МАГНИТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

MAGNETIC INTERACTION

 

Gennady Unzhakov

Physicist of Power Plants, Balakovo Nuclear Power Plant,

Russian Federation, Balakovo

Unzhakov Evgeniy Gennadievich

Head of Department, GSPI, Rosatom,

Russia, Dolgoprudny

 

АННОТАЦИЯ

Данная статья написана на основе работы "Квантовый микромир", обосновывающей введение ряда новых понятий в микромире и теории единого поля. Цель исследования − раскрыть физику магнитного взаимодействия на уровне микромира, где все дискретно и квантовано.

Магнитное воздействие – это результат взаимодействия заряда с силовой магнитной линией (СМЛ) поля создаваемого другими зарядами, которые несут внутреннее напряжение, достаточное для активации квантома оболочки частицы. СМЛ закладываются заряженными частицами за счет магнитного момента и поля электрической активности. Формирование СМЛ происходит во внешнем поле. Раскрыта физика формирования центробежной силы при движении электрона по орбите Бора.

Основным инструментом исследования является Квантом энергии − материальный объект, несущий внутреннее напряжение, соответствующее кванту действия h, который вызывает акт квантового движения частицы. Он локализуются в энергетических оболочках частиц, имеющих массу покоя. Баланс энергии сохраняется за счет формирования нового квантома энергии в каждом акте  квантового движения. 

ABSTRACT

This article is written on the basis of the work "Quantum Microcosm", which substantiates the introduction of a number of new concepts in the microcosm and a single field. The purpose of this research is to reveal the physics of magnetic interaction at the level of the microcosm, where everything is discrete and quantized.

The magnetic effect is the result of the interaction of the charge with the magnetic force line (LSU) of the field created by other charges that carry an internal voltage sufficient to activate the quantum of the particle shell. LSUs are laid by charged particles due to the magnetic moment and the field of electrical activity. The formation of LSU occurs in the external field. The physics of the formation of centrifugal force during the movement of an electron in the orbit of Bohr is revealed.

The main research tool is the Energy Quantum − a material object that carries an internal stress corresponding to the quantum of action h, that causes the act of quantum motion of a particle. They are localized in the energy shells of particles with rest mass. Energy balance due to the formation of a new quantum of energy in each act of quantum motion.  

 

Ключевые слова: квантом энергии, квантом массы, энергетическая оболочка частиц, область нахождения частицы, биполь, полный потенциал поля,  массовая плотность поля, дивергенция электрона, силовая магнитная линия, ориентированные электроны, ориентированное излучение.

Keywords: energy quantum, mass quantum, energy shell of particles, particle location area, bipole, total field potential, mass field density, electron divergence, magnetic field line, oriented electrons, oriented radiation.

 

1. Основные соотношения магнитного взаимодействия

Магнитным полем называют одну из форм проявления электромагнитного поля, особенностью которого является то, что это поле действует только на движущиеся частицы и тела, обладающие электрическим зарядом, а также на намагниченные тела не зависимо от состояния их движения [1, с. 425].

Силовой характеристикой магнитного поля служит вектор магнитной индукции В, который численно равен пределу отношения силы, действующей со стороны магнитного поля на элемент проводника с электрическим током, к произведению тока и длины элемента проводника, если длина этого элемента стремится к нулю.  В=(1/I)* (dF/dL)   [кг/а*сек² ]   [1, с. 425].

Напряженностью магнитного поля называют векторную физическую величину Н, характеризующую магнитное поле и определенную в вакууме следующим образом. Н=В/μ₀.[ а / м ]  [1, с. 428].

Магнитный момент Р_m (вектор) плоского контура с током I :Р_m = I * S,  [а*м²] где S − вектор, численно равный охватываемой площади [1, с. 431].

2. Основные положения микромира

Данная статья написана на основе работы «Квантовый микромир» и является его частью, подтверждающей правильность принятых в ней положений. Основные из них описаны в качестве применения к данной работе.

Отношение массы и энергии любой стабильной частицы к модулю ее частоты, дает две постоянные величины, в нашей системе измерений.

Квантом энергии  Ке=Ее/|ν|=6,6261E-34  кг*м²/сек²  −  материальный объект, массой, равной квантому массы, заключающий в себе внутреннее напряжение, соответствующее кванту действия h. 

Квантом массы  Кm=m/|ν|=7,3725E-51 кг − минимальное количество (порция) организованной материи в нашей системе измерений.

Квантомы энергии формируют энергетическую оболочку частиц, имеющих массу покоя. Активация каждого из них вызывает его распад и высвобождение кванта действия, что вызывает квантовое движение частицы h=mλc в этом направлении. Баланс энергии обеспечивается за счет формирования нового квантома при взаимодействии частицы с внешним полем в квантовом движении.

В гравитационном и электрическом контактах объекты взаимодействия формируют конфигурацию энергетической оболочки, в то время как активацию квантомов выполняет сама частица хаотично и равновероятно. В результате формируется энергия движения области нахождения частицы.

В магнитном взаимодействии, активацию квантомов оболочки выполняют внешние силовые магнитные линии при их функционировании и контакте с заряженной частицей. Из этого проистекает и вся специфичность данного взаимодействия.  Формируются они при внутренних превращениях заряженных частиц. Внутри электрона происходит процесс движения электрической и магнитной активности, передаваемой огромным количеством биполей друг другу. При этом вся масса электрона испытывает определенное движение, и совершает цикл оборота. Наиболее понимаемым является рассмотрение  движения по спирали. У электрона − одно направление закрутки спирали, у позитрона − другое.

В этом случае их можно рассматривать как тор, образованный магнитными линиями магнитного момента, внутри которого движется масса активированных биполей, постоянно обновляя этот магнитный туннель.

При прохождении этим полем образующей тора, активируется и излучается биполь электрической активности (бипольЭ).

Если смотреть на такую плоскую конструкцию по направлению следования электрона в квантовом движении, то перпендикулярно подобному передвижению, по радиусу, расположен электрический полюс со знаком минус (-), а слева, ортогонально ему и движению электрона, северный полюс магнитной составляющей (N).

Нет оснований утверждать, что это единственно правильный вариант, но дальше по тексту принята такая конфигурация биполяЭ электрона. У позитрона другая комбинация активированных частей биполяЭ, формирующая другое направление круговых магнитных линий.

Указанное пространственное положение биполяЭ и комбинация его частей сохраняется в процессе всего его последующего движения во внешнем поле, включая передачу активации нейтральному биполю.

При рассмотрении электрического взаимодействия определена дивергенция продуцируемой электроном электрической активности (биполейЭ) в единицу времени, которая формирует в его окрестности электрическую модификацию поля.

Дивергенция   dive=е²/ε₀s_eИ_э = 4,3906E+47  1/сек

Далее, в магнитном взаимодействии, установлено, что в цикле квантового движения электрон сохраняет пространственное положение и движется в направлении определенного полюса магнитного момента.

При прохождении полем частицы оси тора, формируются биполи магнитной активности (бипольМ), давая начало новой магнитной линии, растущей в обоих направлениях. Это и есть формирование магнитного момента частицы. Данное магнитное поле формирует магнитную «ловушку», внутри которой локализуется «само тело» электрона. Более того, разрастаясь и замкнувшись во внешнем поле, электроны начинают стягиваться к центру ее появления. Достигнув физического предела, они рвутся и рассыпаются на нейтральные биполи уже внутри энергетической оболочки. Это механизм образования и поддержания высокой плотности поля внутри частицы. Она на порядки выше плотности внешнего поля.

3. Физика магнитного взаимодействия

Магнитное поле является совокупностью постоянно появляющихся, функционирующих и исчезающих протяженных магнитных линий (СМЛ),  посредством которых электрические заряды и намагниченные тела оказывают влияние друг на друга. 

Силовая магнитная линия (СМЛ) − материальный объект, образованный активированными квантами поля (биполямиМ), находящимися в напряженном состоянии. При замыкании магнитной линии она стягивается до взаимодействия с электрическим зарядом, или до физического предела и рассыпается на нейтральные биполи.

Функционирование магнитной линии происходит в процессе ее стягивания, когда она вступает во взаимодействие с квантомом энергетической оболочки частицы, вызывая его активацию и распад с высвобождением кванта действия от магнитной линии.  В этом заключается ее силовое воздействие.

Имеются два источника магнитного  поля:

1. Частицы, имеющие массу покоя, безотносительно от наличия результирующего электрического заряда, создают магнитный момент. Нейтрон тоже имеет магнитный момент.

2. Другим источником формирования магнитных линий (круговых) является поле электрической активности, создаваемое электрическими зарядами, за счет наличия у биполейЭ половины магнитной составляющей.

Магнитные линии (МЛ) магнитного момента выходят по оси частицы в обоих направлениях. МЛ постоянно появляются, расходятся веером, где-то замыкаются, стягиваются, функционируют и распадаются. 

Свободный конец магнитной линии несет знак соответствующего магнитного полюса. При контакте МЛ с нейтральным биполем, она активирует его, подтягивает, и присоединяет к себе. Сама частица только порождает магнитную линию. Дальнейший их рост происходит за счет взаимодействия с внешним полем. Смещение активируемого биполя незначительно, но когда огромное количество этих МЛ уходит в бесконечность, то формируется поток в направлении центральной массы.

При контакте магнитных линий разных полюсов, они соединяются и образуют  единую  магнитную линию, которая начинает стягиваться за счет внутренней энергии активированных биполейМ.  Ее стягивание происходит до контакта с электрическим зарядом или до физического предела.

При  замыкании магнитных линий магнитного момента одной частицы, они стягивается до самой частицы, создавая магнитный туннель, в котором сам электрон совершает определенный цикл оборота. При этом происходит  "закачка" поля в частицу, и поддержание в ней высокой плотности поля. 

Механизм формирования магнитного поля за счет поля электрической активности значительно сложнее. Поэтому есть смысл вначале (априори) представить результаты анализа этого процесса, которые появились в результате долгих рассуждений и расчетов. Поле электрической активности образуется биполями, активированными электрической составляющей, со знаком материнской частицы, и одной половиной магнитной составляющей соответствующего полюса (бипольЭ). Это плоская конструкция, в которой электрическая составляющая направлена по вектору ее излучения, а магнитная составляющая ортогональна к движению, что уже было рассмотрено ранее.

Движение электрона во всех актах комптоновских движений происходит по его оси в направлении определенного магнитного полюса. Можно принять, что электрон движется в направлении северного полюса магнитного момента.  У позитрона это другой полюс.

Излучение электрического поля электрона (биполиЭ) происходит по образующей частицы. Плоскость биполяЭ ориентирована ортогонально движению частицы. При этом учтено направление чередования его образующих. Такое пространственное положение сохраняется в течение всего процесса его движения. При контакте биполяЭ с электрическим концом, нейтральным биполем, электрон передает ему свою электрическую активацию. При этом сохраняется  пространственная ориентация. И этот новый бипольЭ улетает в радиальном направлении со скоростью света. Этот процесс представляет собой формирование радиального поля электрической активности. 

При контакте биполяЭ активированным концом магнитной составляющей с нейтральным биполем или фрагментом магнитной линии, он присоединяет их к себе, увеличиваясь в этом направлении. При передаче электрической активности, начальный бипольЭ утрачивает активацию электрической составляющей, и вместо нее активируется вторая половина магнитной составляющей. Он превратился в бипольМ, и начинает нарастать в обоих направлениях, увеличивая фрагмент магнитной линии. Ориентирован он ортогонально вектору распространения биполейЭ, и ортогонально к движению частицы в момент излучения биполяЭ.

Соединяясь друг с другом, указанные выше биполя формируют круговые магнитные линии вокруг частицы. Такие круговые магнитные линии никак не связаны с частицей. Это "висящие" магнитные линии. При стягивании они образуют магнитное поле ортогональное магнитному моменту частицы во время излучения электрической активности. Они также формируют материальный поток в направлении частицы. 

При отсутствии направленного движения области нахождения частицы,  формируется хаотический клубок круговых магнитных линий, не имеющий никакого выделенного направления.  Но при наличии направленного движения зарядов, из этого хаоса выделяется определенное выделенное направление, образующее круговое магнитное поле вокруг проводника с током, которое и является объектом нашего рассмотрения.

При помещении двигающегося электрона во внешнее магнитное поле, его круговые магнитные линии объединяются с МЛ внешнего поля, где совпадают их направления. Образовавшиеся МЛ стягиваются и взаимодействуют с электроном. Силовое воздействие МЛ заключается в том, что она активирует квантом его оболочки при контактном взаимодействии.  Квантом распадается, высвобождается квант действия, и частица совершает акт квантового движения в направлении воздействия контакта.

У электрона одно направление круговых магнитных линий, а у позитрона противоположное. Поэтому объединение МЛ будет происходить с другой стороны и результат взаимодействия будет в другую сторону.

При движении тока по проводнику, не происходит какого-то дополнительного излучения.  Просто появляется выделенное направление этого излучения. Такое выделенное направление формируется излучением тех электронов, которые находились в состоянии квантового движения по направлению движения тока. Это ориентированные электроны, которые формируют ориентированное излучение, перпендикулярное движению области нахождения частицы, и круговое магнитное поле. 

Ориентированные электроны − это электроны, которые конкретно участвуют в формировании электрического тока. Их магнитная ось, определенным полюсом, направлена по направлению тока. Излучение биполейЭ, происходящее по образующей, ортогонально движению тока. Их плоскость ортогональна току и имеет определенную конфигурацию. Это ориентированное излучение формирует ориентированное круговое магнитное поле при движении проводника, без тока, в магнитном поле.   Ориентированные электроны − это электроны, у которых в кантовых движениях магнитная ось, определенным полюсом, направлена по направлению движения проводника. Далее все аналогично.

Для выделения ориентированных электронов, испытывающих квантовые движения, из их общей массы в науке применяется коэффициент скорости. Это относится и движению электронов в проводнике, и вместе с проводником, и к самостоятельному движению.

Коэффициент скорости − это отношение скорости направленного движения электронов к скорости света. 

Электрический ток не создает  дополнительного магнитного поля. Он только позволяет выделить из общего хаоса малую часть поля, наблюдаемую в опыте.  

Если рядом разместить такой же проводник с током, то у него тоже появятся ориентированные электроны и ориентированное круговое магнитное поле.  В этом случае, ориентированное поле одного проводника будет взаимодействовать с ориентированными электронами другого проводника. При одинаковом направлении тока в проводниках, их круговое ориентированное поле имеет одинаковое направление, и формирование объединенных МЛ происходит с наружной стороны частиц. Стягиваясь и выпрямляясь, она взаимодействует с квантомом энергетической оболочки электрона, а появившийся квант действия направлен от зоны контакта, т.е. в сторону другого провода, что создает эффект их притяжения. При разном направлении тока проводники отталкиваются.

4. Магнитное поле проводника с током

Рассмотрение медного проводника  L = 1м, с током i = 1а

Плотность свободных электрон      N_Cu = 8,5000E+28  элек/м³

Дивергенция              dive  = е²/ε₀И_еs_e  = 4,3906E+47  1/сек

Ток  в электронах                      v_ев = i / е = 6,2415E+18  элек/сек

Радиус  проводника                             r_п  =  1,0000E-03 м

Объем металла проводника     v=πr_п²*L = 3,1416E-06  м³

Свободных электронов                N_п=v*N = 2,6704E+23  элек

Линейная плотность электронов  N_L=N_п/L = 2,6704E+23  элек/м

Скорость электронов                V_е =v_ев /N_L  = 2,3373E-05  м/сек

Коэффициент скорости                     k=V_е/с = 7,7965E-14

Коэффициент скорости это отношение скорости электронов к скорости света. Произведение линейной плотности электронов в проводнике и коэффициенте скорости электронов, дает линейную плотность ориентированных электронов при протекании  тока 1 ампер.

Плотность ориентированных электронов:  N_Lо=N_L*k= 2,0819E+10 1/м

Объединив все промежуточные вычисления, получаем простое выражение,  не зависящее от параметров проводника и зависящее только величины тока  i [а].

Ориентированный электрон  С_ое= 1/е с = 2,0819E+10  1/а м

Удельная линейная плотность ориентированных электронов − это среднестатистическое количество электронов непосредственно участвующих в формировании тока в 1ампер в проводнике длиной 1 метр.  Эти электроны в квантовом движении ориентированы вперед северным полюсом  магнитного момента (последнее принято для развития теории).   

Эта линейная плотность ориентированных электронов не зависит от материала и формы проводника. Ее произведение  на дивергенцию электрона дает линейную плотность потока ориентированного излучения.

Ориентированное излучение:  С_и=С_ое*dive=9,1409E+57 1/a сек м

Константа ориентированного излучения − это линейная плотность излучения электрической активности (биполейЭ) ориентированными электронами при токе в проводнике 1 а. 

Плоскость биполейЭ ориентированного излучения ортогональна движению тока, и имеет определенную конфигурацию (чередование электрической и магнитной составляющей биполяЭ). Это излучение формирует ориентированные круговые магнитные линии вокруг проводника с током.

Необходимо иметь в виду, что поле электрической активности (биполиЭ) распространятся путем передачи активности от биполя к биполю. При этом, сохраняется первоначальная пространственная ориентация биполяЭ.  Фрагменты образовавшихся у них односторонних магнитных линий, остаются на месте. У них активируется второй полюс, и эти фрагменты МЛ начинают нарастать в обоих направлениях.

Данные фрагменты магнитных линий ориентированы ортогонально движению ориентированного электрона в момент его излучения. Объединяясь между собой, они формируют круговые ориентированные линии. В цилиндрической симметрии логично предположить, что вероятность формирования круговой линии обратно пропорциональна  расстоянию до точки рассмотрения.

5. Взаимодействие двух проводников с током

Сила, действующая на элемент длины прямолинейного проводника с током i₁ со стороны длинного прямолинейного проводника с током i₂, расположенного параллельно первому на расстоянии R от него, для участка проводника длиной  L равна:         F=μ₀2i₁L i₂ /4π R              [1, с. 436]

Длина  проводников  L= 1м,   расстояние между ними   R = 1м, токи в проводниках   i₁ = 1а,    i₂ = 2а

Напряженность магнитного поля     H₁=2i₁/4πR = 1,5915E-01 а/м

Напряженность магнитного поля     H₂=2i₂/4πR = 3,1831E-01 а/м

Магнитная индукция                  В₁ = μ₀2 i₁ /4πR = 2,0000E-07 кг/а сек²

Магнитная индукция                   В₂ = μ₀2 i₂ /4πR = 4,0000E-07 кг/а сек²

Сила                                             F₁= i₁Lμ₀2i₂/4πR = 4,0000E-07 кг м/сек²   

Сила                                              F₂=i₂Lμ₀2i₁/4πR = 4,0000E-07 кг м/сек²

В магнитном взаимодействии двух параллельных проводников, каждый проводник создает круговые ориентированные магнитные линии (МЛ), которые взаимодействует с ориентированными электронами другого проводника.  Каждый акт взаимодействия вызывает активацию квантома оболочки частицы, высвобождение кванта действия h и формирование элементарного импульса, совокупность который создает силу.

Элементарный импульс:   И_э=Кm*с  =  2,2102E-42  кг*м/сек

Каждый электрон формирует свои круговые магнитные линии, и если они совпадают по направлению с внешней МЛ, то квант действия  направлен в сторону частицы. При одинаковых направлениях тока в проводниках, создается эффект их притяжения. При разном направлении токов в проводниках, направления МЛ противоположные, квант действия направлен в сторону МЛ, и создается эффект отталкивания.

Скорость появления импульсов  V_вз= F / И_е = 9,0489E+34 1/сек

Такое количество импульсов формируется на каждом проводе.

Рассмотрение плотности потока ориентированных круговых магнитных линий, формируемых одним проводником, на уровне другого проводника. Эти линии при стягивании вступают в контакт с ориентированными электронами другого провода.

Первый проводник.

Плотность ориентир электронов:   Р_е1= С_ое*i₁ = 2,0819E+10  1/м

Плотность ориентир излучения:  Р_и1=Р_е₁*divе =  9,1409E+57  1/м сек

Плотность потока на  R               Р_и1R=Р_и1/2πR = 1,4548E+57 1/м² сек

Второй проводник.

Плотность ориентир электронов:    Р_е₂= С_ое*i₂ = 4,1639E+10  1/м

Плотность ориентир излучения:   Р_и₂=Р_е₂*divе =  1,8282E+58  1/м сек

Плотность потока на  R:              Р_и₂_R=Р_и₂/2πR = 2,9096E+57 1/м² сек

В последнем выражении знаменатель показывает, что число круговых магнитных линий (МЛ) уменьшается пропорционально длине окружности. Все МЛ, сформировавшиеся далее этого расстояния, замыкаются и, стягиваясь, создают на этом расстоянии указанную плотность потока.

Произведение линейной плотности ориентированных электронов одного проводника на его длину и на  линейную плотность ориентированных круговых магнитных линий далее расстояния R, другого проводника, дает некую величину пропорциональную скорости взаимодействия.

П₁=Р_е₁L Р_и₂_R=          П₂=Р_е₂L Р_и₁_R =        3,0289E+67 1/сек  м²

Отношение скорости взаимодействия к данной величине дает эффективное сечение взаимодействия электрона с падающей на него МЛ.

Эффективное сечение электрона:   s_е=V_вз/П₁=V_вз/П₂=2,9876E-33 м²

Эта величина соответствует сечению электрона, полученному из электрического взаимодействия.

Эффективное сечение электрона s_е = π r²=2,9876E-33 м²

Эффективное сечение электрона − паспортная характеристика элементарного заряда, определяющая его участие в электрическом и магнитном  взаимодействиях. Инвариантна во всех системах измерений. 

Поскольку плотность потока, в интересующей нас точке, показывает количество магнитных линий, приходящихся на единицу площади  в единицу времени,  то ее произведение на сечение электрона другого провода сразу дает количество взаимодействий, которое он испытает в единицу времени.

Скорость взаимодействий на каждый ориентированный электрон     V_е1= Р_и₂_R*s_e=4,3464E+24  1/сек         V_е₂ = Р_и1R*s_e = 8,6927E+24  1/сек

Произведение этой величины на плотность ориентированных электронов данного проводника и на его длину дает общее количество взаимодействий, которое сформировалось на этом проводнике в единицу времени.

Скорость взаимодействий на проводе длиной  L:  V_п=V_е*Р_e₁*L = V_п=V_е*Р_e2*L = 1,8098E+35  1/сек

Такое количество импульсов формируется на каждом проводе.

Элементарный импульс:      И_э=Кm*с  =  2,2102E-42  кг*м/сек     

Сила расчетная:   F=V_п*И_е   =  4,0000E-07  кг м/сек²

6. Выводы по разделам 4 и 5

Объединяя все промежуточные рассмотрения, можно их обобщить и представить в удобном виде.

Полученные  величины:

Эффективное сечение электрона                  s_е = π r² = 2,9876E-33 м²

Дивергенция                                       divе= е²/ε₀И_еs_е  = 4,3906E+47

Элементарный импульс                             И_э=Кm*с  =  2,2102E-42  кг*м/сек     

Ориентированные электроны                      С_ое=1/е с = 2,0819E+10  1/a м

Ориентированное  излучение                 С₀_и=С_ое*dive = 9,1409E+57  1/a м сек

Магнитная постоянная                   µ₀ = С_ое*s_e*С_ои*И_е = 1,2566E-06 кгм/а²сек²

Напряжен магнитного поля                          H=2i /4πR = 1,5915E-01  а/м

Скорость взаимодейств. V_п=(С_оеi₁Ls_e)*(С_оеi₂divе)/2πR =1,8098E+35 1/сек

Сила                            F=(С_оеi₁Ls_e)*(С_оеi₂divе)/2πR*И_е  =  4,0000E-07  кг м/сек²

Детальное рассмотрение силы.

1 провод.   Сечение  Sп= (С_ое*i₁*L*s_e) = 6,2199E-23  м²

Первая скобка − полное эффективное сечение  ориентированных электронов первого провода.

2 провод. Излучение  Ри=(С_ое*i₂*divе) = 1,8282E+58  1/сек  м

Вторая скобка − линейная плотность ориентированных круговых магнитных линий, формируемых ориентированными электронами единицей длины второго провода.

Плотность потока Нр=(С_оеi₂divе)/2πR = 2,9096E+57 1/ сек м²

Плотность потока ориентированных магнитных линий "падающих" (стягивающихся) на первый проводник на данном расстоянии R.

Скорость взаимодействий V_вз=Sп*Нр = 1,8098E+35 1/сек

Скорость взаимодействия ориентированных электронов одного проводника с ориентированными круговыми линиями другого проводника. 

Сила взаимодействия   F=V_п*И_е   =  4,0000E-07  кг м/сек²

Эта сила формируется на обоих проводниках. Вектор такой силы определяется направлением тока в проводниках.

При одинаковых направлениях тока, объединение внешней ориентированной магнитной линии (МЛ) с магнитной линией ориентированного электрона другого проводника, происходит на внешней стороне. При стягивании магнитной линии, она взаимодействует с квантомом оболочки, вызывает его активацию, распад и высвобождение кванта действия в направлении другого провода.  Создается эффект притягивания проводников.

При противоположных направлениях тока, объединение магнитных линий происходит на внутренней стороне электрона и создается эффект отталкивания проводников.

Коэффициент напряженности магнитного поля

Сравнивая выражения плотности потока с напряженностью магнитного поля, видно, что они отображают одну и ту же зависимость.

Плотность потока              Нр=(С_оеi₁divе)/2πR = 1,4548E+57  1/ сек м²

Напряженность магнит поля          H=2i₁/4πR = 1,5915E-01  а/м

Коэффициент соответствия              Кн=Нр/Н = 9,1409E+57  1/а сек м

Коэффициент напряженности магнитного поля (Кн) устанавливает соответствие между расчетной величиной напряженности магнитного поля Н, и ее физическим аналогом Нр, показывающим плотность магнитных линий, функционирующих в единицу времени на данном расстоянии.

Данный коэффициент остается постоянным при всех параметрах тока и расстояния.

Произведение данного  коэффициента соответствия на величину   напряженности магнитного поля Н или магнитного момента Р сразу дает их физическое представление.

Единица напряженности магнитного поля

Напряженность магнитного поля определена на основе действия круговых магнитных линий проводника тока H=2i/4πR а/м, и применяется для характеристики магнитного поля магнита. Если принять эту величину, при единичных параметрах тока и расстояния, за стандартную величину магнитного поля, то это упростит применение коэффициенте напряженности Кн, и сделает его простым и очевидным. 

Единца напряженности магнитного поля     H₁ = 2 i /4πR= 2 *1 /4π/1 = 1,5915E-01  а/м

Единица напряженности магнитного поля − стандартная величина магнитного поля, измеренная по стандартной методике в 1 метре  от проводника с током 1 ампер.

Она соответствует величине излучения, формирующего круговые магнитные линии. Произведение этой величины на напряженность магнитного поля  дает плотность потока МЛ в этой точке (1/сек м²).

В данном разделе собрана вся основа магнитного взаимодействия. Далее кратко рассматриваются частные случаи этих взаимодействий.

7. Сила Ампера

Силу, действующую со стороны магнитного поля (B) на проводник (L) с током (I), называют силой Ампера: F = i [L B] 

Длина  проводника  L = 1м, ток  i = 1а,

Магнитная индукция                   В=μ₀2i/4πr = 2,0000E-07 кг/а сек²

Напряженность магнитного поля  H=2i /4πr = 1,5915E-01 а/м

Формируемая сила                        F=i * [L*В] = 2,0000E-07 кг м/сек²

Проводник движется межу полюсами магнита. Сверху северный полюс (N), снизу − южный (S). В настоящее время принято, что направление магнитных линий − из северного полюса в южный.

Если принять, что в проводнике ток направлен "от нас", то его ориентированные электроны, движутся в этом направлении, ориентированные вперед северным полюсом магнитного момента.

Излучение поля электрической активности происходит ортогонально этому движению.  Излучаемый бипольЭ представляет плоскую конструкцию, у которой  электрическая составляющая со знаком ( - ) будет направлена по радиусу, а влево будет направлена северная половина магнитной составляющей. 

В этом случае формирующееся круговое магнитное поле будет ортогонально движению и будет направлено против часовой стрелки. Эти положения были приняты ранее, как предлагаемые.

Выстраиваясь в магнитные линии внешнего поля, они образуют выступ  с левой стороны таких электронов. При замыкании магнитных линий, они начинает стягиваться, выпрямляться, и взаимодействовать с электроном, вызывая появление импульса, направленного ортогонально его движению в правую сторону. При этом, его магнитный полюс повернут уже в эту сторону.

Совокупность таких импульсов фиксируется аппаратурой как сила, действующая на проводник. Одновременно образуется совокупность электронов, ориентированных подобным образом.

Теперь они испытывают очередной акт взаимодействия с магнитным полем, но их импульс буден направлен уже в нашу сторону, смещая  электрон на длину волны. Это механизм формирования тока самоиндукции противоположного направления.

Коэффициент напряжен                        Кн = 9,1409E+57 1/а сек м

Плотность потока МЛ                  Р_п=Кн * Н = 1,4548E+57 1/сек м²

Электроны ориентированные     N=С_ое*i *L = 2,0819E+10

Суммарное сечение               S_п=С_ое*i*L*s_e  = 6,2199E-23 м²

Скорость взаимодействия          V_вз=S_п * Р_п = 9,0489E+34 1/сек

Расчетная сила                             F = V * И_э = 2,0000E-07 кг м/сек²

8. Сила Лоренца

На электрический заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца:  F = q [v B], где  q − алгебраическая величина движущегося заряда, v - скорость заряда,  B − магнитная индукция поля, в котором движется заряд [1, с. 442].

Это та же сила Ампера, но рассчитанная на 1 электрон. Скорость электрона принята равной скорости на орбите Бора. Она в 137 раз меньше скорости света. Напряженность магнитного поля прията равной стандартной величине.

Заряд                                                         q = 1,6022E-19 а сек (к)

Скорость на орбите Бора                  v=c*α  = 2,1877E+06  м/сек

Магнитная индукция                   В=μ₀2i/4πr = 2,0000E-07 кг/а сек²

Напряженность магнитного поля  H=2i /4πr = 1,5915E-01 а/м

Формируемая сила                     F=q * [v*В] = 7,0101E-20 кг м/сек²

Расчетная сила

Коэффициент напряженности                 Кн = 9,1409E+57  1/а сек м

Плотность потока МЛ                Р_пr=Н * Кн  =  1,4548E+57 1/сек м²

Коэффициент скорости                       к = v/с = 7,2974E-03

Ориентированных электронов        n_о = к *1 = 7,2974E-03

Эффективное сечение                     S_п =n_о*s_e  =  2,1801E-35 м²

Величина взаимодействий потока  V_п=Р_пr /S_п = 3,1717E+22  1/сек

Рассчитанная сила                          F = V_п* И_э  =  7,0101E-20 кг м/сек²

Результаты расчетов полностью совпали.

9. Формирование тока в проводнике

ЭДС (Е) электромагнитной индукции возникает в отрезке проводника длиной (L),   который    движется в  магнитном поле   и  пересекает   линии    индукции. Е = - v B L . [1, с. 455],   (кг м²/а сек³)

Длина  проводника                                    L = 1м

Скорость проводника                                 v = 1 м/сек

Напряженность магнитного поля  H=2i /4πr = 1,5915E-01 а/м

Магнитная индукция                   В=μ₀2i/4πr = 2,0000E-07 кг/а сек²

ЭДС                                              Е= - v B L  = 2,0000E-07 кг м²/а сек³

Формируемая сила                     F=q * [v*В] = 7,0101E-20 кг м/сек²

Прилагаемая  сила                        F=i * [L*В] = 3,0100E+04 кг м/сек²

Работа по движению проводника Е=Fv*1сек = 3,0100E+04 кг м²/сек²

Создаваемый заряд                      1,5050E+11 к

Провод движется между полюсами магнита (вверху N, снизу S) в правую сторону. Параметры магнитного поля приняты равными стандартной величине.  Ориентированными электронами, в данном случае, оказались те, у которых  активированный конец магнитного момента направлен по движению провода.

Круговое магнитное поле электрона, выстраиваясь во внешнее магнитное поле, замыкается с дальней стороны электрона. В результате появляющийся импульс, сдвигающий электрон на длину волны в нашем направлении, т.е. формируется ток в нашу сторону. В этом акте движения электроны ориентированы активным концом в нашу сторону.

При такой ориентации следующий акт взаимодействия с полем замкнет магнитные линии с правой стороны электрона и вызовет акты движения в левую сторону, т.е. препятствуя движению проводника. Следующие акты взаимодействия вызовут появление тока самоиндукции в противоположном направлении и т.д.

Однако, фактически предшествующая ориентация электронов сохранятся только у немногих из них. В основном она нарушается безостановочными хаотичными движениями частицы. Необходимо понимать, что все это реализуется в статистическом приближении. 

Плотность свободных электронов        N = 8,5000E+28 элек/м³

Радиус проводника                                   r = 1,0000E-02 м

Объем металла проводника          V=πr²*L = 3,1416E-04

Свободных электронов                 N_с =V*N = 2,6704E+25

Коэффициент скорости                        k=v/с = 3,3356E-09

Ориентированные электроны        N₀=N_с *k = 8,9073E+16

Линейная плотность                      Р_L =N₀ / L = 8,9073E+16 электр/м

Коэффициент напряженности                   Кн = 9,1409E+57 1/а сек м

Плотность потока МЛ                    Р_п= Н *Кн = 1,4548E+57 1/сек м²

Взаимодействия  на 1 электрон      v₁=s_e * Р_п  = 4,3464E+24 1/сек

Взаимод на ориентир электрон     v_п= v₁ *N₀  = 3,8715E+41 1/сек

Скорость электрона                         V_е = v₁ * λ = 1,0546E+13 м/сек

Смещение электрона                       L_e=V_е*1сек = 1,0546E+13 м

Ориентиров электроны всего           N₀_в=Р_L *L_e = 9,3933E+29

Ток в проводнике                               I = N₀_в * е = 1,5050E+11 а сек

Формирование силы

Кол-во ориентир электронов               N_i= i*С_ое*L = 3,1333E+21

Скорость взаимодействий                     v_вз=v₁ * N_i = 1,3618E+46 1/сек м

Сила, противодействующая               F = v_вз*И_э  =  3,0100E+04 кг м/сек²

Работа движения проводника         Р=F*v*1сек  = 3,0100E+04 кг м²/сек²

ЭДС электродвижущая сила                      Е= Р / I = 2,0000E-07  кгм²/асек³

Для перемещения проводника в магнитном поле необходимо приложить  силу и совершить работу по его перемещению. Ее отношение к величине заряда, образовавшегося на этом проводнике, дает величину формируемой  ЭДС.

10. Магнитный момент витка проводника

Магнитный момент Р_m (вектор) плоского контура с током I :                  P_m = I * S,  [а м²]       где S - вектор, численно равный площади, охватываемой контуром  [1, с. 431].

Магнитное поле в центре кругового витка радиуса R, по которому протекает ток  I :  B = μ₀2 P_m/ 4πR³ = μ₀i /2R   кг/а сек² ;                                     H = 2 P_m /4 πR³ =i / 2R  а/м ;  [1, с. 432].

Исходные  данные

Радиус витка    R = 1м,  ток i = 1а

Длина  проводника                                 L=2πR = 6,2832E+00 м

Площадь витка                                        S=πR² = 3,1416E+00 м²

Магнитный момент                                   P_m=i*S = 3,1416E+00 а м²

Магнитная индукция               B = μ₀ 2 P_m / 4 πR³ = 6,2832E-07 кг/а сек²

Напряженность  магнит поля  H=2P_m /4πR³ =i/2R = 5,0000E-01 а/м

Магнитный момент                             P_m =H *2πR³ = 3,1416E+00 а м²

Цель расчета – определить скорость появления и функционирования круговых магнитных линий в сечении витка.

Расчет на основе напряженности магнитного поля

Коэф напряженности магнитного поля Кн=Н_р/Н = 9,1409E+57 1/а сек м

Напряжен магнит поля                         Н_р=Кн*Н = 4,5705E+57 1/сек м²

Магнитный момент                          P_mр =H_р*2πR³ = 2,8717E+58 м/сек

Данная величина показывает количество появляющихся и функционирующих магнитных линий в сечении витка. Но его размерность [м/сек] вызывает непонимание, и требует дополнительного рассмотрения.

Ориентированное излучение            С_и=С_ое*dive = 9,1409E+57 1/a сек м

Полное ориентированное излучение    Ри=Си L i = 5,7434E+58 1/сек

Это полное ориентированное излучение проводника длинной витка при заданном токе.  Из него надо выделить часть излучения, которая формируется ниже радиуса  R. Кроме того, не вполне  понятно, какая часть этого излучения окажется в сечении витка радиуса R. При расчете части ориентированного излучения падающего и функционирующего на расстоянии R, в разделе 5 при рассмотрении двух проводников,  использовалось выражение Р_иR=Р_и/2πR. То есть использовалось деление на длину окружности.

В данном случае необходимо найти ориентированное излучение, формируемое в прилегающей к проводнику части пространства. Если умножить полученную величину на эмпирический коэффициент     к = 0,5 R, то получим интересующую нас величину.  Поскольку такая операция только выделяет из общего интересующую нас величину, то ее размерность должна остаться прежней.

Магнитный момент P_mр =Р_и*0,5 R = 2,8717E+58 1/сек

11. Заключение

Магнитное взаимодействие − результат контактного взаимодействия квантома энергии оболочки электрона с магнитных линий (МЛ) внешнего источника. Он формируется, когда происходит объединение круговых магнитных линий электрона с внешней  магнитной линией.

МЛ несет внутреннее напряжение, достаточное для активации квантома оболочки. В результате квантом распадается, высвобождается квант действия, который вызывает квантовое движение частицы от магнитной линии.

Данное взаимодействие происходит, когда указанные выше МЛ находятся примерно в одной плоскости. При этом, электрон будет хаотично двигаться ортогонально внешней МЛ, не имея выделенного направления.

При наличии направленного движения электронов в электрическом токе, или в движущемся проводнике  появляется  общность электронов, которые, в квантовом движении, имеют одинаковое направление. Их круговые магнитные поля ортогональны движению. Такие электроны получили название  «ориентированные электроны». Именно они формируют круговое магнитное поле вокруг проводника с током. Объединение этих полей с внешней МЛ,  происходит с той стороны, где совпадают направления подобных магнитных линий. Здесь же  происходит появление кванта действия. Движение электрона в электрическом токе не создает дополнительного магнитного поля, а только создает выделенное направление хаотичного движения электронов. Хочется признать, что магнитное взаимодействие оказалось наиболее сложным для понимания и описания.

 

Список литературы:

1. Яврский Б.М., Детлаф А.А.Справочник по физике. – Москва, 1979.
2. Бронштейн И.Н., Семедянцев К.А. Справочник по математике. – Москва, 1959.
3. Физика космоса. Малая энциклопедия. – Москва, 1986.
4. Окунь Л. Б. Физика элементарных частиц. – Москва: Наука, 1984.
5. Гуревич Л.Э., Чернин А.Д. Происхождение галактик и звезд. – Москва, 1987.
6. Ленг К.Астрофизические формулы. – Ч. 2. – Москва: Изд-во «Мир», 1978.
7. Окунь Л.Б. Введение в физику элементарных частиц. Библиотечка "Квант".– Вып. 45. – Москва: Наука, 1985.
8. Девис П. Суперсила. Поиски единой теории природы. – Москва: Мир, 1989.
9. Вильковский Э.Я. Квазары и активности ядер галактик. – Москва: Наука, 1985.
10. Брагинский В.Б., Пономарев А.Г. Удивительная гравитация. – Москва, 1985.
11. Милллер В.В. Общая теория относительности и эффект Мёссбауэра // Сб. ст. "Вглубь атома".– Москва: Наука, 1964.
12. Научная электронная библиотека | 3.2.5. Размер электрона [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://monographies.ru/en/book/section?id=1090 (дата обращения: 12.07.2023).
13. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Размер_элементарной_частицы    (дата обращения: 10.07.2023).
14. Электрон удивительно круглый [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://globalscience.ru/article/read/19421/   (дата обращения: 13.07.2023).  
15. Унжаков Г.В.Квантовый микромир // Вопросы  технических и физико-математических наук в свете современных исследований – №6(55). – 2023. – С. 43-65. [Электронный ресурс] – Режим доступа:  https://sibac.info/files/2023_06_26_technics/6(55).pdf  (дата обращения: 14.07.2023).
16. Унжаков Г.В.Электрическое взаимодействие.(Представлена в Excel – удобна для анализа и проверки расчетов.)   [Электронный ресурс] – Режим доступа:   https://unzhakov.ucoz.com   (дата обращения: 15.07.2023).
17. Унжаков Г.В.Магнитное взаимодействие.(Представлена в Excel – удобна для анализа и проверки расчетов.)  [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://unzhakov.ucoz.com (дата обращения: 16.07.2023).
18. Унжаков Г.В.Гравитационное взаимодействие.(Представлена в Excel – удобна для анализа и проверки расчетов.) [Электронный ресурс] – Режим доступа:  https://unzhakov.ucoz.com   (дата обращения: 17.07.2023).