Ada apa yang disebut "aturan penjahit" yang, walaupun namanya, berlaku untuk semua ilmu yang tepat. Peraturan ini mengatakan: "Sekiranya butang bawah baju diikat dengan tidak betul, maka semua butang lain juga akan diikat dengan tidak betul." Pencipta peraturan ini, Fabio Volo, berkomentar sebagai berikut: "Terdapat banyak kesalahan dalam hidup, yang bukan merupakan kesalahan dalam diri mereka sendiri, tetapi akibat dari" butang pertama "tidak tepat."
Oleh itu, dengan cara yang serupa, fizik teori kami dalam bahagian seperti kejuruteraan elektrik dan gelombang radio suatu ketika dahulu salah "zip"!
Kesalahan fatal menjalar ke dalam fizik dengan "Teori Cahaya Elektromagnetik", yang diciptakan oleh saintis Inggeris asal Scotland James Maxwell (1831-1879).
Lebih-lebih lagi, ketika dia menerbitkan teori ini, dan ini terjadi pada tahun 1865, saintis lain menggambarkannya sebagai tidak dapat difahami, secara matematis lemah, secara logiknya tidak berasas. Hanya setelah ahli fizik Jerman Heinrich Hertz pada tahun 1887 membuktikan dalam praktiknya bahawa dengan bantuan elektrik adalah mungkin untuk menghantar gelombang radio ke ruang angkasa, teori Maxwell yang "tidak dapat difahami, matematis dan logik tidak berasas" diputuskan untuk disesuaikan untuk menjelaskan proses kelahiran gelombang radio di antena peranti pemancar radio.
Kenapa begitu?
Tetapi tidak ada teori lain pada masa itu yang menegaskan kebenaran yang dibuat secara eksperimen bahawa fenomena elektromagnetisme dan cahaya dapat menyebarkan di angkasa dengan kelajuan yang sama dalam bentuk gelombang, dan semua perbezaan antara satu sama lain hanya dalam frekuensi ayunan.
Semasa mencipta teorinya, Maxwell berusaha menggeneralisasi semua pengetahuan saintifik yang ada pada masa itu dalam bidang elektromagnetisme, yang diperoleh oleh pelopor bidang sains semula jadi ini. Dan ini adalah klasik sains fizikal seperti G. Oersted, A. M. Amer, D. Henry dan M. Faraday … Yang terakhir yang disebutkan, dengan cara itu, menemui undang-undang induksi elektromagnetik, yang berfungsi dengan sempurna hari ini dalam semua transformer AC kuasa dan nadi.
Video promosi:
Maksudnya dijelaskan dengan baik oleh gambar ini:
Pengalaman ini dapat diulang hari ini oleh sesiapa sahaja, bahkan jauh dari sains. Magnet yang digerakkan oleh tangan dengan medan magnet tetapnya, melintasi permukaan konduktor tertutup, semestinya mencipta medan elektrik pusaran di dalamnya, dan dengan itu arus elektrik aruhan.
Walaupun begitu, ketika Michael Faraday sendiri melakukan eksperimen ini, jelas bahawa di luar ruang konduktor (di mana terdapat elektron bebas), magnet digerakkan dengan tangan atau sebaliknya tidak membentuk medan elektrik pusaran.
Pertama sekali, ini tidak difasilitasi oleh bentuk garis magnet kekuatan magnet kekal.
Baiklah, beritahu saya, bagaimana sisi magnet ini, berayun, misalnya, pada benang, harus menghasilkan medan elektrik pusaran di tempat kosong ?!
Ya, tidak ke sisi!
Perkara lain apabila garis medan magnet magnet ini yang dijumpai oleh Faraday melintasi permukaan konduktor tertutup di mana terdapat cas elektrik percuma! Kesan langsung ke atas mereka dari sisi medan magnet yang berbeza kekuatannya (kita menggerakkan magnet ke belakang dan ke belakang), hanya menyebabkan kemunculan medan elektrik pusaran (di dalam konduktor), yang dicirikan oleh voltan elektrik.
Sekiranya konduktor ditutup, maka arus elektrik timbul di dalamnya, jika konduktor terbuka, maka kita dapat mengesan voltan elektrik di dalamnya menggunakan voltmeter, yang menunjukkan adanya medan elektrik di badan konduktor.
Mengembangkan "Elektromagnetik Teori Cahaya" -nya, D. C. Maxwell membuat anggapan yang tidak berasas secara logik bahawa "sebarang perubahan dalam medan magnet menghasilkan medan elektrik pusaran di ruang sekitarnya, garis kekuatannya ditutup, dan medan elektrik yang berubah-ubah masa menghasilkan medan magnet di ruang sekitarnya" …
Untuk anggapan ini, dia dikritik oleh saintis lain, menganggapnya tidak logik.
Secara grafik, tanpa merujuk kepada sumber medan magnet pusaran dan tanpa merujuk pada objek di mana medan elektrik pusaran dibuat, aruhan elektromagnetik dan magnetoelektrik Maxwellian ini kelihatan seperti ini:
Maxwell mencadangkan bahawa semua ini boleh berlaku di luar objek (magnet dan konduktor), iaitu di ruang bebas dari segalanya!
Dengan menggunakan seluruh gudang matematik yang lebih tinggi, yang dia kuasai dengan sempurna, Maxwell menyimpulkan sejumlah formula dan persamaan yang menurutnya ternyata medan magnet yang berubah dapat (!) Menghasilkan medan elektrik pusaran di ruang bebas, jika hanya ruang ini diisi dengan … eter, baik, medium seperti itu, yang ditulis oleh Maxwell: "… Berdasarkan fenomena haba dan cahaya, kami mempunyai alasan untuk mempercayai bahawa ada semacam medium halus yang memenuhi ruang dan meresap semua badan, yang memiliki kemampuan untuk bergerak, untuk memindahkan pergerakan ini dari salah satu bahagiannya ke yang lain dan menyebarkan pergerakan bahan padat ini, memanaskannya dan bertindak di atasnya dengan pelbagai cara …"
Perkara yang paling menarik ialah ketika pada abad ke-19 dan ke-20 revolusi nyata berlaku dalam sains alam, memisahkan era lama dari yang baru dan dinobatkan dengan penciptaan fizik moden, diputuskan untuk tidak memasukkan eter Maxwellian di dalamnya, mereka mengatakan, "pengenalan eter bercahaya ke dalam sains … tidak perlu ", - kata Albert Einstein pada tahun 1905. (Karya ilmiah yang dikumpulkan. M.: Nauka. 1965. V.1. P. 7-8. Zur Elektrodynamik der bewegter Korper. Ann. Phys., 1905, 17, 891-921).
Pada masa yang sama, anggapan yang tidak masuk akal secara logik yang dibuat oleh D. K. Maxwell pada tahun 1865 ketika membuat "Teori Cahaya Elektromagnetik" dengan syarat bahawa eter dunia wujud, dipindahkan (!) Ke dalam fizik bukan etherik moden dan dengan bantuan mereka (!) Menjadi terangkan proses pembentukan gelombang radio dan cahaya.
Akibatnya, kita sekarang dalam pernyataan fizik moden bahawa "medan elektromagnetik" yang diciptakan oleh Maxwell mampu wujud walaupun dalam keadaan hampa, dan semata-mata disebabkan oleh fakta bahawa ia menyokong dirinya sendiri, dan dalam fasa, iaitu melalui titik sifar secara serentak !! !
Dan ini, kata mereka, adalah intipati gelombang radio!
Nah, bagaimana mungkin sebaliknya ?! Bagaimanapun, Maxwell menulis dalam teorinya: "setiap perubahan dalam medan magnet menghasilkan medan elektrik pusaran di ruang sekitarnya, garis kekuatannya ditutup, dan medan elektrik yang berubah-ubah masa menghasilkan medan magnet di ruang sekitarnya."
Nah, di mana dalam angka ini, yang telah menyesatkan berjuta-juta orang, sebagai contoh, "medan elektrik pusaran"? Di manakah "medan magnet pusaran" di sini ?!
Saya sekarang akan mengulangi idea utama saya: Maxwell, yang membuat teorinya lebih dari 150 tahun yang lalu, cuba menggeneralisasi semua pengetahuan saintifik yang ada pada masa itu dalam bidang elektromagnetisme, yang diperoleh oleh pelopor bidang sains semula jadi ini. Dan kemudian cas elektrik asas - elektron belum dijumpai, zarah cahaya - foton tidak ditemui, dan "teori kuantum" tidak diciptakan, yang mana tenaga zarah cahaya yang bergerak secara lurus secara langsung berkaitan dengan parameter seperti frekuensi ayunan hipotetisnya.
Sekarang, apabila umat manusia mempunyai banyak pengetahuan baru, segala percubaan untuk menggabungkan "teori kuantum" yang sama dengan teori Maxwell mengenai pembentukan gelombang radio di antena peranti pemancar radio secara terbuka menunjukkan bahawa fizik teori kami dalam bidang seperti kejuruteraan elektrik dan gelombang radio suatu ketika dulu " Butang "salah"!
Mungkin inilah satu-satunya sebab mengapa tidak ada yang berani mempertimbangkan secara teori mengenai proses penciptaan dengan menggerakkan elektron kuanta cahaya (misalnya dalam lampu pijar) dan kuanta pelepasan radio (di antena alat pemancar radio), dan akhirnya membandingkan kedua teori ini!
Saya akan memberitahu anda di bawah ini mengenai pemahaman saya mengenai masalah yang telah terkumpul dalam fizik teori. Suatu hari saya memutuskan untuk mencari perbezaan prinsip operasi dua jenis peranti yang menghasilkan gelombang radio. Saya mahu, untuk bercakap, memahami tahap teori bagaimana mereka berfungsi.
Di satu pihak, objek kajian saya adalah Hertz dipole yang terkenal, yang mempunyai panjang sama dengan 1/2 panjang gelombang radio yang dipancarkan. Sebaliknya, objek kajian saya adalah antena pemancar reka bentuk Tesla dan Hard.
Dibuat untuk beroperasi pada frekuensi yang sama, mereka boleh berbeza dalam dimensi terbesar mereka dengan faktor 100 (!) Dengan kecekapan bentuk gelombang yang sama!
Lihat reka bentuk antena dipol Hertz moden:
Panjang antena pemancar seperti itu untuk jarak 40 meter adalah 20 meter (1/2 panjang gelombang).
Dan inilah tegak yang diubah suai disebut "EH-antena" yang direka oleh T. Hard (analog antena Tesla) untuk jarak yang sama 40 meter, dengan ukuran maksimum (tinggi) hanya 1 meter.
Rasakan perbezaannya: di satu sisi, dipol Hertzian sepanjang 20 meter, di sisi lain, "antena EH" setinggi 1 meter untuk julat frekuensi yang sama!
Dan hari ini tidak ada yang dapat menjelaskan dengan jelas (atau tidak mahu?), Dengan menggunakan teori medan elektromagnetik yang ada, bagaimana elektron dapat mengayunkan gelombang radio pada lengan pendek dipol antena EH dan menghantarnya ke angkasa dengan kecekapan yang sama seperti yang berlaku di dipol Hertz. Walaupun fenomena itu jelas!
Saya ingin menunjukkan yang nampak jelas.
Sumber gelombang elektromagnetik bukanlah medan elektrik frekuensi tinggi, yang cenderung menyebarkan melalui badan antena pada kelajuan cahaya, seperti yang difikirkan oleh beberapa orang. Dan bukan hanya cas elektrik yang bergerak pantas di sepanjang konduktor yang menghasilkan gelombang radio, tetapi ia diciptakan hanya oleh elektron yang bergerak di sepanjang permukaan luar bahan pengalir antena di bawah pengaruh serentak voltan penjana RF dan daya Coulomb, yang mendorong cas tanda yang sama (elektron) untuk saling tolak …
Terdapat dua jenis pergerakan elektron yang sama di sepanjang konduktor - perlahan (contohnya, arus galvanik) dan kelajuan tinggi (arus elektrostatik yang timbul daripada interaksi cas elektrostatik)
Arus galvanik dalam logam.
Ketika kita berurusan, misalnya, dengan arus galvanik yang mengalir ke seluruh isipadu konduktor (seperti dalam rajah di atas), maka kelajuan pergerakan translasi elektron yang diatur hanya beberapa milimeter sesaat (atau bahkan kurang).
Apabila elektron bergerak di atas permukaan logam (yang disebut "kesan kulit"), ini berlaku di bawah pengaruh daya Coulomb, kelajuan terjemahannya boleh menjadi sangat tinggi, setanding dengan kelajuan cahaya.
Lihat sekarang pengalaman menarik dan sangat sederhana ini:
Pengalaman ini menunjukkan bahawa arus elektrostatik menghasilkan gelombang radio pendek tanpa pembentukan medan magnet pusaran di ruang angkasa !!!
Inilah yang tidak dapat diperhatikan dan difahami oleh saintis James Clerk Maxwell (1831-1879), tetapi saintis Nikola Tesla (1859-1943) dengan jelas melihat dan menyedari.
Lihat sekarang reka bentuk antena pemancar radio kilohertz, yang dibina di Amerika Syarikat pada awal abad ke-20 menurut gambar Tesla.
Nikola Tesla dan antena menara terkenalnya yang dirancang untuk menghantar kuasa tanpa wayar.
Tidakkah anda mendapati bahawa "Menara Tesla" adalah salinan pembesaran persediaan makmal yang dibentangkan di atas - kapasitor volumetrik dalam bentuk bola logam yang disambungkan ke konduktor, yang dipasang dengan bahagian bawahnya pada penebat ?!
Nuansa ini, yang mana arus elektrostatik berkelajuan tinggi menghasilkan gelombang radio di ruang angkasa tanpa pembentukan medan magnet pusaran, tidak diambil kira baik oleh "Teori Cahaya Elektromagnetik" Maxwell atau penyusunannya, yang terdapat dalam semua buku teks fizik moden hari ini. Dan apa yang disebut "kesan kulit" dijelaskan secara eksklusif sebagai arus frekuensi tinggi.
Mari kembali kepada asal-usul kejuruteraan elektrik dan elektromagnetisme.
Apabila elektron bergerak perlahan tetapi teratur di badan konduktor, seperti arus galvanik, mereka hanya menghasilkan fenomena pusaran tempatan yang dikenali sebagai "medan magnet".
Fenomena pusaran tempatan ini ditemui bersama dengan elektromagnetisme pada tahun 1820 oleh saintis Denmark Hans Christian Oersted.
Menggambarkan bagaimana hubungan antara elektrik dan magnet ditemui, Oersted menulis: "… dari pemerhatian yang dibuat dapat disimpulkan bahawa konflik [elektrik] ini membentuk pusaran di sekitar wayar. Jika tidak, tidak dapat difahami bagaimana bahagian wayar yang sama, diletakkan di bawah tiang magnet [panah kompas], membawanya ke timur, dan, berada di atas tiang, membawanya ke barat. Ini adalah pusaran yang cenderung bertindak dalam arah yang bertentangan pada dua hujung diameter yang sama. Pergerakan putaran di sekitar paksi, digabungkan dengan gerakan translasi di sepanjang paksi ini, semestinya memberikan pergerakan heliks … "(Diterjemahkan dari karya Latin G. H. Oersted oleh Ya. G. Dorfman. Dihasilkan dari penerbitan: Amper A.-M. Electrodynamics, M., 1954).
Apabila pergerakan arus galvanik di sepanjang konduktor berhenti, fenomena pusaran yang berkaitan juga cenderung berhenti. Maka berlaku sesuatu yang menarik! Kini pusaran "medan magnet", yang sudah tidak berpusing seperti roda gila, runtuh dan menyebabkan pergerakan elektron yang tertib terbalik di konduktor! Fenomena ini disebut induktansi dalam sains dan kejuruteraan radio!
Dalam semua buku teks fizik, sifat fenomena ini dijelaskan dalam "bahasa Aesopia"!
Bolehkah kita menggunakan pengetahuan ini untuk menerangkan operasi antena pemancar Tesla?
Ya kita boleh, tetapi hanya untuk menggambarkan operasi bahagian litarnya yang bertanggungjawab untuk mewujudkan voltan frekuensi tinggi dan voltan tinggi, yang akhirnya menghasilkan arus elektrostatik frekuensi tinggi dalam antena elektrostatik pemancar!
Mari kita perhatikan gambarajah skematik pemancar Tesla:
Dalam reka bentuk Tesla terdapat induktor resonan ©, yang meningkatkan voltan bergantian yang dibekalkan ke gegelung gandingan (A) dari penjana HF (B) beratus-ratus kali. Setiap kali tenaga magnetiknya berada dalam fasa penurunan, voltan elektrik yang semakin meningkat muncul di hujung wayar yang disambungkan ke radiator kapasitif atas (E), di bawah pengaruh elektron bebas dari badan wayar memindahkan ke permukaan (!) Dari radiator kapasitif sfera (E). Dan kemudian pasukan Coulomb mula bermain, bekerja untuk menolak antara zarah-zarah dengan nama yang sama. Kekuatan Coulomb ini memaksa semua elektron bebas yang ada di permukaan pemancar kapasitif sfera ini untuk berkumpul semula (!) Dan mendekati satu sama lain dengan kelajuan cahaya.
Pergerakan elektron bebas di permukaan radiator kapasitif sfera ini berlaku dalam bentuk gelombang permukaan dan bermula dari titik lampiran ke radiator kapasitif sfera dawai bekalan, dan berakhir pada titik yang bertentangan di permukaan permukaan radiator kapasitif sfera yang sama.
Sebenarnya, tepatnya pergerakan elektron bebas berkelajuan tinggi di permukaan radiator kapasitif sfera (E), yang mengubah arah pergerakan mereka apabila polaritas voltan elektrik yang dibekalkan ke radiator kapasitif (E) berubah, dan menghasilkan gelombang radio di ruang yang sesuai dengan frekuensi ayunan generator (B).
Dan ini, anda lihat, teori lain mengenai penciptaan gelombang radio, yang tidak banyak persamaan dengan penjelasan yang dikemukakan oleh Maxwell dalam "Teori Cahaya Elektromagnetik".
Sekiranya di atas, saya membentangkan gambarajah skematik pemancar Tesla, maka di bawah ini saya membentangkan lukisan pemasangan khas Tesla yang dipatenkan, yang dirancang untuk menghantar tenaga elektrik frekuensi tinggi tanpa wayar.
Radiator gelombang radio dalam julat kilohertz ada di sini tiub logam, yang disambungkan secara elektrik di bahagian atas ke kapasitor elektrostatik volumetrik berbentuk cendawan.
Saya akan perhatikan sekali lagi: nampaknya, ini adalah salinan pembesaran makmal yang diperbesar yang mampu menghasilkan nadi pancaran radio pendek apabila sisir yang dikenakan semasa menggosok rambut dibawa ke dalamnya:
Bahagian atas berbentuk cendawan Tesla adalah kapasitor elektrostatik pukal raksasa dengan nilai ratusan ribu volt. Paip radiator disambungkan secara langsung padanya, yang dinyatakan dalam lukisan sebagai "B" ". Gegelung aruhan pengubah frekuensi tinggi voltan tinggi dari reka bentuk Nikola Tesla sendiri disambungkan dari bawah. Terkait dengannya adalah gegelung komunikasi yang terletak di bawah, yang menghubungkan kabel alternator. Apa yang disebut "hujung sejuk" kabel bekalan dibumikan.
Kerana keadaan terakhir, alat pemancar radio ini sebenarnya adalah alat penggetar gelombang suku yang sangat pendek. Nah, dinding menara Tesla dibuat, tentu saja, dari bahan dielektrik.
Ingin tahu bahawa …
Model kapal kawalan radio Nikola Tesla sangat mengagumkan beberapa pemodal sehingga mereka melabur dalam projeknya untuk membina stesen telekomunikasi tanpa wayar pertama untuk komunikasi dan penyiaran tanpa wayar transatlantik komersial di Amerika Syarikat.
Inilah kisahnya!
Foto di bawah menunjukkan antena amatur radio pemancar moden, beroperasi berdasarkan prinsip antena Tesla, tetapi dipasang mengikut skema T. Hard Amerika.
Antena kecil dengan dua kerucut dirancang untuk jarak gelombang 10 meter, antena dengan radiator kapasitif silinder, dapat disesuaikan dengan frekuensi. Ia direka untuk jarak gelombang 10-30 meter. Agar struktur antena ini mula memancarkan gelombang radio, cukup untuk menghubungkan penjana RF frekuensi yang sesuai dengan mereka.
Perhatikan bahawa ada satu lagi kisah menarik yang berkaitan dengan antena ini!
Ternyata antena jenis ini telah berjaya dipraktikkan sejak pertengahan tahun 40an dalam komunikasi radio HF mudah alih tentera di banyak negara, termasuk USSR, dan sejak sekian lama antena ini rahsia! Dan ini wajar apabila fakta seperti itu ada: antena pemancar dapat dibuat 100 kali lebih kecil daripada dipol Hertzia standard! T. Hard adalah peserta langsung dalam pengembangan antena jenis ini di Angkatan Darat AS. Dia sudah lama tidak menyatakan "antena EH" untuk semua amatur radio.
Menurut T. Hard sendiri, reka bentuk antena adalah pengubahsuaian antena pemancar N. Tesla.
Berikut adalah pendapat mereka yang membina dan menguji "EH-antena" pemancar di Rusia:
Oleh itu, saya meneruskan pemikiran saya lebih jauh. Di seluruh dunia, orang yang berpendidikan teknikal dapat mempercayai bahawa pelepasan radio adalah gelombang elektromagnetik di mana, seperti yang dikatakan Maxwell, "setiap perubahan dalam medan magnet menghasilkan medan elektrik pusaran di ruang sekitarnya, garis kekuatannya ditutup, dan medan elektrik yang berubah-ubah mengikut masa menghasilkan di sekitarnya. medan magnet ruang ".
Dan ini tidak sepenuhnya benar! Dan tidak ada yang mengakui pemikiran bahawa kebenaran boleh berbeza.
Terdapat khayalan walaupun dalam petikan di atas: "Dipol Hard yang dianggap praktikal berfungsi hampir seperti dipol Hertz gelombang separuh penuh, yang mengesahkan persamaan pelepasan radio dari dipol elektrik dan kapasitif."
Dipol Hertzian dianggap elektrik, dan dipol Hard adalah kapasitif.
Siapa yang menulis ini tidak faham bahawa kedua dipol gelombang separuh Hertzian dan dipol Hard keduanya kapasitif! Di dalamnya, arus elektrostatik permukaan berkelajuan tinggi sangat berkesan untuk sinaran!
Seperti yang saya tulis sebelumnya, yang menggambarkan operasi pemancar Nikola Tesla, setiap kali tenaga magnetik induktor resonan © berada dalam fasa penurunan, voltan elektrik yang semakin meningkat muncul di hujung wayar yang disambungkan ke pemancar kapasitif atas (E), di bawah pengaruh elektron bebas dari badan wayar melintas ke permukaan (!) radiator kapasitif sfera (E). Dan kemudian pasukan Coulomb mula bermain, bekerja untuk menolak antara zarah-zarah dengan nama yang sama. Mereka, kekuatan Coulomb ini, memaksa pada kecepatan cahaya untuk berkumpul semula (!) Dan lebih dekat satu sama lain sehubungan dengan semua elektron bebas yang sudah ada di permukaan pemancar kapasitif sfera ini. Pergerakan elektron bebas di permukaan pemancar kapasitif sfera berlaku dalam bentuk gelombang permukaan dan bermula dari titik lampiran ke pemancar kapasitif sfera dawai bekalan, dan berakhir pada titik yang bertentangan secara diametri pada permukaan pemancar kapasitif sfera yang sama.
Sebenarnya, pergerakan elektron bebas berkelajuan tinggi di permukaan pemancar kapasitif sfera (E), yang mengubah arah pergerakan mereka apabila polaritas voltan penjana yang dibekalkan ke pemancar kapasitif (E) berubah, dan menghasilkan gelombang radio di ruang yang sepadan dengan frekuensi ayunan generator (B).
Perbezaan utama dalam reka bentuk antena Keras dari antena Tesla adalah bahawa T. Hard menggunakan silinder dan bukannya radiator kapasitif sfera. Dan jika Tesla membuat antena berdasarkan prinsip radiator gelombang suku pendek (dengan satu radiator kapasitif), maka Hard membuat antena berdasarkan prinsip radiator gelombang separuh pendek (dengan dua radiator kapasitif).
Sekarang perkara yang paling penting:
Proses pemadanan "EH-antena" dengan penjana frekuensi tinggi adalah untuk memenuhi syarat yang paling penting: gelombang arus sinusoidal elektrostatik permukaan mesti mengalir di atas permukaan radiator silinder yang sangat pendek (dari satu tepi ke ujung yang lain selama satu suku) tempoh turun naik voltan penjana HF. Tidak lebih, tidak kurang!
Pencocokan dicapai dengan memilih nilai induktansi gegelung resonan dan nisbah transformasi voltan penjana. Prinsip pemadanan itu mudah: semakin banyak lengan dipol kapasitif dari "EH-antena" dipendekkan dengan ukuran lengan penggetar Hertz gelombang separuh standard, semakin besar voltan AC penjana RF mesti diberikan kepada mereka. Dengan kata lain, semakin kecil kapasiti kapasitor elektrostatik volumetrik yang digunakan dalam "EH-antena", semakin banyak voltan yang harus dicas untuk memperluas proses pengisian penuhnya ke masa yang diperlukan sama dengan 1/4 dari masa ayunan (T).
Apa yang berlaku di badan penggetar gelombang separuh standard?
Tidak sama?
Pada satu ketika, sementara kekutuban pada transformer yang memberi penggetar gelombang separuh bertepatan dengan yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, elektron bergerak di sepanjang permukaan dipol oleh voltan penjana RF luaran dan pada masa yang sama oleh kekuatan Coulomb mula bergerak dan mengagihkan semula ke satu arah pada kedua lengan penggetar … Apabila terdapat perubahan polaritas voltan penjana RF, elektron juga mula bergerak dengan teratur, mengagihkan semula ke arah yang berlawanan. Oleh itu, mereka bergerak dalam satu arah atau yang lain, seolah-olah kedua lengan dipol adalah satu konduktor padat.
Persoalannya, apa yang membuat elektron bergerak di sepanjang lengan dipol, yang bukan konduktor tertutup elektrik ?!
Hanya ada satu jawapan: setiap konduktor mempunyai kapasiti elektrostatik linear, dan lengan dipol setengah gelombang juga mempunyai kapasitansi elektrostatik linear. Dan ini bermaksud bahawa apabila lengan dipol separuh gelombang disambungkan ke sumber voltan frekuensi tinggi bergantian (seperti yang ditunjukkan dalam gambar), arus elektrostatik bergantian mula mengalir di sepanjang permukaannya, yang merambat dalam bentuk gelombang di sepanjang paksi dipol dalam satu arah atau yang lain, serupa dengan seperti yang berlaku di antena Tesla dan Hard. Oleh kerana, idealnya, gelombang arus elektrostatik permukaan harus bergerak di sepanjang permukaan lengan dipol dari satu tepi ke ujung yang lain selama satu perempat dari tempoh turun naik voltan penjana RF, kemudian penggetar gelombang separuh dengan lengan, panjangnya tepat 1/4 dari panjang gelombang,dianggap sebagai antena pemancar yang ideal dari segi memadankannya dengan ruang.
Oleh itu, setelah menganalisis prinsip operasi dipol Hertz setengah gelombang, kita melihat bahawa ia bukan dipol "elektrik", tetapi "dipol kapasitif", seperti "antena EH" reka bentuk T. Hard. Di dalamnya, pancaran radio juga dihasilkan oleh pergerakan permukaan elektron berkelajuan tinggi, yang timbul di bawah pengaruh serentak voltan elektrik penjana RF dan daya Coulomb, memaksa elektron bebas dengan cas elektrik yang sama untuk menjauhkan satu sama lain sejauh mungkin.
Sekarang mari kita lihat di mana pencipta "Teori Cahaya Elektromagnetik" D. Maxwell bingung.
Di satu pihak, mengembangkan Teori Cahaya Elektromagnetiknya, D. C. Maxwell membuat andaian yang tidak berasas secara logik bahawa “sebarang perubahan pada medan magnet menghasilkan medan elektrik pusaran di ruang sekitarnya, garis kekuatannya ditutup, dan medan elektrik yang berbeza-beza waktu di sekitarnya medan magnet pusaran di ruang angkasa”. Dia menyebut proses ini, berlanjutan dalam waktu dan ruang, sebagai "medan elektromagnetik", yang, menurut perhitungannya, mampu bergerak di angkasa dengan kelajuan cahaya. Atas dasar ini, dia menyimpulkan bahawa cahaya adalah ayunan elektromagnetik.
Sebaliknya, ketika timbul persoalan bagaimana menjelaskan dengan bantuan teori ini fakta yang dinyatakan dalam sains bahawa cahaya yang dapat dilihat mempunyai polarisasi spasial, Muswell, menggunakan matematik yang lebih tinggi, memperoleh sejumlah persamaan dan menemani mereka dengan komen yang menarik:
"Persamaan lain akan memberikan kelajuan yang sama, jadi gelombang akan bergerak ke arah mana pun pada kecepatan cahaya. Gelombang ini sepenuhnya terdiri daripada gangguan magnet, dan arah magnetisasi berada di satah gelombang. Tidak ada gangguan magnet, arah magnetisasi yang tidak berada dalam satah gelombang, dapat merambat sebagai gelombang satah sama sekali. Oleh itu, gangguan magnet … menyatu dengan cahaya dalam arti bahawa gangguan pada setiap titik melintang ke arah perambatan dan gelombang seperti itu dapat memiliki semua sifat cahaya terpolarisasi. " (G. M. Golin dan S. R. Filonovich. "Klasik Sains Fizikal", Moscow, "Sekolah Tinggi", 1989, hlm. 487-488. Karya DK Maxwell "Teori Dinamik Medan Elektromagnetik", Bahagian VI, "Teori elektromagnetik cahaya", ms 96. Diterjemahkan dari Bahasa Inggeris oleh Z. A. Zeitlin).
Sungguh mengejutkan, tetapi di sini kita melihat bahawa menjelaskan fenomena polarisasi cahaya, pengarang teori "medan elektromagnetik" dalam hal ini berlepas dari teori sendiri tentang "medan elektromagnetik" dan membuat andaian bahawa "gelombang ini sepenuhnya terdiri daripada gangguan magnet" !!!
Di tempat lain dalam teorinya, DC Maxwell menulis: "Persamaan medan elektromagnetik, yang berasal dari fakta eksperimental semata-mata, menunjukkan bahawa hanya ayunan melintang yang dapat menyebarkan. Sekiranya kita melampaui pengetahuan eksperimental kita dan menganggap ketumpatan tertentu suatu bahan yang boleh kita panggil cecair elektrik, dan memilih elektrik kaca atau resin sebagai wakil cecair ini, maka kita mungkin mempunyai getaran membujur yang menyebar pada kelajuan bergantung pada ketumpatan ini. Walau bagaimanapun, kami tidak mempunyai data yang berkaitan dengan ketumpatan elektrik, dan kami bahkan tidak tahu sama ada menganggap elektrik kaca sebagai bahan atau ketiadaan bahan … "(G. M. Golin dan S. R. Filonovich." Classics of Physical Science ", Moscow, "Sekolah tinggi", 1989, hlm. 488-489. Tenaga kerja D. K. Maxwell "Teori dinamik medan elektromagnetik", bahagian VI, "Teori elektromagnetik cahaya", hlm. 96. Diterjemahkan dari bahasa Inggeris oleh Z. A. Zeitlin).
Kata-kata Maxwell yang dipetik terakhir menjelaskan bahawa membayangkan gelombang cahaya yang terdiri "sepenuhnya dari gangguan magnet", saintis ini membuat anggapan lain yang tidak wajar secara logik bahawa persekitaran dunia di mana "gangguan magnet" rata ini menyebarkan adalah sejenis bahan elektrik dengan sifat-sifat cecair.
Semasa saya menggambarkan apa yang dijelaskan oleh D. C. Maxwell dalam teorinya, saya mendapat gambar ini:
Persoalannya segera timbul: di manakah medan elektrik dalam gelombang cahaya yang bergerak ini, yang terdiri daripada "gangguan magnet sepenuhnya" ?!
Di manakah bidang ini ditandakan dengan warna merah pada carta bawah?
Jawapan: ternyata Maxwell membayangkan medan elektrik sebagai sifat unik dari persekitaran itu sendiri, di mana penyebaran "gangguan magnet sepenuhnya" berlaku!
Dan ini secara radikal mengubah sikap kita terhadap pandangan fizik moden mengenai "medan elektromagnetik" yang dimasukkan ke dalam kesedaran massa!
Pada mulanya, Maxwell secara jujur keliru tentang fakta bahawa "sebarang perubahan dalam medan magnet menghasilkan medan elektrik VORTEX di ruang sekitarnya, garis kekuatannya ditutup, dan medan elektrik yang berubah-ubah masa menghasilkan medan magnet VORTEX di ruang sekitarnya." Lebih-lebih lagi, sudah jelas bahawa di bawah kata-kata "ruang sekitar" Maxwell tidak bermaksud kekosongan, yang disebut "vakum fizikal", tetapi eter dunia, suatu zat, yang, seperti yang dia katakan, "kita dapat memanggil cecair elektrik." Dan kemudian dia tiba-tiba memutuskan untuk melepaskan pandangannya sendiri mengenai medan pusaran sebagai sebahagian dari "medan elektromagnetik" tunggal dan menyatakan bahawa "hanya ayunan melintang yang dapat menyebarkan!"
Fenomenal! Maxwell kemudiannya mengganti gerakan lingkaran (pusaran) medan dengan ayunan melintang dalam teorinya, dan pengikutnya nampaknya tidak memperhatikannya !!!
Dan kami, - jelas Maxwell, - dengan bantuan elektrik hanya dapat membuat "gangguan magnet satah", yang "menyatu dengan cahaya dalam arti bahawa gangguan pada setiap titik melintang ke arah perambatan dan gelombang seperti itu dapat memiliki semua sifat cahaya terpolarisasi."
Dan apabila "gangguan melintang rata" ini merebak di zat dunia dengan sifat-sifat cecair elektrik, maka disebabkan oleh tegangan melintang medan magnet yang bergerak di angkasa dengan kelajuan cahaya, tegangan melintang bergantian lain dalam bentuk medan elektrik muncul di dalamnya!
Di sini ternyata bagaimana!
Ternyata dalam teori "medan elektromagnetik" Maxwell, gelombang cahaya dan radio masih merupakan getaran ruang yang tidak kosong, yang ketika mengalami deformasi melintang dalam satu satah (dengan gerakan elektron yang diatur), kita mempunyai "medan magnet", dan ketika ubah bentuk letakkan di satah ruang yang lain, kita mempunyai "medan elektrik".
Masih perlu difahami bagaimana "gelombang elektromagnetik" yang terdiri daripada "getaran melintang" Maxwellian dapat bergerak maju, sementara sesuatu bergetar dalam dua satah yang saling berserenjang dengan arah perambatan gelombang ?! Ya, walaupun dalam fasa! Lebih-lebih lagi, secara bersamaan melewati titik sifar! Luar biasa!
Mari lihat gambar gelombang elektromagnetik sekali lagi!
Ternyata teori Maxwell tentang "medan elektromagnetik", atau teori medan elektromagnetik moden, yang dinyatakan dalam buku teks "fizik moden", tidak dapat sepenuhnya menjelaskan fenomena bagaimana gelombang bergerak secara progresif, dan bahkan dengan kelajuan cahaya, berayun secara eksklusif dalam dua arah perambatan saling tegak lurus kapal terbang ?!
Tidak ada yang mahu menjelaskan perkara ini! Mereka baru menerimanya sebagai dogma: baiklah, gelombang radio benar-benar bergerak dengan kelajuan cahaya !!! Ini telah terbukti secara eksperimen!
Ya, mereka bergerak! Dan jika teori yang ada tidak dapat menjelaskan alasan pergerakan ini, maka ini bermaksud bahawa teori itu sendiri mengandungi semacam kesalahan logik! Itu sahaja!
Mereka cuba membantah saya, kata mereka, anda lupa tentang "arus perpindahan" Maxwell! Saya menjawab: Saya tidak lupa! Ini adalah "andaian" lain dari Maxwell! Dia memindahkan idea elektrikan dielektrik ke eter, iaitu. dia membayangkan bahawa eter ini juga dielektrik! Oleh itu, dia mencipta "arus perpindahan" di dalamnya, yang diperhatikan dielektrik! Tetapi ikuti pemikiran pemimpi hebat ini! Dia kemudian menulis tentang "anjakan elastik" di eter, dan di mana kemudiannya "arus perpindahan" itu ditinggalkan ?!
Inilah yang ditulis oleh Maxwell dalam Teori Cahaya Elektromagnetiknya:
"Sekiranya kita melampaui pengetahuan eksperimental kita dan menganggap ketumpatan tertentu suatu bahan yang boleh kita panggil cecair elektrik, dan memilih elektrik kaca atau resin sebagai wakil cecair ini, maka kita boleh mempunyai VIBRASI LONGITUDINAL dengan kecepatan bergantung pada kepadatan ini ".
Dan kemudian dia menulis: “Profesor W. Thomson membuktikan bahawa medium ini harus mempunyai ketumpatan yang setanding dengan ketumpatan bahan biasa, dan bahkan menentukan had bawah ketumpatan ini. Oleh itu, kita dapat, sebagai sesuatu yang diberikan, berasal dari cabang sains, bebas dari yang kita hadapi, menerima kewujudan medium penembusan, yang mempunyai kepadatan kecil tetapi nyata dan kemampuan untuk digerakkan dan memindahkan pergerakan dari satu bahagian ke bahagian lain dengan yang besar, tetapi tidak kelajuan yang tidak terhingga. Oleh itu, bahagian-bahagian persekitaran ini harus dihubungkan sedemikian rupa sehingga pergerakan satu bahagian dengan cara tertentu bergantung pada pergerakan bahagian-bahagian yang lain, dan pada masa yang sama, sambungan-sambungan ini harus dapat suatu jenis PELUPASAN ELASTIK tertentu, kerana mesej pergerakan tidak sesaat, tetapi memerlukan waktu …Oleh itu, persekitaran ini mempunyai keupayaan untuk menerima dan menyimpan dua jenis tenaga, iaitu: tenaga "sebenar", bergantung pada pergerakan bahagiannya, dan tenaga "berpotensi", yang merupakan pekerjaan yang akan dilakukan oleh persekitaran kerana keanjalannya, kembali ke keadaan semula, setelah perpindahan yang dialaminya … "(GM Golin dan SR Filonovich." Klasik sains fizikal ", Moscow," Sekolah tinggi ", 1989, hlm. 479-480. Karya DK Maxwell" Teori dinamik medan elektromagnetik”, bahagian I. Diterjemahkan dari Bahasa Inggeris oleh ZA Tseitlin)."Klasik Sains Fizikal", Moscow, "Sekolah Tinggi", 1989, h. 479-480. Hasil karya D. K. Maxwell "Dynamic Theory of Electromagnetic Field", Bahagian I. Diterjemahkan dari Bahasa Inggeris oleh Z. A. Zeitlin)."Klasik Sains Fizikal", Moscow, "Sekolah Tinggi", 1989, h. 479-480. Hasil karya D. K. Maxwell "Dynamic Theory of Electromagnetic Field", Bahagian I. Diterjemahkan dari Bahasa Inggeris oleh Z. A. Zeitlin).
Inilah yang harus saya nyatakan mengenai perkara ini. Kemudian banyak saintis terbawa-bawa dengan mencari penjelasan mengenai fakta yang telah ditetapkan bahawa cahaya mempunyai polarisasi spasial, yang ditemui dalam optik pada tahun 1808 oleh jurutera tentera Perancis, Etienne Malus. Dan tidak ada, untuk beberapa alasan, yang ingin berfikir bahawa cahaya, seperti suara, adalah getaran elastik media, hanya media di mana fenomena ini menyebarkan berbeza secara kualitatif! Itulah sebabnya polarisasi tidak wujud dalam gelombang bunyi, sedangkan polarisasi wujud dalam gelombang cahaya dan radio.
Hari ini, apabila cas elektrik asas - elektron, telah dijumpai, dan zarah-zarah cahaya - foton, telah dijumpai, dan para saintis sudah mengetahui bahawa putaran, yang disebut putaran (dari putaran Inggeris, secara harfiah - putaran, putar (-dengan), kita mempunyai setiap alasan untuk mempercayai bahawa putaran elektron dan zarah cahaya adalah penyebab polarisasi kedua gelombang cahaya dan radio.
Saya akan ingat bahawa pada tahun 1627, René Descartes, saintis Perancis yang hebat pada Zaman Pertengahan, yang dapat menjelaskan fenomena pelangi dengan bantuan undang-undang pembiasan cahaya yang telah disimpulkannya, menyatakan idea ini. "Sifat warna hanya terletak pada kenyataan bahawa zarah-zarah halus, yang memancarkan aksi cahaya, cenderung berputar dengan kekuatan yang lebih besar daripada bergerak dalam garis lurus; oleh itu, mereka yang berputar dengan kekuatan lebih banyak memberi warna merah, dan mereka yang berputar hanya sedikit lebih kuat memberikan warna kuning … "(Rene Descartes. Meteora, bab VIII, hlm. 333-334. Dipetik dari buku oleh Mario Llozzi "SEJARAH FIZIK", rumah penerbitan "MIR", Moscow, 1970, hlm. 117).
Nah, ada petunjuk yang bagus untuk membina "Teori Cahaya Elektromagnetik" mengenai idea putaran zarah medium di mana cahaya menyebar, dan bukan pada "ayunan melintang" yang tidak masuk akal yang sama sekali tidak menjelaskan pergerakan "gelombang elektromagnetik" ke hadapan, dan walaupun pada kelajuan cahaya!
Mengapa tidak membayangkan hari ini bahawa gelombang radio "melintang" sebenarnya kelihatan seperti ini?
Saya yakin bahawa jika sains rasmi menggunakan semua idea yang ada mengenai sifat kuantum cahaya untuk menerangkan sifat gelombang radio, maka akan segera menjadi jelas kepada semua orang bahawa gelombang radio hanya mempunyai keperitan yang nyata, tetapi sebenarnya ia membujur dan pada masa yang sama mempunyai polarisasi (kerana putaran zarah yang "bentuk jirim" yang paling maha hadir, yang, seperti yang biasa dipercayai, membentuk medan elektrik dan magnet)!
19 Oktober 2018 Murmansk. Anton Blagin
Komen
Teruskan: gambar dengan medan fasa secara serentak melintasi sifar sememangnya meluas, tetapi buta huruf. Ini bertentangan dengan kenyataan bahawa medan magnet bergantian menghasilkan elektrik, dan sebaliknya.
Anton Blagin: Saya dapati jawapannya, di manakah gambaran luas bidang silang ini: magnet dan elektrik! Ini berlaku di badan antena penerima! Tetapi hanya!
Berikut adalah gambar yang memvisualisasikan akaun Maxwell yang mewujudkan "gangguan semua-magnetik" di "medan elektromagnetiknya".
Walaupun semuanya begitu, lihat grafik perubahan kekuatan medan magnet atau elektrik pada resonator Hertz penerima.
Grafik seperti itu, serupa dengan sayap dua rama-rama, dapat diperoleh, misalnya, pada osiloskop dua rasuk dengan sensor medan magnet dan elektrik yang disambungkan ke antena penerima.
Wanderer: artikel analitis yang masuk akal, namun ada beberapa komen:
1) Penulis menekankan terlalu banyak analisis teks karya Maxwell; pada masa yang sama, jelas bahawa teori Maxwell adalah persamaan Maxwell; berkenaan dengan teksnya, pendapat yang diterima umum adalah bahawa mereka sangat keliru dan tidak konsisten dalam pembentangan; kriteria orang dahulu: "yang berfikir dengan jelas - dia jelas menyatakan!" - ini bukan mengenai Maxwell; teks mengenai pelbagai model dari apa yang dia temukan di hujung pen (dan dia membawanya dari pelbagai bidang: Garis kekuatan Faraday, teori tindakan jarak jauh elektrik, hidrodinamik dan hidrostatik, teori keanjalan) adalah hasil karya minda geometri yang jelas.
2) Pada akhir artikel, hipotesis tertentu dinyatakan mengenai sifat gelombang radio: "… gelombang radio hanya mempunyai melintang yang jelas, tetapi sebenarnya ia membujur dan pada masa yang sama mempunyai polarisasi …".
Faktanya adalah bahawa polarisasi gelombang radio adalah fakta yang dijumpai dan direkodkan oleh Heinrich Hertz dalam eksperimen terkenalnya yang dilakukan olehnya pada tahun 1885-1889 di Karlsruhe.
Secara umum, hipotesis penulis menarik, dan pertimbangan mengenai peranan khas elektron permukaan tertentu dalam pembentukan gelombang elektromagnetik berada pada tahap.
Contoh ilustrasi fakta bahawa kajian menyeluruh mengenai sejarah fizik dapat sangat membantu dalam menghasilkan idea baru. By the way, ini bukan hanya mengenai fizik!
Anton Blagin: terima kasih atas ulasannya! Pada poin 2. Mungkin, saya tidak dapat membentuk pemikiran saya dengan jelas. Gelombang radio mempunyai polarisasi, tidak ada keraguan tentang itu, hanya Maxwell dan banyak ahli fizik lain yang melihatnya dalam "getaran melintang" sesuatu, dan saya melihat bahawa polarisasi gelombang radio dan cahaya terbentuk oleh "foton" berputar yang paksi putarannya (atau "berputar"), secara saintifik) semasa pembentukan gelombang berorientasikan ruang dengan cara yang sama.
Pengarang: Anton Blagin
