Закон полного тока не "Закон", а частный случай, (теоретическое и экспериментальное доказательство)

Обсуждение вопросов связанных с научными и техническими проблемами физики
Ответить
Zinovy
Site Admin
Сообщения: 45
Зарегистрирован: 28 ноя 2010, 21:42
Откуда: г. Москва
Контактная информация:

Закон полного тока не "Закон", а частный случай, (теоретическое и экспериментальное доказательство)

Сообщение Zinovy » 16 дек 2018, 18:28

Закон полного тока гласит, что циркуляция вектора магнитной индукции B вокруг проводника с током равна току охваченному циркуляцией вектора магнитной индукции.
Математически в дифференциальной форме закон полного тока записывается так:
rotB = μ0J (1);
где:
B - вектор магнитной индукции магнитного поля,
J - вектор плотности тока,
μ0 - намагничиваемость вакуума.
Однако, согласно главной теореме классической теории поля Г.Гельмгольца, вектор плотности тока внутри проводника представляет собой поле плотности тока и следовательно может быть суммой вихрей тока и безвихревой (градиентной) составляющей.
Обозначим вихревую составляющую плотности тока - rotL, а безвихревую составляющую - gradφ.
Тогда выражение (1) примет вид:
rotB = μ0rotL + μ0gradφ
и его можно разбить на два самостоятельных уравнения:
rotB = μ0rotL (2)
и rotB = μ0gradφ (3)
В уравнении (2) в левой и в правой части стоят вихри и решение этого уравнения отлично от нуля.
В уравнении (3) в левой части вихрь, а в правой части градиент.
Решение уравнения (3) тождественно равно нулю.
Из чего следует, что безвихревые токи не возбуждают магнитное поле.
Для проверки этого утверждения был поставлен следующий эксперимент.
Была изготовлена стеклянная сферическая колба диаметром 120 мм, с трубкой для откачки воздуха.
На диаметрально расположенных сторонах колбы прорезаны два отверстия и в них были размещены дисковые электропроводящие электроды диаметром 10 мм, к которым подводилось переменное напряжение 3 кВ, частотой 200 кГц.
Воздух из колбы откачивался форвакуумным насосом.
По достижении разряжения давления в колбе величины порядка 0,1 мм рт. столба в колбе вспыхивал тлеющий газовый разряд и тёк ток 30 мА.
Поднесение мощного магнита (1.4 Т) никакого влияния на форму свечения газового разряда не оказало, т.к. газ в объёме был полностью ионизирован и его электропроводность составляла постоянную величину и следовательно ток имел строго градиентный характер.
При постепенном увеличении давления в колбе на периферии колбы образовался частично не ионизованный газ, в следствии чего электропроводность газа стала зависимой от удаления от центра колбы, ток приобрёл вихревой характер (ярко выраженный столб) и форма ионизационного свечения стала чувствительна к воздействию магнитного поля внешнего магнита.
Таким образом прямым экспериментом была доказана справедливость утверждения классической теории поля Г.Гельмгольца о том, что не всякий ток возбуждает магнитное поле.
А, следовательно, закон полного тока не Закон, а частный эффект.
Тот, кто не знает или не понимает определений физических понятий, тот не знает физики.
А тот, кто не знает физики, тот не знает и не понимает жизнь.
Природу изучать, не формулы тачать

Ответить