О книге "Сверхединичная физика"

Современному определению электрического тока в физике более 100 лет. Если по старинке полагать, что электрический ток - направленное движение элементарных электрических зарядов, понять как работают сверхединичные (СЕ) генераторы энергии невозможно. На самом деле существует два вида электричества. При этом, явление классического электрического тока никак с прибавочной энергией не связано.

Атомный электрический ток в проводниках.

Атомный ток в проводниках даже отдаленно не соотносится с электрическими зарядами, а всецело определяется ориентацией атомов. Что такое атом подробно рассмотрено в работе "Реальные атомы". Прочитайте работу чтобы лучше понять ниже следующий материал.

По естественным причинам атомы в телах вращаются с очень большой и постоянной скоростью. Край атома имеет круговую скорость близкую к скорости света. Атомы вращаются всегда и остановиться не могут.

В электрически нейтральном проводнике атомы расположены таки образом, чтобы вращаться встречно по отношению друг к другу. В таком порядке атомы не тормозятся экваториальными полями, возникающими в пространстве от вращения атомов подобно водовороту вокруг миксера.

Рис. 1. Ориентация атомов в теле проводника.

Если к проводнику приложить разность электрических потенциалов, атомы выстроятся осями вращения вдоль проводника и будут поддерживать вращение друг друга однонаправленными осевыми пространственными вихрями.

Рис. 2. Ориентация атомов в токовом состоянии.

В таком случае экваториальные вихри атомов сложатся и создадут вокруг проводника общее магнитное поле, показанное ниже красными пунктирными стрелками.

Рис. 3. Общее магнитное поле атомов.

Возникшее вокруг проводника магнитное поле свидетельствует о наличии атомного тока. При этом, ток не идет по проводнику - все атомы остаются на месте. Если атомы сдвинутся, проводник разрушатся. Такое возможно при слишком сильном токе, когда перегорает провод.

На рис. 2 показан случай максимального тока в идеальном проводнике. Под идеальным понимается аморфный проводник с нулевым сопротивлением току. В реальных условиях проводник состоит из кристаллов и обладает электрическим сопротивлением. В таком случае следует рассматривать ориентацию атомов в отдельном кристалле и далее соединять кристаллы в цепочку. При этом, атомы выстраиваются не строго по прямой, а имеют наклон.

Рис. 4. Ток в кристалле проводника.

Чем больше отклонение атомов от продольного положения, тем ближе они к нейтральному состоянию и тем меньше ток. В обычных условиях токам в десятки-сотни ампер соответствует отклонение атомов от нейтрального состояния на доли или единицы градусов. Показанное на рис. 4 положение атомов соответствует гигантским токам.

Атомы в веществе не находятся в статике. Помимо вращения они периодически изменяют форму и диаметр. В первом случае говорят о спинах, во втором о пульсации.

Спин определяет сколько раз атом изменил форму за один оборот. К примеру, у мяча для регби спин равен 2 (круг и овал), а у куриного яйца 3 (круг и два овала, вытянутых в противоположных направлениях).

Пульсация атома – изменение его диаметра. Если проводник горячий, атомы в нем интенсивно пульсируют с инфракрасной частотой. Если проводник абсолютно холодный (-273 градуса С), значит атомы в нем не пульсируют. В таком случае проводник не обладает сопротивлением току и считается сверхпроводником.

В сверхпроводнике нет электронов. В проводнике электроны появляются по мере нагрева, и мешают атомам поддерживать друг друга. Подробно явление синтеза электронов рассмотрено в материале "Что такое электростатика"?

Современному человеку, воспитанному на физических догмах, очень трудно понять, что электроны не содержаться в атомах, как указано в классической планетарной модели. Но в реальности электроны не содержатся в атомах, а порождаются атомами при пульсации. Так же кольца дыма не содержатся в курильщике, а торнадо не содержатся в атмосфере. И то, и другое создается при соответствующих условиях.

Чем выше температура проводника, тем интенсивнее синтезируются электроны, и тем выше электрическое сопротивление проводника, поскольку электроны мешают ориентироваться атомам. Электроны в проводниках создают сопротивление, а не проводимость. Но в полупроводниках физика электричества меняется.

Смешанный электрический ток/поток в полупроводниках.

В классической физике ток в полупроводниках объясняется дырочной или электронной проводимостью. Физическая суть явления описана поверхностно и не соответствует действительности.

Полупроводники физически отличаются от проводников тем, что атомы не могут достаточно хорошо поддерживать вращение друг друга из-за недостаточного полевого контакта осевыми вихрями. Это связано с наличием примесей или с особенностями кристаллической решетки.

Примерами полупроводников первого типа являются оксиды металлов, где препятствие току создают атомы кислорода. Второй тип - чистый кремний или германий.

В полупроводниках электроны или позитроны участвуют в проводимости вместо того, чтобы снижать её. Полупроводник можно рассматривать как множество очень маленьких вакуумных приборов в которых роль электродов выполняют соседние атомы.

Рис. 5. Движение электронов в полупроводнике.

Чем интенсивнее пульсируют атомы, тем лучше синтезируются электроны или позитроны, и тем сильнее их поток. Поэтому сопротивление полупроводников снижается с ростом температуры.

При наличии примесей, электроны или позитроны часто способны двигаться только в одном направлении. В результате проявляется вентильный диодный эффект, который по сути возникает из-за различных размеров атомов во взаимодействующих парах.

Ограниченность современной классической физики часто заводит в тупик. Так, если включить электроны в атомы, то можно объяснить откуда берутся в полупроводнике электроны. Но поскольку позитроны в атомах по определению отсутствуют, то и в веществе их быть не может, и тогда приходится придумывать виртуальные дырки.

Позитроны синтезируются атомами так же как и электроны, а отличает их только направление вращения. Представьте, что курильщик не только выпускает кольца дыма, но и вращается на кресле. Соответственно кольца приобретут вращение в зависимости от направления вращения кресла. 

Необходимо особо отметить, что магнитное поле создают только атомы. Электроны сами по себе магнитных полей не создают, поскольку не могут создавать сильных экваториальных вихрей. Если атом это аналог вечного скоростного миксера, то электрон - медленно вращающееся временное полевое колечко.

Магнитное поле вокруг полупроводников ниже чем вокруг проводников при одной и той же силе тока. Это аномальное явление классическая физика обходит стороной по причине невозможности объяснения.

Электрический поток в вакуумных приборах.

Если считать током явление, характеризующееся возникновением магнитного поля, то в вакуумном диоде, в отличие от полупроводникового, тока нет совсем. Есть поток. Проводимость вакуумных приборов обусловлена только электронами или позитронами.

Пучок электронов в полном вакууме не создает магнитного поля, поскольку электронам, в отличие от атомов, нечем создавать экваториальные вихри. Магнитные поля в вакуумных приборах появляются только при недостаточном вакууме, когда в колбе присутствуют атомы газа, которые и создают поле.

Вакуумный прибор можно рассматривать как устройство с очень большим расстоянием между парами атомов, один из которых расположен в катоде, а другой в аноде. 

Рис. 6. Движение электронов в вакуумном диоде.

Совершенно не обязательно, чтобы между электродами двигались электроны. Точно так же можно использовать позитроны. Для этого достаточно изменить полярность подключения электродов. Сила потока уменьшится, но он будет присутствовать. Из-за этого вакуумные диоды имеют некоторую обратную проводимость при выпрямлении переменного тока.

На больших расстояниях поток позитронов значительно слабее потока электронов по причине не симметрии пространства и материала покрытия катода. Покрытие катода подбирают по максимуму синтеза именно электронов. Но в полупроводниках пары атомов расположены очень близко, поэтому электронная и позитронная проводимость могут быть примерно одинаковыми при условии соответствующего подбора легирующих примесей.

Электрический ток в электролитах.

Электролит можно рассматривать как множество соединенных друг с другом гибких проводников. Один такой проводник по толщине равен диаметру атомов образующих последовательную токовую цепочку. Не проводящие жидкости становятся проводниками в том случае, когда введенные примеси соединяют токовые цепочки, то есть создают между ними контакты. Такую функцию выполняет, например, поваренная соль в воде, которая соединяет между собой цепочки из атомов кислорода и водорода.

Ионов в электролитах нет, поскольку в классической теории, положительный ион – это атом, потерявший электрон. Электроны в атомах отсутствуют, а значит и потерять электрон нельзя.

Электрическая индукция в диэлектриках.

Считается, что в диэлектриках существуют токи смещения. Но вокруг диэлектриков, как и вокруг электронного пучка не возникает магнитного поля. Тем более, когда идет речь о токах смещения вакууме, в котором атомов не имеется по определению.

Ток смещения в классической физике – не более, чем одна из множества условностей, не имеющих физической сути, но требующаяся физикам для прикладных расчетов.

Электрические конденсаторы, вакуумные или с вещественным диэлектриком,  работают за счет электрической индукции. На одной из обкладок конденсатора появляется потенциал, если меняется потенциал на второй обкладке.

Рис. 7. Электрическая индукция в конденсаторе.

Диэлектрики передают электрическое поле, а не ток. Чем выше диэлектрическая проницаемость вещества, тем лучше, но одновременно и более медленно передается потенциал с обкладки на обкладку конденсатора.

Суть усиления диэлектриком электрического поля состоит в том, что атомы разворачиваются осями вдоль линий электрического поля меду обкладками. Это похоже на токовый разворот атомов вдоль проводника, но расстояния между атомами гораздо больше.


Выводы:

• Электрический ток в проводниках - это ориентация атомов осями вращения по направлению тока. В полупроводниках электрический ток существует одновременно с потоком электронов или позитронов. В вакуумных электронных лампах тока нет, а присутствуют только потоки электронов.
• Таким образом, электрическая энергия может передаваться неподвижными атомами или движущимися электронами и позитронами. При этом, свойства энергии отличаются.

Файл публикуется в сокращении и без рисунков. Если вас заинтересовала информация и вы хотите приобрести полную версию, ознакомьтесь с авторскими условиями.