей напряжённости у электрона [2].

. (8)

Протон отличается от электрона не только тем, что его тор сплошной, но и тем, что векторы магнитного момента и спина протона направлены противоположно друг другу (рис. 2). Это очень важное отличие, которое играет решающую роль при формировании ядер, атомов, молекул и кластеров. Но для нас важно знать, как ведут себя электроны и протоны, находясь вблизи друг друга. Они сближаются линейно. Здесь возможны два варианта и оба они подтверждаются экспериментально [2].

Если процессом сближения электрона и протона управляют их разноимённые электрические заряды и разноимённые магнитные полюса, то протон поглощает электрон и превращается в нейтрон. Известно, что разность между массой нейтрона и протона равна . Масса нейтрона (рис. 3) больше массы протона на 2,531 масс электрона (). Из этого следует, чтобы протон стал нейтроном, он должен захватить 2,531 электрона.

Рис. 3. Схема модели нейтрона

Поскольку не существует электронов с дробной массой, то протон должен поглощать целое число электронов. Если он поглотит три электрона, а его масса увеличится только на 2,531 масс электрона, то возникает вопрос: куда денется остаток массы электрона ?

Современная физика нарушенный баланс масс в этом процессе объясняет просто: рождением нейтрино, которое не имеет заряда, поэтому, как считается, её очень сложно зарегистрировать. Однако уже есть более правдоподобная гипотеза: не поглощённая часть электрона разрушается, превращаясь в эфир, из которого состоят все элементарные частицы.

Если процесс сближения электрона с протоном управляется их разноимёнными электрическими зарядами и одноимёнными магнитными полюсами, которые ограничивают их сближение, то образуется атом водорода (рис. 4), который существует лишь в плазменном состоянии в интервале температур 2700-10000 град. Из этого факта автоматически следует невозможность совместного существования свободных электронов и протонов и ошибочность всей электродинамики и статики. Но мы не будем отвлекаться на анализ этих проблем, так как они детально описаны в монографии [2]. Нас интересует лишь та информация об электронах и протонах, которая необходима для анализа участия этих элементарных частиц в формировании, передаче и приёме электрической энергии. Началом этой информации является новая электродинамика взаимодействия основных носителей электрической энергии.

Рис. 4. Теоретическая модель атома водорода и его размеры в невозбуждённом состоянии

Экспериментальной основой существующей электродинамики является закон электромагнитной индукции, открытый Майклом Фарадеем. Его суть кратко можно выразить так: переменное электрическое поле создаёт магнитное поле, а переменное магнитное поле создаёт электрическое поле. На основании этого считается, что работа электромоторов, электрогенераторов, трансформаторов и других многочисленных электротехнических устройств – результат взаимодействия электрических и магнитных полей. Проверим связь таких представлений с реальностью.

3. Движение электронов вдоль проводов

(Плюс – минус, юг-север)

Мы уже показали, что электрон представляет собой полый тор, который имеет два вращения: относительно оси симметрии и относительно кольцевой оси тора. Вращение относительно кольцевой оси тора формирует магнитное поле электрона, а направления магнитных силовых линий этого поля формируют два магнитных полюса: северный N и южный S (рис. 5). Вращением электрона относительно центральной оси управляет кинетический момент — векторная величина. Магнитный момент электрона — тоже величина векторная, совпадающая с направлением вектора кинетического момента . Оба эти вектора формируют северный магнитный полюс электрона (N), а на другом конце центральной оси его вращения формируется южный магнитный полюс (S). Формированием столь сложной структуры электрона (рис. 5) управляют более 20 констант. Имея эту общую информацию о структуре электрона, приступим к анализу его поведения в проводах [2].

Рис. 5. Схема плазмоэлектролитической ячейки: 1-катод и входной патрубок для

раствора; 2-анод в виде цилиндра; 3 — выпускной патрубок

парогазовой смеси; Р-Р – зона плазмы

Так как протоны находятся в ядрах атомов, а электроны на их поверхности, то вполне естественно, что в проводе могут быть только свободные электроны. В результате возникает вопрос: каким образом в проводе с постоянным током формируется на одном конце плюсовой потенциал, носителем которого являются протоны, а на другом — минусовый, носителем которого являются электроны? [2].

Чтобы найти ответ на выше сформулированный вопрос, проанализируем работу плазмоэлектролитической ячейки (Патент № 2157862, рис. 5). Сущность процесса работы плазмоэлектролитической ячейки (рис. 5) заключается в следующем. Так как площадь поверхности катода 1 в десятки раз меньше площади поверхности анода, то большая плотность тока на поверхности катода 1 формирует поток положительных ионов электролитического раствора, направленных к нему. В этом потоке есть и положительно заряженные протоны атомов водорода, отделившиеся от молекул воды. Они взаимодействуют с электронами, испущенными катодом, образуют атомы водорода, совокупность которых формирует в растворе, в зоне Р катода 1, плазму атомарного водорода с температурой до 10000 С (рис. 5) [2].

Анализируя электролитический процесс, протекающий в этой ячейке, необходимо учесть, что протоны почти всех атомов расположены в ядрах достаточно глубоко от их поверхностной зоны. Кроме того, они экранированы электронами. Исключением является атом водорода (рис. 4), представляющий собой стержень, на одном конце которого отрицательно заряженный электрон , а на другом – положительно заряженный протон . Благодаря этому, в электролитическом растворе появляются положительный и отрицательный потенциалы, генерируемые электронами и протонами атомов водорода, находящимися в составе ионов (рис. 6).

Новые электроны приходят в электролитический раствор из катода (-) (рис. 5, 6) и, соединяясь с протонами, образуют атомы водорода (рис. 4), а ионы несут лишние электроны к аноду (+) (рис. 5, 6).

Таким образом, отрицательно заряженные ионы собираются у анода и передают ему лишние электроны, которые движутся по проводу от плюса (+) к минусу (-). Поскольку соседство свободных электронов и свободных протонов заканчивается формированием атомов водорода, которые существуют лишь в плазменном состоянии (рис. 5, зона Р..Р), то исключается одновременное существование свободных протонов и свободных электронов в проводе, по которому течёт ток.

Рис. 6. Схема ориентации ионного кластера в электрическом поле

(Р, 1 – атом водорода)

Этот простой пример ярко демонстрирует, что электроны движутся по проводам от плюса (рис. 5) к минусу [2].

Поскольку в проводах электрической цепи циркулируют только электроны, имеющие отрицательный заряд и два магнитных полюса: северный и южный, то их поведением управляют магнитные полюса магнитов генераторов электростанций.

Таким образом, анализ электролитического процесса, протекающего в электролитической ячейке (рис. 5), показывает, что в электролитическом растворе электроны движутся в составе ионов от минуса к плюсу, а в проводе от плюса к минусу.

Если источником питания является аккумулятор или батарея, то знаки плюс (+) и минус (-) принадлежат их клеммам. Тут всё понятно. А если источником постоянного напряжения является выпрямитель, подключённый к сети переменного тока, то появление плюса и минуса на клеммах выпрямителя формирует серию вопросов.

Генератор электростанции генерирует переменное напряжение, носителями которого являются только электроны. Откуда же тогда на клеммах выпрямителя появляются знаки плюс и минус? Это вопрос электрикам и электронщикам. Почему они мирятся с описанным противоречием? Но мы не имеем права игнорировать его, так как отсутствие ответа на этот вопрос формирует искажённые представления о сути процессов, протекающих в электротехнических и электронных устройствах.

Итак, наличие модели электрона (рис. 1) позволяет нам приступить к поиску ответа на поставленный вопрос. Вполне естественно, что его надо базировать на экспериментальных данных. Начнём с самого простого – изучения процесса отклонения стрелки компаса, положенного на провод или под провод, по которому течёт ток.

На рис. 7 показана электрическая схема, направления проводов которой сориентированы плюсовыми концами на юг (S), а минусовыми — на север (N). При отсутствии тока в проводе направление стрелок компасов А, В, С и D совпадают с направлением правого и левого проводов на север N. При включении тока вокруг провода возникает магнитное поле и стрелки компасов отклоняются [2].

Когда электроны движутся по проводу в направлении с юга (S) на север (N), то стрелка компаса A, расположенного над проводом, отклоняется вправо, а стрелка компаса B, расположенного под проводом, – влево (табл. 1). Из этих результатов следует, что магнитное поле вокруг провода закручено против хода часовой стрелки и имеет магнитный момент . Наличие модели электрона (рис. 1) с известным направлением вектора его магнитного момента даёт нам основание полагать, что магнитное поле вокруг провода формируется совокупностью магнитных полей электронов, сориентированных вдоль провода таким образом, что направления векторов магнитного момента каждого электрона совпадают с направлением вектора магнитного момента поля, образующегося вокруг провода (рис. 8 и 9).

Рис. 7. Схема эксперимента по формированию магнитного поля электронами ,

движущимися по проводу

Таблица 1. Углы отклонения стрелок компасов A и B при различных токах (рис. 7)

Те же электроны, которые движутся по правому проводу с севера (N) на юг (S), формируют вокруг него противоположно направленное магнитное поле и стрелки аналогичных компасов С и D отклоняются противоположно отклонению стрелок компасов А и В (рис. 7).

На рис. 8 представлены схемы магнитных полей вокруг проводов. Вполне естественно, что эти поля формируют электроны, движущиеся по проводам (рис. 7). Из схемы магнитного поля вокруг провода (рис. 7, а, 8, а) следует, что оно может быть сформировано лишь в том случае, если северные магнитные полюса электронов (рис. 1) направлены вверх, в сторону минусового конца провода, а южные — вниз, в сторону плюсового конца провода (рис. 7, а).

На рис. 7, справа, электроны движутся вниз и формируют вокруг провода магнитное поле (рис. 8), направление которого противоположно направлению магнитного поля вокруг провода, когда электроны движутся вверх (рис. 8, а) Это означает, что плюсовой конец провода эквивалентен южному магнитному полюсу (S), а минусовой – северному (N) (рис. 8) [2].

Из этого эксперимента следует, что магнитное поле вокруг провода при такой его ориентации закручено против хода часовой стрелки и имеет магнитный момент .

Рис. 8. Схемы движения электронов в проводе от плюса (+) к минусу (-) и формирования на его концах южного (S) и северного (N) магнитных полюсов и магнитного поля вокруг провода: а) электроны ориентированы вверх; b) электроны ориентированы вниз

Неопровержимость этого факта подтверждена ещё в 1984 году другим элементарным экспериментом, поставленным инженером А. К Сухвал [2]. Он взял подковообразный магнит из электромагнитного материала с напряжённостью магнитного поля порядка 500 Э и присоединил к его полюсам щупы чувствительного микроамперметра, который начал показывать ток порядка 0,10-0,20 (рис. 9).

Рис. 9. Эксперимент инженера А. К. Сухвал [2]

При этом плюсовой щуп микроамперметра подсоединялся к южному полюсу S магнита, а минусовой — к северному N. Это убедительное доказательство движения электронов по проводам микроамперметра от плюса к минусу, а точнее от южного магнитного полюса к северному. Особо отметим, что эту информацию мы получили 15.06.09, то есть значительно позже того, как описали процесс движения электронов от плюса к минусу и многократно опубликовали его.

Итак, результаты эксперимента, представленные на рис. 7 и в табл. 1, показывают, что направление магнитного поля, формирующегося вокруг провода, совпадает с направлением вращения свободных электронов в нём (рис. 7, 8), поэтому направление тока совпадает с направлением движения электронов [2].

Таким образом, направления силовых линий магнитного поля, образующегося вокруг провода с током, соответствуют такой ориентации свободных электронов в нём, при которой они движутся от плюса к минусу, ориентируясь так, что южные полюса магнитных полей электронов оказываются направленными к плюсовому концу провода, а северные — к минусовому (рис. 7, 8).