потенциалов между поверхностью~400 [ ] Земли и верхними слоями атмосферы составляет кВ . Наличие установившегося электрического поля, согласно (72), означает наличие градиента давления эфира. Чтобы воспользоваться такими разностями потенциалов (давлений), необходимо как-то создать условия для выравнивания давления эфира между концом вынесенного над поверхностью Земли заземлённого провода (давлением эфира в Земле) и давлением эфира в окружающем этот конец воздухе. В настоящее время основной известный способ выравнивания давлений эфира – непосредственный контакт двух проводников электрического тока или плотных тел. Но воздух не является ни хорошим проводником, ни плотным телом, поэтому передача проводу имеющегося в воздухе давления эфира затруднена.
Отметим интересные исследования по разработке и применению однопроводниковых систем передачи электроэнергии [156]. Однако в этих системах рассматривается задача создания резонансного движения эфира в проводнике, а не задача обеспечения свободного течения эфира через окончание или поверхность проводника.
23.2.3. Расчёт течения эфира внутри провода
В общем случае расчёт течения эфира внутри провода требует аккуратной постановки математической задачи для уравнений эфира. Необходимо адекватно описать воздействие источника тока; задать граничные условия на концах и поверхности провода, описывающие взаимодействие течения эфира с внешней средой; построить модель атомарной структуры проводника, влияющей на течение эфира; поставить начальные условия. В простейшем приближении такая задача решена в п. 21.9. Однако рассмотрение данной задачи в общем случае – дело дальнейших исследований.
Здесь продемонстрируем применение методологии теории эфира на примере количественного анализа другой упрощённой
467
задачи: о нахождении радиальных зависимостей скорости и плотности эфира в проводе и связанных с ними величин. Будем искать
установившиеся плотность |
|
и скорость |
|
эфира внутри беско- |
||||||||||||
нечного прямолинейного |
цилиндрического провода, не имею- |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
( , , ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
щего свободных зарядов. Введём цилиндрическую систему коор- |
||||||||||||||||
динат |
|
|
|
с единичными базисными векторами |
|
, |
|
, |
|
, где |
||||||
вектор |
|
|
|
|
|
|
, |
0 |
= 0, (1 + ) |
|
||||||
|
направлен вдоль провода. Пусть источник тока создаёт |
|||||||||||||||
0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, где |
внутри проводника электрическое поле |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
– заданная константа, а функция подлежащая определению
из решения задачи, описывает самосогласование поля источника тока и течения эфира. Взаимодействие потока эфира со структур-
ными элементами провода опишем с помощью закона Ома (156) |
||||||
|
эл |
= эл , |
|
|
(306) |
|
где |
– электрическая проводимость, |
– электрическое поле, |
||||
|
|
|||||
возникающее в результате движения эфира в проводе. |
||||||
|
В установившемся режиме при отсутствии источников плот- |
|||||
ности эфира и наличии внешнего воздействия плотность и ско- |
||||||
|
|
|
|
уравнениям состо- |
||
рость эфира в проводе должны удовлетворять 0 |
|
|||||
яния (15), неразрывности (22), Ампера (34), движения (72), эфирного представления плотности тока (143) и закону Ома (156)
,0 |
|
|
|
|
|
∙ ( ) = 0 |
(307) |
||||
× | |2 × ( ) = 4 |
|
|
|
||
,0 = − + ,0 0 . |
|
|
|
||
= ,0 |
|
|
|
||
эл |
|
|
|
|
|
первого уравнения. Подставим |
|
из |
|||
Возьмём градиент от= |
|
|
|
||
четвёртого уравнения в закон Ома. Получим выражение для |
|
, |
|||
которым воспользуемся в пятом уравнении. Имеем |
|
|
|||
|
468 |
|
|
|
|
|
|
|
,0 |
|
|
|
|
× | |2 |
∙ ( ) = 0 |
|
|
. |
|
||
× ( ) = 4 ,0 |
|
||||||
эл − |
|
1 |
+ 0 = ,0 |
|
|
||
Учтём формулу для ,0 в четвёртом уравнении |
|
||||||
× | |2 |
× ( ) = 4 ,0 . |
|
|||||
Подставив ( ( |
) + ) = |
,0 |
|
|
|
||
эл |
|
2 |
0 |
|
|
|
|
рого, приходим ,0 |
из третьего уравнения в правую часть вто- |
||||||
|
|||||||
к системе четырёх уравнений с четырьмя неиз- |
|||||||
вестными |
|
|
|
|
|
|
|
× | |2 × ( ) = 4 эл( ( 2) + 0) . |
(308) |
||||||
Данные уравнения имеют большое множество различных решений. Это означает, что в проводе можно организовывать
множество разных потоков эфира. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Некоторые аналитические формулы для искомых функций |
|
, |
|
, могут быть построены с помощью системы символьных |
вычислений Maple [247]. Однако в общем случае эти формулы
очень громоздки. |
= ( ) |
= ( ) |
|
= ( ) |
| ( )| 1 |
|
Модель течения с |
|
|||||
С целью получения простых выражений будем искать реше- |
||||||
ние (308) в виде |
, |
|
, |
, |
. |
|
|
( ) ( ) |
|
|
|
|
|
|
|
постоянной вдоль провода плотностью потока |
||||
эфира |
|
соответствует установившемуся течению в |
||||
результате баланса между ускоряющей его силой и тормозящей
469
силой, возникающей из-за сопротивления среды. Кроме того,
пренебрежём во втором уравнении системы (308) функцией |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
0 |
= 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
эл ≈ |
|
|||||||||
по сравнению с единицей, то есть рассмотрим источник |
поля в |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
( ) |
|||||||||||||||||||||||||||||||
виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. В этом случае системе (308) при |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
удовлетворяют следующие функции |
2 |
|
|
3)2, |
|
|
|
|
(309) |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) = ( |
1 |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1− |
2 |
2 |
ln |
− |
|
+ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
( ) |
= |
|
эл 0, 12 3 |
( 1 |
− 2 2 ln − |
2 + 2 3) , |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
3 |
4 1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
где |
1 |
, |
2 |
, |
|
– произвольные константы. |
|
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
решению (309) электрическое поле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
Такое течение эфира не создаёт дополнительное к источнику |
|||||||||||||||||||||||||||||||
электрическое поле в проводе, так как |
|
|
|
. Рассчитанное по |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
= − ,0 |
+ 0 = ( 2) |
|
направлено вдоль провода |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
+ 0 |
= 0 |
= 0, . |
|
(310) |
|||||||||||||||||||||||||||
для упрощения решения системы |
|
|
|
| ( )| |
1 |
, отброшенных |
|||||||||||||||||||||||||||
Это поле с точностью до малых членов |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(308), совпадает с исходным, |
||||||||||||||
неупрощённым полем источника тока |
0 = 0, |
(1 + ) |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0, |
≈ 0, (1 + ) . |
0 |
|
|
|
|
|
|
(311) |
|||||||||||||
за желания получить |
|
|
| |
( )| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
и |
|
Подчеркнём ещё раз, что использованное при решении си- |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
. Система Maple [247] находит решения |
|
|
, |
|
и ( ) |
||||||||||||||||||||||||
стемы (309) приближение |
|
|
|
|
|
для |
|
|
введено только из- |
||||||||||||||||||||||||
|
( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) |
( ) |
|
|
|||||
анализа формулы. |
|
относительно простые выражения для |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для |
|||||||||||||||
произвольной функции |
|
|
, но даёт слишком громоздкие для |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
470 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от |
0 |
из-за появления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
В общем случае поле |
|
в проводе может оказаться отличным |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
шении (309) имеет |
|
|
= × |
( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ненулевого градиента давления эфира . |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Магнитное поле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(20) внутри провода на ре- |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
только азимутальную компоненту |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
( ) = |
32 эл 10, 12 |
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
12 2 − 2 |
2 |
|
|
|
3 |
) |
2 . |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
− 2 |
|
ln − |
|
+ 2 |
|
|
|
|||||||||||||||||
малых скорости, то есть при 2 |
= 0: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
Проанализируем формулы (309) в случае ограниченной при |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) = |
( 1 2 |
+ 2 3)2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
( ) = |
эл 0, 12 1/3 |
( 1 |
2 |
+ 2 3) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
Константы |
1 |
и |
3 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1 |
|
||||||||
меренной) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
можно найти, например, по известной из- |
|||||||||||||||||||||||||||||
(0)) ≈ эл 0, |
и равенству плотности эфира | =0 |
|
= эл 0, |
|
+ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
. Однако |
плотности тока на оси провода |
|
|
|
|
|
|
( 0) ≈ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на поверхно- |
|||||||
сти провода |
|
|
|
некоторой характерной плотности |
|
: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
второе условие приводит к слишком громоздким фор- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ной: ( ) ≈ . Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
определить из |
|||||||||||||||||||||
мулам |
. Компактные формулы получаются, если |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
условия близости для всех малых |
|
|
|
плотности |
эфира к характер- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
≈ |
|
|
, 1 |
≈ |
|
3 |
|
|
,0 |
|
|
2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) |
|
|
|
|
эл |
|
0, |
( ) , |
|
|
|
|
|
|
|
(312) |
|||||||||||||||
|
|
|
( ) = −2 |
( ), |
= |
эл 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 ,0 |
,02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
( ) ≡ 1 + |
эл |
0, 2 |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
471 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
При этом |
|
эл 0, |
−2 |
( ) . |
|
||
( ) = |
|
||||||
|
|
,0 |
|
|
|
(313) |
|
течения эфира на |
|
|
( ) |
, |
которая описывает влияние |
||
Остаётся найти функцию |
|
|
|||||
|
электрическое поле, создаваемое в проводе ис- |
||||||
точником тока. Эта функция выпала из решения (309) в результате использования в четвёртом уравнении системы (307) усло-
вия , существенно упрощающего формулы её реше-
ния. В остальных уравнениях системы (307) не будем применять |
|
| ( )| 1 |
|
данное приближение. Определим |
так, чтобы закон Ома |
( )
(306) (шестое уравнениеполем в (307)) выполнялся не c упрощённым электрическим( ) (310), а с полем (311), учитывающим поправку .
Согласование электрического поля, создаваемого источником, с течением эфира в проводе описывается последними двумя уравнениями системы (307)
,0 |
|
= эл = эл 0, (1 + ( )) . |
|
Отсюда ,0 = эл 0, 1 + |
. |
Подставляя решение = ( ) в (312), находим ( ) |
|
|
|
( ) = ( ) −1. |
|
472 |
|
системы |
|
| ( )| 1 |
|
|
|
||
Условие |
|
, частично использованное при решении |
|||||
|
(307), удовлетворяется, по крайней мере, при достаточно |
||||||
малом радиусе провода 0, то есть для тонкого проводника: |
|||||||
|
|
0 |
< эл 0, |
|
|
. |
|
|
|
3 ,0 |
| | = эл 0, (1 + ( )) |
||||
магнитное поле внутри проводника |
|
|
|||||
Формулы (312), (313) позволяют сделать важные выводы. |
|||||||
С увеличением |
плотности тока |
|
|||||
|
|
|
|
|
падает. Это объясняет эф- |
||
фект Мейснера – Оксенфельда, согласно которому магнитное |
|||||||||||||||||||||
Рост |
|
|
эл |
→ ∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
поле выталкивается из проводника при переходе в режим сверх- |
|||||||||||||||||||||
проводимости |
|
|
|
, см., например: [28, с. 320]. |
|
|
|||||||||||||||
|
проводимости |
|
приводит к ослаблению зависимости |
||||||||||||||||||
плотности и скорости |
эфира от радиуса. То есть плотность по- |
||||||||||||||||||||
|
эл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
эфира |
|
становится постоянной по радиусу. |
|
|
|||||||||||||||||
токаМаксимальное |
магнитное поле внутри тонкого проводника |
||||||||||||||||||||
|
|
|
max = 3√3 |
,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
достигается или в |
проводнике при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
max |
= эл 0, |
|
, если |
max |
≤ 0 |
, |
|
|
|
||||||||||||
3 3 ,0 |
|
|
|
||||||||||||||||||
или Максимальная |
величина |
|
0 |
при |
|
max |
> 0 |
определяется |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | |
, если |
max. |
< 0 |
. |
|
|
||||||
на поверхности проводника |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
только характерной плотностью эфира |
|
|
|
Если значение |
то |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
эфира |
|
≈ 0 |
(245), |
||||||
близко к плотности невозмущённого |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
473 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
| | < max ≈ 1.6 [МГаусс] = 160 [Т]. Данный результат разрешает проблему неограниченного возрастания магнитного поля в законе Эрстеда (115) вблизи оси провода, так как внутри провода выражение для магнитного поля (313) имеет другую зависимость от радиуса, не содержащую особенность на оси.
Влияние распределения скорости эфира внутри провода на создаваемое в нём магнитное поле и плотность тока при наличии
различных внешних воздействий рассмотрено в п. 12.4. |
|
|
|||
Наличие формулы, связывающей скорость |
|
|
с другими |
||
параметрами эфира, позволяет предложить |
эксперимент по |
||||
( ) |
|
|
. При |
||
оценке характерной плотности эфира внутри провода |
|
||||
( ) |
|
формулу для |
|||
этом следует применять как можно более точную |
|
|
|
|
|
, без использования упрощений, сделанных нами лишь для получения простых соотношений.
Если в установившемся режиме создать небольшое возмущение постоянного тока на одном конце провода и измерить время прихода этого возмущения на второй конец, то отношение
длины провода к данному времени даст оценку скорости движе- |
||||||
много2.5 [мм ] |
|
0.1 [А] |
|
~1.8 ∙ 10 [см/с] |
|
|
ния эфира в нём. Согласно (143), скорость эфира в проводе сече- |
||||||
нием меньше2 |
при токе |
|
составляет |
|
|
, что |
скорости света. |
Поэтому оценить время6 |
прихода |
||||
возмущения можно по задержке относительно светового сигнала. Подставив найденную( ) скорость и измеренную плотность тока в формулу для , находим . Результаты предлагаемого эксперимента послужат дополнительным доказательством существования эфира.
Ещё раз подчеркнём, что здесь рассмотрена и проанализирована лишь простейшая задача о постоянном электрическом токе в проводе. Постановка и решение более сложных задач, в том числе для переменного тока, позволят глубоко изучить механизм протекания электрического тока. Новые знания откроют путь к совершенствованию способов передачи тока и разработке новых устройств его генерации.
474