3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение

^ 3.3. Свободный электрон в электронном поле

Разглядим движение электрона – винтообразного вихревого кольца уплотненного эфира в винтообразном поле эфира – электронном поле. Попав в вихревое поле, сделанное также винтообразными тороидальными образованиями эфира, электрон обязан развернуться так, чтоб 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение плоскость его кольцевого движения совпала с плоскостью кольцевого движения эфира в трубках. Так как в вакууме никакого соударения с молекулами вещества нет, то ориентация развернувшегося по полю электрона будет сохраняться неопределенно длительно 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение. После чего под действием разности давлений, действующих на электрон, последний должен начать свое движение повдоль оси вихревой трубки (рис. 3.3).





Рис. 3.3. Электрон в трубке электронного поля.

При совпадении направлений кольцевого движения вихревого 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение поля vп и электрона vк по ту сторону частички, которая обращена к полеобразующим вихрям, градиент скорости кольцевого движения будет меньше, чем с обратной стороны, и потому давление эфира на стороне, обращенной к источнику 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение поля, будет больше, чем с обратной.

В согласовании с уравнением Бернулли эти давления обусловятся выражениями:


в области а:


Pa = Po – ρэ(ve – vп) 2/2; (3.20)

в области b:

Pb = Po – ρэ (ve 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение + vп) 2/2; (3.21)


в области с:

Pc = Po – ρэ[ve – (vп – bдvп/дr )] 2/2; (3.22)


в области d:


Pd = Po – ρэ[ve + (vп – bдvп/дr )] 2/2. (3.23)

Тут b – толщина тела электрона; ve – скорость кольцевого движения тела электрона 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение; vп - скорость кольцевого движения электронного поля; дvп/дr – градиент кольцевой скорости поля.

Произведя надлежащие вычисления и пренебрегая малыми членами, получим значения разности давлений,создающих поворотный момент электрону, при этом всегда в сторону 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение совмещения оси проводника и вектора тороидального движения электрона:


ΔP = veρэb дvп/дr = veρэЕ. (3.24)


где Е = b дvп/дr

Сила, действующая на элемент площади электрона, составит

dF = ΔPЕsinα = ρэvevп sinαdSт, (3.25)


где Sт – площадь 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение кольцевого сечения электрона, α – угол меж главной осью электрона и осью трубки электронного поля; Е – электронная напряженность.

На всей площади электрона неизменная составляющая кольцевой скорости поля не делает никакой силы, так как повышение давления 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение на тех участках, где направления потоков кольцевых скоростей электрона и поля совпадают, уравновешиваются уменьшением давления на тех участках, где они имеют обратное направление. Потому дополнительное давление на электрон создается не 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение фактически скоростью потока эфира vп, а циркуляцией скорости вокруг контура и, как следует, сила, воздействующая на электрон со стороны электронного поля, обусловится как


F = ρэve ∫∫(дvп/дr) sin αdrdSе = qEsinα, (3.26)


где

(3.27)


Таким макаром, напряженность 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение электронного поля, т.е. сила, воздействующая со стороны электронного поля на единичный заряд


Е = F/q, (3.28)


имеет своим происхождением градиент кольцевой скорости эфира, умноженный на размер электрона. Отсюда может быть определен и физический 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение смысл электронной индукции D как количество кольцевого движения эфира в единице объема:


(3.29)


Для электрона, передвигающегося в свободном пространстве в направлении силы Е, sinα = 1 (основная ось электрона совпадает по направлению с направлением 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение оси трубки электронного поля). Так как давление есть возможная энергия, пропорциональная квадрату скорости молекул, то и сила, действующая на элемент электрона, будет уменьшаться на величину, пропорциональную квадрату относительной скорости движения электрона vq 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение к скорости распространения кольцевого движения в свободной среде – скорости света с, т.е. на величину (vq/с) 2, как следует,

Е = Ео [1 – (vq/c) 2 ] (3.30)


и при скорости движения частички, равной скорости света, т.е. при 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение vq = с, Е = 0, вроде бы ни изменялась величина Ео.

Последнее значит, что с приближением скорости частички к скорости света сила, действующая на частичку, миниатюризируется. аналогично тому, как при уменьшении скольжения 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение вращающегося магнитного поля относительно ротора в асинхронной машине миниатюризируется момент, развиваемый ротором. Этим принципно может быть объяснен факт невозможности разгона заряженной частички электронным полем хоть какой, наибольшей напряженности до скорости света 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение, а совсем не тем, что скорость света принципно неодолима.

Таким макаром, получено выражение для напряженности электронного поля как силы, воздействующей на единичный заряд. Полагая, что скорость вращения вихревых тороидальных колец – электронов – постоянна, получаем, что 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение напряженность электронного поля пропорциональна напряженности вихревого поля, которая пропорциональна числу трубок вихревого поля, приходящихся на единицу площади поля.

Если в свободном пространстве электрон предоставлен сам для себя, то электрон, как и 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение всякий газовый тороидальный вихрь, начнет разгоняться в направлении потока, исходящего из его центрального отверстия. Но в отличие от обыденных газовых вихрей в силу особенной разреженности эфира и малого коэффициента его вязкости 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение, также в силу того, что в теле электрона плотность эфира на 10-ки порядков превосходит плотность эфира в свободном пространстве, неизменная времени разгона электрона оказывается очень большой и составляет 10-ки и сотки лет 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение. Это разъясняет природу галлактических лучей, но в критериях обыденного опыта электрон фактически остается недвижным, потому что площадь поверхности его мала, также мала и вязкость эфира, потому и сила отталкивания электрона от окружающей его 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение среды мала, и время разгона соответственно велико.
^ 3.4. Физическая суть электронного тока в металле

При отсутствии электронного поля электроны в металле совершают хаотическое термическое движение и имеют в пространстве хаотическую, т. е. умеренно 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение распределенную ориентацию.

Под действием электронного поля хаотическое движение электронов в проводнике несколько упорядочивается. Это упорядочение проявляется двойственно: во-1-х, электроны во время свободного пробега начинают ориентироваться по полю, т. е. направление их осей приобретает 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение общую составляющую повдоль направления электронного поля; во-2-х, электроны получают некое ускорение в общем направлении повдоль поля, увеличивая скорость и тем свою кинетическую энергию. Потому, невзирая на то что соударения электронов 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение с электрическими оболочками атомов проводника их вновь дезориентирует, в целом появляется поток электронов, имеющих уже некую общую ориентацию по направлению электронного поля (рис. 3.4).





Рис. 3.4. Ориентирование спинов электронов повдоль электронного поля 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение.


Эта ориентация электронами пропадает после каждого соударения с поверхностями молекул металла, но потом отчасти восстанавливается за время пробега меж соударениями. В итоге в среднем вся совокупа электронов в металле сдвигается повдоль оси проводника и 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение, не считая того, оказывается развернутой под неким общим углом относительно плоскости, перпендикулярной оси проводника. Величина этого угла может быть определена исходя из особенностей структуры магнитного поля, возникающего вокруг проводника при прохождении по 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение нему электронного тока.

Величина тока, протекающего по проводнику, составит


I = еNSvq = еdn/dt = dq/dt, (3.31)


где е – заряд электрона, равный 1,6·10–19 Кл; N – число электронов в единице объема проводника; S – сечение проводника; vq 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение – скорость смещения электронов повдоль оси проводника; n – число электронов в заряде q, протекающих через сечение проводника.

Скорость перемещения электронов vпр повдоль провода сечением Sпр обусловится выражением


(3.32)


Если считать, что число электронов N в проводнике 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение равно числу атомов металла, то тогда в единице объема содержится порядка 1030 м–3 электронов, как следует, среднее расстояние меж электронами составляет d = 10–10 м и при сечении проводника в Sпр =1 мм2 получим, что в 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение его поперечном сечении содержится ns = 1014 электронов, что соответствует заряду

qп = ns·e = 1014·1,6 ·10–19 = 1,6·10–5 Кл. (3.33)


При токе 1А через поперечное сечение проводника в 1с должен пройти заряд в 1 Кл, как следует, должно пройти 6,25·104 зарядов qп 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение. Беря во внимание, что среднее расстояние меж электронами составляет 10–10 м, получаем среднюю скорость перемещения электронов повдоль проводника


ve пр = d qп = 10–10·6,25·104 = 6,25·10–6 м/с = 6,25 мкм/с. (3.34)


Напряженность электронного поля ^ Е есть сила, действующая на 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение единичный электронный заряд. Сила, действующая на электрон, обусловится как произведение Ее, где е – заряд электрона. Под действием этой силы электрон, имеющий массу m, приобретет ускорение, равное


а = Ее/m (3.35)

и за время Δt 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение меж соударениями с поверхностями атомов приобретет дополнительную скорость Δv. Если λ есть расстояние, пробегаемое электроном меж 2-мя столкновениями и vт.ср есть скорость электрона, то величина этого промежутка времени будет равна


Δt = λ / vтср; (3.36)


Проводимость проводника 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение σ тем больше, чем выше концентрация зарядов в единице объема металла, чем больше величина заряда и чем выше подвижность заряда м, т. е. приращение скорости, отнесенное к силе, действующей на 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение заряд, т. е.


σ = Nем; м = Δvq/E; (3.37)


и, как следует,


(3.38)


Приведенная формула для расчета проводимости металлов в первый раз была выведена Друде в 1900 г. ([Л. гл.1 [16]). Но следует увидеть, что сама подвижность 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение электронов находится в зависимости от плотности и вязкости эфира в Ван-дер-Ваальсовых оболочках, в границах которых и перемещается свободный электрон.

Расчет длины свободного пробега электрона в разных металлах на базе справочных данных дает 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение не плохое совпадение в порядках величин с ожидаемыми по теории: при температуре ноль градусов по Цельсию для меди λ = 2,65·10–10 м; для алюминия 1,64·10–10 м; для вольфрама 0,84.10–10 м; для висмута 3,7·10–13 м. Последнее событие гласит 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение о очень маленькой величине межатомного места в висмуте, в каком могут передвигаться свободные электроны.

Приобретя дополнительную кинетическую энергию, электроны с большей силой ударяются об электрическую оболочку атомов проводника, чем и разъясняется увеличение температуры 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение проводника при прохождении по нему электронного тока. А так как амплитуда колебаний поверхности электрической оболочки атомов увеличивается, то и число столкновений электронов с атомами растет, что и является предпосылкой роста электронного сопротивления 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение проводника при нагреве.

При разогреве проводника его сопротивление растет за счет возрастания амплитуды колебаний электрических оболочек атомов и сокращения в связи с этим длины свободного пробега электронов. Для меди относительное сокращение длины 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение пробега составляет 4,33·10–3 К–1 , для алюминия – 4,6·10–3 К–1 , и при изменении температуры на 10 град. длины свободного пробега электронов составят 2,54·10–10 м и 1,56·10–10 м соответственно.

Плотность тока, протекающего по проводнику, обусловится из выражения

j = NeΔv 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение, (3.39)

так как она пропорциональна большой плотности электронов в металле, величине простого заряда и средней скорости электронов повдоль оси проводника. Подставляя надлежащие значения величин, получим:


(3.40)


что и выражает закон Ома в 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение дифференциальной форме.

Умножая левую и правую части выражения на объем проводника V = SL, где S – площадь сечения проводника, а L – его длина, получаем


jSL = σЕSL. (3.41)


Так как значение тока в проводнике равно


I = jS, (3.42)


а 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение падение напряжения на проводнике равно


U = EL, (3.43)


Получим


(3.44)

где


(3.45)


есть активное сопротивление всего проводника, а ρ = 1/σ – его удельное сопротивление.

Мощность, затрачиваемая на создание тока в проводнике, составит:


P = FΔvV, (3.46)


где F = EeN – сила, воздействующая на электроны 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение; Δv – приращение скорости электронов; V = SL – объем проводника. Подставляя надлежащие значения, получаем


= E 2σSL = EL·EσS = UI = I 2R = U 2/R, (3.47)


где U – падение напряжения на проводнике, I – ток в проводнике.

Выражение 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение отражает значение активной мощности, которую нужно затратить в проводнике, имеющего сопротивление R для пропускания в нем тока I. Эта мощность затрачивается на разогрев проводника и не ворачивается назад в цепь.

С изложенных 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение позиций может быть рассмотрен и механизм сверхпроводимости.

При снижении температуры миниатюризируется не только лишь термическая скорость самих электронов, да и амплитуда волн на поверхностях электрических оболочек молекул. Начиная с 3.3. Свободный электрон в электрическом поле - В. А. Ацюковский Теория, эксперименты, внедрение некого значения температуры электроны металла, попавшие в трубки электронной напряженности, не могут преодолеть удерживающую силу градиентных течений трубок и перестают вести взаимодействие с электрическими оболочками атомов. Сопротивление исчезает.


33-dalnejshaya-razrabotka-naborov-instrumentalnih-sredstv-dlya-viyavleniyanaznacheniya-regulirovaniya-monitoringa-i-provedeniya-ocenki-nacionalnih-i-regionalnih-sistem-ohranyaemih-rajonov.html
33-dizajn-v-ssha-v-poslevoennie-godi-uchebnoe-posobie-dopusheno-uchebno-metodicheskim-obedineniem-po-obrazovaniyu.html
33-effektivnost-russian-original-english-konferenciya-storon-konvencii-o-biologicheskom-raznoobrazii-shestoe-soveshanie.html