В общем случае плотность энергии эфира выражается формулой (93). Формулы для энергии и плотности энергии, полученные в п. 18.7 и 18.8, описывают энергетику конкретной технической системы, а именно провода с током.
18.9.Полная электромагнитная мощность цепи с током. Вектор Умова – Пойнтинга
В физике приращение энергии электромагнитного поля по-
стулируется в виде суммы приращений плотностей работ, совер- |
|||||||||||||||
мула (84.1)]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
||||
шаемых в цепи под действием электрического поля (214), маг- |
|||||||||||||||
нитного поля (217) и выделяемой в цепи |
|
(159) [28, фор- |
|||||||||||||
|
Для создаваемой в цепи мощности физикой принимается по- |
||||||||||||||
стулат [28, формула (84.2)] |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
= |
|
∙ |
|
+ |
|
∙ |
|
|
+ ∙ , |
|
|
|
|
и |
|
4 |
|
4 |
|
(218) |
|||||||
|
– поля |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
|
|
в отсутствие вещества. |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Однако при этом в [28, с. 346] откровенно отмечается непоследовательность такого подхода, а именно: использование электростатики и отбрасывание тока смещения при выводе второй компоненты в (218). Но, несмотря на это, всё равно полагается, что формула (218) остаётся справедливой и для случая переменных электромагнитных полей.
В эфирной теории общее представление для плотности мощности течения эфира даётся формулой (16), следующей из вто-
рого закона Ньютона. Поэтому самое общее выражение для плот- |
|||
ражение получено в п. 5.1, см. формулу (95). |
|
|
|
ности мощности цепи в терминах полей и тока находится преоб- |
|||
разованием (16) к виду, содержащему векторы |
, |
, . Такое вы- |
|
|
Учтём в (95) специ- |
||
фику течения эфира в проводе электрической цепи и сравним с формулой (218), принимаемой в физике в качестве аксиомы.
295
|
|
Подставим в (95) эфирное представление для плотности тока |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
в цепи (143) |
+ |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3( ∙ ) + ,0 |
|
|
|
|
(219) |
|||||||||||||||||||||
|
2 ∙ 2 + |
|
,0 |
− |
2 ,0 |
|
|
− |
. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
Если градиент плотности эфира и её изменение во времени |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
малы, то |
|
= 2 ∙ 2 + |
|
|
|
|
− |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(220) |
||||||||||||||||||
|
|
Диэлектрическая, магнитная проницаемость и другие свой- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
vac |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. Однако если ввести поля |
|
||||||||||||||||||||
ства вещества учтены в скорости |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
появятся в= vac |
|
|
|
= vac |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полями в |
|||||||||||||
и |
|
|
в отсутствие вещества и определить |
их связь с |
|
|
|
vac |
|||||||||||||||||||||||||||
веществе как |
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
, то с учётом (29) величины |
|||||||||||||||||||||||||
|
и |
|
|
|
|
формуле (220) в явном виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
= 2 ∙ 2 vac |
+ |
,0 |
|
− |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
(221) |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
= |
4 × |
|
|
|
|
vac − |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
vac |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Видно, что в общем случае формула (218) отличается от фор- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
мул (219)–(221). Совпадения |
и можно добиться только за |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
счёт специального подбора |
плотности внешней силы |
|
или плот- |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
том, что постулат (218) не учитывает |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
ности энергии внешних источников . |
|
|
|
|
|
и |
|
|
состоит в |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
С эфирной точки зрения |
причина различия |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
взаимосвязь |
, |
, |
как ха- |
||||||||||||||
рактеристик одного процесса – движения эфира. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
296 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Направление движения плотности энергии в эфире описывается векторным потенциалом (п. 2.3). В физике движение электромагнитной энергии характеризуется вектором плотности по-
тока электромагнитной энергии = × , который называется вектором Умова – Пойнтинга [32, с. 397; 28, с. 348]. Интерпрета-
ция даётся на основе совпадения внешнего вида формулы, по-
лученной применением уравнений Максвелла в аксиоме (218), с
уравнением неразрывности механики сплошной среды [28, с. 347]. В эфирной интерпретации природы формула (218) не является общей. Поэтому вектор не раскрывает сути общих законотрактовка электромагнитной энергии с
мерностей. |
Например, |
|
помощью |
приводит к выводу о её втекании в провод из окру- |
|
жающего пространства |
через боковую поверхность [32, с. 398]. |
|
При этом остаётся без ответа вопрос о причине возникновения электромагнитной энергии около поверхности провода и механизме её распространения вдоль этой поверхности.
18.10.Взрыв проволочек электрическим током в вакууме. Взрывная электронная эмиссия
В современной физике имеются большие сложности на пути построения надёжных моделей взрыва проволочек и электронной эмиссии. Такая ситуация обычно указывает на необходимость учёта эфирных эффектов, которые не принимаются ею во внимание.
Согласно существующим представлениям об электрическом токе, в проводе сила тока описывается формулой (204), которая не позволяет понять механизмы процессов в проводниках, что
особенно рельефно проявляется при взрыве проволочек. |
550 − |
|||||||
10 |
− 11 [мм] |
|
0.25 [ м] |
|
||||
|
Так, в эксперименте [95] взрыв медных проволочек длиной |
|||||||
555 [нс.] |
Используя (204) и |
10 [кА] |
|
происходил за время |
|
= |
||
20 |
[кВ] |
|
и диаметром |
м |
|
|
|
|
|
|
при токе в цепи |
|
и напряжении на цепи |
|
|||
значение концентрации электронов в
297
|
2.8 ∙10 |
|
[1/м ] |
|
4 |
[ м/с] |
|
|
|
|
|
|
бы пройти в |
= 4.5 ∙ |
10 |
|
|
для направленной |
скорости |
||||||
меди |
|
28 |
|
3 |
, |
|
получим |
|||||
электронов |
|
|
|
|
|
м |
. Значит, носители заряда могли |
|||||
|
проводе дистанцию только |
0.025 [мм] |
, |
что суще- |
||||||||
ственно меньше длины провода. |
|
|
|
|||||||||
Если как считается в физике, |
вся энергия электрического |
|||||||||||
тока переносилась заряженными частица и, то проволока
должна была бы взрываться на длине |
время |
|
. Однако наблю- |
|
дения показывают, что проволока за |
0.025 [мм] |
|
||
вается по всей длине. Это означает, что |
вложенная энергия в дан- |
|||
|
550 − 555 [нс] |
|||
ных экспериментах переносится, в основном, не заряженными частицами, а потоком эфира.
По измерениям в экспериментах со взрывом проволочек в вакууме [95] можно оценить скорость эфира и его давление внутри проволочки. Численные значения этих величин позволяют сделать важные выводы.
Согласно представлению (94), создание в проволочке электромагнитного поля означает создание в ней скорости и градиентов давления и плотности эфира.
Будем считать, что практически вся созданная в проволочке |
||
характерные значения |
|
, |
плотность энергии эфира |
2 (12), где звёздочкой обозначены |
|
|
величин, идёт на разрыв связей в металле: |
|
сублимацию или атомизацию, при которой твёрдая фаза сразу
переходит в газообразную, минуя |
идкое состояние. |
Энергия |
||||||
сублимации меди |
|
энергии6 |
|
[120, с. 304]. Из равен- |
||||
плотности |
эфира и затраченной на |
|||||||
ства переданной Cu ≈ 5.6 ∙ 10 |
[Дж/кг] |
|
|
|||||
взрыв плотности энергии |
|
|
Cu |
Cu |
|
|
|
|
, |
|
|
|
−6 |
3 (246), |
|||
принимая для плотности эфира |
|
|
|
|
|
|||
получаем, что характерная |
скорость эфира в медной проволочке |
|||||||
|
≈ |
,0 ≈ 2 ∙ 10 [кг/м ] |
||||||
с плотностью Cu ≈ 8.32 ∙ 103 |
[кг/м3] [120, с. 304] оказывается |
|||||||
|
|
|
298 |
|
|
|
|
|
ответствует известным |
≈ 1.5 ∙ 10 |
[м/с] |
Такой результат со- |
|||||||||
порядка скорости света: |
опытным фактам8 , показывающим. |
высо- |
||||||||||
кую скорость распространения электрического тока в проводе. |
||||||||||||
Согласно уравнению состояния эфира (15), характерная плот- |
||||||||||||
характерного |
|
, |
|
|
= 0 |
|
представляет |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
| | = 0 |
10 |
|
|
|
|
||||
ность энергии |
2, в случае |
|
|
и отсутствии отклонений от |
||||||||
Cu ≡ , |
= Cu Cu ≈ 4.7 ∙ 10 [Па] |
|
|
|
|
. Тогда |
||||||
|
|
состояния |
|
, |
равна давлению эфира |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
собой со- |
|||
зданное в проволочке давление эфира, причём близкое к пороговому, начиная с которого процесс имеет взрывной характер. Дав-
ление сублимации |
|
|
даёт оценку снизу для плотности энергии, |
||||
необходимой для |
взрыва проволочки, так как требуется ещё энер- |
||||||
|
Cu |
|
|
|
|
||
гия на сообщение скорости структурным элементам меди. |
|||||||
Значение |
|
по порядку величины близко к давлению не- |
|||||
эфира |
|
|
|
(248). То есть разруше- |
|||
возмущённого Cu |
|
|
|
|
|
|
давления эфира в |
ние проволочки происходит при приближении11 |
|||||||
|
|
|
0 ≈ 1.1 ∙ 10 |
[Па] |
|
|
|
ней к давлению эфира вне проволочки.
Возникающее в материале давление эфира можно оценить и
другим способом. Результаты п. 18.2 дают следующую формулу |
|||||||||||||||||||||||||||||
для плотности энергии тока на малом промежутке времени |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
ex = = |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
В эфирной интерпретации плотность |
энергии тока в прово- |
||||||||||||||||||||||||||||
, |
|
|
|
|
|
|
|
= 0 |
| | = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
лочке представляет собой характерную плотность энергии эфира |
|||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,= 10 ∙ 103 |
[А] |
|
||||
(12), которая при |
|
|
|
|
, |
|
|
|
равна давлению эфира |
|
|
||||||||||||||||||
=, 20 ∙ 10 [В] |
|
= |
2 |
/4 |
= 0.25 ∙10 |
−3 |
[м] |
= 11 ∙ |
10 |
−3 |
|||||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
(15). Тогда для типичных параметров взрывов |
|
|
|
|
|
|
, |
||||||||||||||||||||||
[м] |
= 550 ∙ 10 |
−9 |
[ ] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ex ≈ 2 ∙ 10 |
[Па] |
|
||||||||||
эфира |
|
(248). |
|
|
|
|
ex |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||
ментах 0 |
|
|
|
|
с имеем давление эфира |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ex |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
По порядку величины |
|
|
|
|
близко к давлению невозмущённого |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Превышение |
|
значения |
|
|
в типичных экспери- |
|||||||||||||||||||||
|
объясняется необходимостью иметь дополнительную к |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
плотность энергии для сообщения скорости элементам |
материала. |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Cu |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
299 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Взрыв проволочек происходит часто в виде перпендикулярных проволочке страт с ярко выраженными концентрациями материала проволочки в форме блинов, см. доклад В.М. Романовой от 02.03.2016 на сайте [248]. Причём страты возникают в то время, когда электрического тока в проволочке уже нет. Это может означать, что перед взрывом в проволочке формируется стоячая волна эфира и наиболее сильный разлёт материала происходит в области пучности стоячей волны. Стоячая волна, скорее всего, является продольной, так как блин имеет форму, близкую к осесимметричной, и страты могут расширяться, но практически не двигаются вдоль проводника. Роль эфирных стоячих волн в электротехнических устройствах обсуждена также в конце п. 24.4.
Проанализируем теперь экспериментальные данные, полученные при изучении взрывной электронной эмиссии [122]. Та-
кую эмиссию создают с помощью подачи высокого напряжения |
|||||||||||
импульсом длительностью |
менее |
|
−7 |
|
на |
вольфрамовый |
|||||
эмиттер. При этом получают |
плотность тока около |
8 |
А с |
2 |
. |
||||||
|
10 |
|
[с] |
|
|
|
|
|
|||
Используя эмиттеры с различными радиусами |
вершины и изме- |
||||||||||
|
|
10 [ |
/ м ] |
|
|||||||
няя амплитуду импульса напряжения, удалось найти связь между плотностью предвзрывного (критического) тока и време-
нем запаздывания взрыва острия |
|
[122]. При возрастании |
||||||||||||||
напряжённости электрического поляex |
с |
|
7 до |
|
|
8 |
В |
|
||||||||
2.2 ∙ |
10 [ |
/ м ] |
|
|
|
возрастала с |
|
ex |
до |
|||||||
см |
плотность |
критического тока |
|
|
7 ∙ |
10 |
|
1.3 ∙ 10 7[ |
|
/ |
||||||
|
до |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
острия |
|
ex |
|
||
] |
9 |
А с |
2 . Время запаздывания |
до взрыва |
|
4.5 ∙ 10 |
|
|
||||||||
~10 |
|
~10 |
|
[с] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
измерялось, а оценивалось. Оценка показала уменьшение |
|
|
||||||||||||||
Создаваемая−9 −11 |
перед взрывом эмиттера плотность энергии |
|||||||||||||||
тока может быть вычислена по формуле (см. п. 18.2) |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
ex |
ex |
|
|
|
|
|
|
ex со- |
|||
ставляла ~3 ∙ 1012 [Па]. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Отсюда получаем, что перед взрывом плотность энергии |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|