Владимир Антонов - Эфир. Русская теория.
Магнитно-твердые ферромагнетики, а к ним относятся хромовольфрамовые и хромомолибденовые стали, насыщены электронами не меньше, но отличаются от мягких тем, что с трудом перемагничиваются; а это значит, что электроны в них склонны удерживать свое положение и, направление вращения. На примере твердых ферромагнетиков хорошо видна инерционность электронных шнуров, усугубляющаяся нежеланием атомов изменять свои положения.
В сотни и тысячи раз слабее магнитные поля в парамагнитных материалах; к ним относятся воздух, алюминий и другие среды. Нетрудно сообразить, что ориентировать пушистые электроны среди пушистых атомов воздуха не составляет особого труда; слабость магнитных полей объясняется только редким расположением электронов в этих средах. Попутно выясняется, что плотность электронов в воздухе в сотни и тысячи раз меньше, чем в металлах, за исключением алюминия (правда, Дмитрий Иванович Менделеев его к чистым металлам не относил), но про него можно сказать так: внутри атомов алюминия электронов практически нет; мало их и в пространствах между его атомами, но поверхностные присасывающие желоба у него почти ничем не отличаются от желобов других металлов и поэтому хорошо проводят электроны; поэтому-то алюминиевые провода почти не уступают медным.
Хуже всего действуют на магнитные поля диамагнитные материалы, к которым относятся вода, кварц, серебро, медь и другие; они не усиливают внешнее магнитное поле как ферромагнетики и не равнодушны к нему как парамагнетики, а даже ослабляют его. Чем это можно объяснить? Едва ли это вызвано отсутствием электронов; можно даже утверждать, что их там очень много. Причина, вероятнее всего, кроется в том, что атомы диамагнетиков не позволяют своим электронам ни смещаться до соосности, ни поворачивать свои оси вращения.
3.3. Электромагнитные явления
Электромагнитные явления отражают связь электрического тока с магнитным полем. Все их физические законы хорошо известны, и мы не будем стараться поправить их; наша цель иная: объяснить физическую природу этих явлений.
Магнитное поле вокруг проводника с током
Одно нам уже ясно: ни электричество ни магнетизм не могут быть без электронов; и в этом уже проявляется электромагнетизм. Говорили мы и о том, что катушка с током порождает магнитное поле. Задержимся на последнем явлении и уточним — как оно происходит.
Будем смотреть на катушку с торца, и пусть электрический ток по ней идет против часовой стрелки. Ток представляет собой поток электронов, скользящий по поверхности проводника (только на поверхности — открытые присасывающие желоба). Поток электронов будет увлекать за собой прилегающий эфир, и он начнет также двигаться против часовой стрелки. Скорость прилегающего к проводнику эфира будет определяться скоростью электронов в проводнике, а она, в свою очередь, будет зависеть от перепада эфирного давления (от электрического напряжения на катушке) и от проходного сечения проводника. Увлекаемый током эфир будет затрагивать соседние слои, и они также будут двигаться внутри и вне катушки по кругу. Скорость закрученного эфира распределится следующим образом: наибольшее ее значение, разумеется, — в районе витков; при смещении к центру она уменьшается по линейному закону, так что в самом центре она окажется нулевой; при удалении от витков на периферию скорость также будет уменьшаться, но не по линейному, а по более сложному закону.
Закрученное током макрозавихрение эфира начнет ориентировать электроны таким образом, что все они повернутся до параллельности осей вращения с осью катушки; при этом внутри катушки они будут вращаться против часовой стрелки, а за ее переделами — по часовой; одновременно электроны будут стремиться к соосному расположению, то есть будут собираться в магнитные шнуры. Процесс ориентирования электронов займет какое-то время, и по завершению его внутри катушки возникает магнитный пучок с северным полюсом в нашу сторону, а за пределами катушки, наоборот, северный полюс окажется удаленным от нас. Таким образом, мы доказали справедливость известного в электротехнике правила винта или буравчика, устанавливающего связь между направлением тока и направлением рожденного им магнитного поля.
Магнитная сила (напряженность) в каждой точке магнитного поля определится изменением скорости эфира в этой точке, то есть производной от скорости по удалению от витков катушки: чем круче изменение скорости, тем больше напряженность. Если соотносить магнитную силу катушки с ее электрическими и геометрическими параметрами, то она имеет прямую зависимость от величины тока и обратную — от диаметра катушки. Чем больше ток и чем меньше диаметр, тем больше возможностей собрать электроны в шнуры определенного направления вращения и тем большей окажется магнитная сила катушки. О том, что напряженность магнитного поля может усиливаться или ослабляться средой, уже говорилось.
Процесс преобразования электричества постоянного тока в магнетизм — не обратим: если в катушку поместить магнит, то ток в ней не возникает. Энергия макрозавихрения, существующего вокруг магнита, настолько мала, что не в силах заставить смещаться электроны по виткам при самых малых сопротивлениях для них. Еще раз напомним, что в обратном процессе макрозавихрение эфира, выполняющее роль посредника, лишь ориентировало электроны, и не более того, то есть только управляло магнитным полем, а сила поля определялась количеством однонаправленных магнитных шнуров.
Движение проводника в магнитном поле
Движение электронов в проводнике возникает только тогда, когда он пересекает магнитный пучок. Этот процесс мы рассматривали чуть раньше, когда говорили об упругой реакции магнитного шнура. Дополним тем, что упруго прогибающиеся под напором проводника магнитные шнуры в какой-то момент рвутся и разрушаются и восстанавливаются только после того, как проводник их пройдет. На их восстановление, естественно, требуется время, поэтому они запаздывают и отстают от движущегося проводника; этим можно объяснить то, что они не смещают электроны в проводнике с обратной его стороны в противоположном направлении. Вполне возможно, что будут рваться и разрушаться не все магнитные шнуры; часть из них, упруго прогнувшись под действием проводника, после его прохождения выпрямится и займет прежнее свое положение; но и в этом случае их оболочки уже не будут смещать его электроны в обратном направлении.
Натыкающиеся на вращающиеся оболочки магнитных шнуров электроны проводника будут легко смещаться вдоль него только в том случае, если не будут испытывать сопротивление; но такого не бывает. Следовательно, под напором шнуров они сначала отступят поперек проводника до предела и только потом уже будут выбирать между тем, чтобы сорваться с проводника и уйти в пространство, или сместиться несмотря на сопротивление вдоль проводника. Отрыв электронов от присасывающих желобов, как мы уже знаем, — затруднителен, поэтому электронам не остается ничего другого, как двигаться по проводнику. Усилие, которое прикладывается к нему, определится силой, стремящейся оторвать электроны от желобов, а эта сила, в свою очередь, будет зависеть от сопротивления движению электронов вдоль проводника. Таким образом мы доказали справедливость закона, определяющего электродвижущую силу электромагнитной индукции, и объяснили известное в электротехнике правило правой руки, согласовывающее направления движений проводника в магнитном поле и тока в нем.
Проводник с током в магнитном поле
Рассмотрим теперь обратный процесс: поведение проводника с током в магнитном поле. Поток электронов, движущихся по поверхности проводника, буде увлекать за собой прилегающий эфир, и скорость эфира будет убывать при удалении от проводника — подобное мы уже наблюдали. И также, как прежде, убывающая скорость определит отношение движущегося эфира к направлению вращения магнитных шнуров; в данном случае эфир будет усиливать и укреплять магнитные шнуры с одной стороны проводника и противодействовать и разрушать шнуры с другой стороны. Можно даже конкретизировать: укрепляться будут те магнитные шнуры, касательное движение вращающихся оболочек которых будет совпадать с направлением тока в проводнике; и наоборот, разрушаться будут те шнуры, вращение которых противодействует току.
Бегущие по проводнику электроны будут обкатываться по вращающимся оболочкам оставшихся шнуров и отклоняться поперек проводника по мере возможности, а точнее говоря — до упора. Так как дальше в поперечном направлении они сместиться не могут (иначе они должны будут оторваться от проводника), то они потянут за собой в том же направлении атомы и молекулы проводника, возникнет поперечная сила смещения проводника. Очевидно, эта сила будет тем больше, чем больше напряженность магнитного поля и чем больше поток электронов в проводнике; именно такую зависимость отражает известный в электротехнике закон индукции магнитного поля.
