Добавил:
course-as.ru Авшаров Евгений Михайлович, ejen@course-as.ru Инвестор и Технический директор ООО 'КУРС-АС1', Москва, http://www.course-as.ru, Все наиболее важное обо мне:http://www.course-as.ru/Avsharov.html Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Бычков. Зайцев. Математическое моделирование электромагнитных и гравитационных явлений. Изд-3.pdf
Скачиваний:
154
Добавлен:
22.07.2023
Размер:
8.02 Mб
Скачать

результате электропроводность эл в эфире или веществе может быть сложной функцией точки пространства, в том числе могут возникать режимы запирания, усиления течения эфира и т.п.

В соответствии с общей методологией кинетической теории,

краткий обзор которой дан в п. 21.4, на относительно малом промежутке времени в области относительно малого размера состояние эфира можно считать квазиравновесным и воспользоваться уравнением Клапейрона – Менделеева (250), (262). Тогда

эл

(290) можно выразить через термодинамические параметры и

массу ньютония

эл 2 ,0 э д,

В

 

 

и

 

– температура и давление эфира в электрическом токе.

где

 

 

 

общем случае,

когда термодинамическое равновесие отсут-

ствует, закон (250), (262) нельзя использовать в уравнении (284). Известно, что ни классический, ни квантовый подход нэле

дают приемлемых значений электропроводности веществ [32, с. 213; 152, гл. 6, с. 55; 154, гл. 3]. Поэтому на практике используются эмпирические данные [121]. Можно ожидать, что развитие эфирных представлений об атомах и ихэлсовокупностях приведёт к получению адекватных формул для .

21.10.Оценка параметров эфирной модели электропроводности по опытным данным

Электрическая проводимость (280) эфира и эфира в веществе могут сильно отличаться друг от друга из-за сильных различий в градиенте скорости движения и плотности эфира, которые определяются конкретными строением структурных элементов вещества, архитектурой их совокупностей, наличием препятствий, каналов и сопел, а также внешними воздействиями.

422

Детальное теоретическое изучение течения эфира в веществе, как уже неоднократно отмечалось, требует развития эфирных моделей атомов, молекул и т.д., что является направлением дальнейших исследований.

В рамках рассматриваемой упрощённой модели электриче-

нию эфира на участке течения . Точный расчёт , как и

 

 

 

ского тока (285)–(288) для количественной оценки электропро-

водности необходимо знать долю площади препятствий

 

тече-

 

вязкости

исамодиффузии эфира (см. п. 21.7 и 21.8), требует аккуратного рассмотрения деталей структурной перестройки эфирной среды, см., например: [147, с. 272–278]. А при течении эфира в веществе необходимо учитывать ещё и детали поведения его структурных элементов. Такие исследования пока не проведены.

Поэтому рассмотрим здесь обратную задачу об определении параметров эфирной модели электропроводности из п. 21.9 по опытным данным. Получим оценку этих параметров для металла

иэфира и обсудим их соответствие опыту. Значения некоторых параметров понадобятся в п. 21.11.

Рассмотрим сначала электрический ток в металле на примере меди.

Вэфирной модели природы носителем электрического тока в металле, как и в других веществах без свободных зарядов, является эфир, но в металле его течение обладает рядом особенностей. Металл, в отличие от, например, эфира, газов или многих аморфных тел, имеет хорошо упорядоченную кристаллическую структуру, состоящую из атомов. Поэтому течение эфира в металле может происходить по каналам, содержащим области сужения и расширения, то есть структуры типа сопла Лаваля [9,

с. 118; 15, с. 46].

Из гидроаэромеханики известно, что наличие трубопровода способствует течению среды на бóльшие расстояния. Поэтому следует ожидать бóльшую электропроводность эфира в металле по сравнению с электропроводностью эфира в вакууме.

423

Можно провести аналогию между течением эфира в металле по каналам и туннельным эффектом в электронной теории проводимости, согласно которому электрон должен проходить в виде волны значительно большее расстояние, чем длина его свободного пробега как частицы [32, с. 213]. Однако в эфирной теории электрического тока не возникает необходимости наделять

носитель тока отчасти взаимоисключающими свойствами.

 

в

ния

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

10

 

 

2

 

. Оценим

 

 

Учтём, что из-за присутствия сопел среднее давление эфира

в меди

 

при наличии тока может быть меньше среднего давле-

int,Cu

0.634 10

[Па] = 0.634 10

 

[дин/см

]

 

 

 

 

 

 

эфира, вычисленного в п. 21.12 по энергии сублимации

ность

 

 

~0.9 int,Cu

. Тогда по (262) и (248) характерную плот-

токе как

 

 

 

 

 

эфира в электрическом токе в меди можно оценить как

 

 

 

 

 

, ,Cu

0

0.52 ,0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

int,Cu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(294)

дём по известной из эксперимента электрической

 

д /

най-

 

Величину градиента скорости течения эфира

 

 

 

 

 

 

17

,

 

см. [121,

с. 438].

= 273 [К]

 

 

 

 

 

эл,Cu

5.8 10

[1/с] , , ,Cu из формулы

,0

 

 

проводимости

меди, которая при температуре

 

 

 

 

 

составляет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

 

(247) и плотности

эфира в меди

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(281) получаем

 

 

 

 

 

 

 

д,Cu

2 ,,0,Cu

эл,Cu 0.037 [1/с],

 

 

д,Cu =

0.037

[см/с]

.

Данный результат

 

 

д,Cu

 

 

 

то есть изменение скорости на длине составляет лишь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для

 

 

 

соответствует из-

вестной из опыта высокой электропроводности меди, то есть очень

слабому затуханию скорости эфира в ней.

 

 

эл,Cu

424

(282) для меди

Удельное геометрическое сопротивление

также выразим через

 

, используя формулу

(289). Для этого

необходимо знать характерную скорость д. Её можно измерить экспериментально по скорости распространения фронта элек-

трического тока. Но такие измерения найти не удалось. Поэтому

 

 

[28, с.

184].

 

 

Cu,

~ 10

[ /см ]

= 3 10

 

[статА/

воспользуемся данными о наибольшей технически допу

 

имой

см2]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

2

 

 

−2

 

,

 

 

см.

плотности тока в меди

 

4.5 10

3

 

 

 

12

 

 

 

 

 

д,Cu, = Cu, / ,0

[см/с] 1.5 10

 

 

 

 

эфира

 

 

 

 

 

 

 

 

Этому току соответствует скорость

(143). Из формулы (289) при

д,Cu

 

д,Cu, /100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cu ~

 

д,Cu

 

 

 

 

 

1.7 10−8 [1/см].

 

 

 

 

(295)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очень малая линейная плотность коэффициента удельного

геометрического сопротивления

 

 

 

подтверждает предположение

ди

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о течении эфира в меди по

набору каналов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оценим

 

. В формуле (282)

 

 

есть отношение средней площа-

 

непротекаемых препятствий в поперечном к течению сечении,

встречающихся на длине

 

рассматриваемого участка течения, к

площади сечения всего

потока. В общем случае

зависит от

 

 

. Од-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фрагмента

нако, например, на малых расстояниях порядка размера

 

 

 

 

 

провода с идеальным кристаллом, величина

 

может слабо зави-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кристалле постоянна.

сеть от , так как геометрическая структура в

 

 

 

 

 

 

 

 

−4

 

Размер

кристаллических гранул в меди оценим как

кр ~ 10

[см]. Тогда из формулы (282) находим

 

 

 

 

Если между

Cu =

 

 

CuCuкр

кр

1.7 10−12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кристаллическими гранулами меди течение эфира

не испытывает заметных препятствий, то данное значение

 

сохраняется на больших расстояниях

 

. Очень малая

 

доля

 

 

Cu

площади препятствий течению

 

эфира в меди согласуется с её

 

 

 

кр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высокой

электропроводностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

425

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подчеркнём, что оценка Cu через размер атома меди и межатомное расстояние была бы здесь слишком грубой, так как не

учитывала бы детали обтекания атома эфиром и влияния на него течения, создаваемого самим атомом и егоэлсоседями,э .

Оценим электропроводность эфира в отсутствие веще-

ства (в вакууме) по измерениям, представленным в п. 23.9.1. Остаточный газ в техническом вакууме и корпускулярные явления на электродах, возможно, влияют на электропроводность эфира, но,

как показано в п. 23.9.1, незаряженные частицы (ньютонии) явля-

ются основным носителем тока в рассмотренных там опытах.

нием

4 [см]

 

. Разность

 

~10 [мA]

 

При разности

потенциалов

3

[В]

на вакуумном проме-

ний

 

[

]

 

 

 

~10

 

жутке

 

ток в цепи

 

 

 

 

 

 

 

 

потенциалов является разностью давле-

 

эфира (73)2 . Учтём, что на создание тока в промежутке между

электродами2.5 мм

расходуется не вся разность давлений, а только её

часть, так как истечение эфира с катода, наблюдаемое по свечению, идёт во все стороны. Оценим эту часть приближённо по размеру поперечной к аноду площадки в районе анода, течение эфира

с которой попадает на анод. Размер этой площадки можно оценить по свечению решётки около анода. В эксперименте данная пло-

щадь составляла ~ 32 [см2], что является ~ 32/(4 42) 0.14 площади сферы радиуса , равного расстоянию между элек-

4 [см]

тродами. Таким образом, если течение эфира вне рассматриваемой площадки не попадает на анод, то при более или менее рав-

номерном распределении давления эфира вокруг катода фактиче-

Из закона Ома

 

~10 0.14

[В]

 

 

ски используемая для создания тока между электродами разность

 

составляет

 

 

.

 

давлений эфира

 

находим электропроводность3

вакуума (эфи-

ра) в данном эксперименте

 

 

 

эл,э

~ = 103

/(4 10−2) 0.14

 

1.14 [См/м] 1.03 1010

[1/с].

 

 

 

 

426

 

 

 

Такое значение является крайне малым по сравнению с про-

5.8 10

[1/с]

 

эл,э

 

водимостью металлов, которая, например, для меди составляет

17

 

, см. [121, с. 438]. При этом увеличение

 

на

пять порядков не меняет принципиально данного вывода. Полученная оценка электрической проводимости эфира соответствует известному из опыта очень высокому электроизоляционному свойству вакуума.

,0

Из формулы (281) для

,0 (247) и плотности эфира , ,э ≈

(246) имеем

 

 

 

 

д,э

 

,0

 

1.1 10

6

[1/с],

 

 

2 , ,э эл,э

 

то есть скорость на длине

 

меняется достаточно быстро, её при-

ращение составляет

 

6

 

 

. Данный резуль-

тат для д,э

соответствует известной из опыта низкой электро-

 

 

 

д,э = 1.1 10 [см/с]

 

проводности вакуума, то есть очень сильному сопротивлению

потоку эфира в нём.

 

 

 

д,э

 

 

скоростью

 

эл,э

 

 

 

 

 

 

Выразим удельное геометрическое сопротивление (282) для

вакуума через

 

 

. Характерная скорость в эфире

сопоставима со

 

 

 

 

 

 

света. Поэтому в (289) возьмём

 

 

 

. Получим

 

э ~

д,э

2

−5

[1/см].

 

 

 

(296)

 

 

 

7.3 10

 

 

 

 

 

Доля~ 4площади[см] препятствий на расстоянии между электро-

дами составляет (282)

э = 1 +э э 2.9 10−4.

427

Соседние файлы в предмете Эфиродинамика