Эксперименты

 

Если скорость взаимодействия конечна и современная теория электродинамических явлений, соглашаясь с этим, не берет это в расчет, то эта теория должна столкнуться с фактами, которые не могут быть интерпретированы в ее рамках. С электродинамикой мы ежесекундно сталкиваемся в повседневной жизни. А это значит, что такого рода факты должны быть у нас перед глазами. Просто мы их не замечаем или не придаем им особого значения, полагая, что эти странности  давно объяснены.

Эксперимент№1.

Предлагается каждому провести в домашних условия простой эксперимент. Для его проведения необходимо взять стопку кольцевых магнитов, или, есть возможность длинный кольцевой магнит, и начать подносить к нему пробный магнит (любой формы) небольшого размера.

На некотором расстоянии от центра по вертикальной оси и вбок на расстояниях порядка радиуса большого магнита на малый магнит будет действовать сила магнитного поля большого магнита. Причем, чем ближе к краю, тем сильнее. С одного края это будет сила отталкивания. С другого сила притяжения. Переверните один из магнитов, и все повторится, только края притяжения и отталкивания поменяются местами. Точно в центре по вертикали сила равна нулю. Но, если начать сближать магниты, то в непосредственной близости от стенки большого магнита проявится сила притяжения. Можно было бы это притяжение объяснить большой величиной магнитного поля возле стенки. Напряженность этого поля действительно увеличивается с уменьшением расстояния. Но переверните любой из этих магнитов, и в непосредственной близости от стенки опять будет сила притяжения.

Абсолютно такой же эффект можно наблюдать и в том случае, если поместить малый магнит внутри большого кольцевого магнита.

Магнитное поле постоянных магнитов объясняется сложением намагниченных доменов. При расчете магнитного поля постоянных магнитов используют понятие эффективного поверхностного тока.

Так для кольцевого магнита эти токи направлены так

Токи по внутренней стенке и по внешней направлены навстречу и равны между собой. Их величина и направление определяются величиной и намагниченностью материала. У малого магнита есть свои токи, но, за отсутствием отверстия внутри, только по внешней поверхности цилиндра.

Результат такого эксперимента показывает, что сила в непосредственной близости от стенок большого магнита не зависит от направления тока. Это совершенно не свойственно силам первого порядка приближения полей, созданных движениями зарядов, т.к. они пропорциональны произведению скоростей на величины заряда , т.е. на произведения токов.

Вполне естественно предположить, что в данном случае имеет место проявление полей второго порядка по скорости зарядов, создающих поле. В гидродинамике такие поля известны как силы Бернулли, они же силы Жуковского. Не смотря на то, что такого рода силы при малых скоростях должны быть много меньше сил H,G,EE линейных по скорости, в постоянных магнитах скорости движения зарядов, создающих поля, могут быть намного выше, чем скорости дрейфа электронов в металлах под давлением электрических полей. Попробуем пояснить этот тезис.

Согласно сегодняшним представлениям магнитное поле постоянных магнитов создается движениями связанных зарядов в атомах доменов, мельчайших пылинок, каждая из которых есть постоянный магнит, похожий на пробный магнит на рисунках выше. Поместив порошок из таких доменов в сильное магнитное поле соленоида, каждый домен,или большая их часть, развернется по внешнему магнитному полю. Если каким-то образом ограничить возможность таким доменам разворачиваться, например залить клеем, заморозить или спечь, как керамику, то после ослабления внешнего поля домены не изменят своей ориентации. В результате суммарное остаточное магнитное поле всех доменов и создаст постоянное магнитное поле, которое будет сохраняться пока будет сохраняться такая принудительная ориентация доменов.  Но каждая такая пылинка-домен состоит из атомов, часть которых имеют одинаково ориентированный момент, созданный движением связанных электронов на внешних орбитах. Внутри домена соприкасающиеся токи компенсируют поля друг друга. Остаются только поверхностные токи. Связанные межатомными силами атомы домена как бы окружены упорядоченными поверхностным токами. Скорость таких электронов в таких токах  на несколько порядков выше скоростей дрейфа свободных электронов в металлах под действием электрического поля.

Точно также как и внутри доменов токи между доменами внутри магнита компенсируют друг друга, оставляя только поверхностные токи с внутриатомными скоростями электронов. Поверхностный слой таких токов имеет толщину порядка размера атома. Этим ограничивается количество носителей тока, создающего постоянное магнитное поле. Но малое количество носителей компенсируется скоростью электронов, что дает напряженности поля постоянных магнитов с полями соленоидов с сильными токами дрейфа.

 

Эксперимент №2