kai писал(а):
Как я вижу, объяснение принципа работы трансформатора от Аланова мы не дождемся.
Явление индукции полностью объясняется действием силы Ампера, которая сама объясняется лоренцевским сокращением размеров движущихся зарядов. Два магнита притягиваются или отталкиваются благодаря круговым токам, представляющих собой синхронные эксцентричные колебания электронных облаков вокруг атомных ядер. Самосинхронизация происходит за счёт примерно тех же причин, что и самосинхронизация механических маятников. Только последние синхронизируются через реакцию опоры, механическая энергия от которых распространяется со скоростью звука в платформе, на которую они опираются. Это ограничивает синхронизацию поля маятников размерами платформы, которая чем длиннее, тем больше разность фаз колебаний. А электронные облака синхронизируются кулоновской силой, распространяемой со скоростью света. Поэтому размеры магнита могут быть гигантскими.
Происходит, примерно, следующее. Круговые колебания электронов магнита вызывают релятивистский эффект усиления кулоновской силы, действующей на ядра атомов и на электронные облака другого объекта. В некоторых веществах, у которых электронные облака внешних электронов такие же подвижные, запускается процесс синхронизации - возникают круговые токи, параллельные токам магнита. В итоге возникает сила Ампера, действующая, как на атомы, так и на электронные облака. Но, поскольку электронные облака объекта колеблются сонаправленно с облаками магнита, то относительно друг друга у них нет движения, и соответственно, нет и релятивистского эффекта, что исключает появление силы Ампера. А по отношению к неподвижным положительным ядрам - движение есть со всеми вытекающими. Электронные облака магнита начинают притягиваться к неподвижным ядрам объекта сильнее, чем отталкиваться от их электронных облаков. Так возникает притяжение, которое назвали магнитным. Дисбаланс отталкивания и притяжения очень маленький - минус хрен знает какой порядок. Я считал, для 1 куб. мм металла при скорости тока электронов 1 мм/сек релятивистский эффект эквивалентен появлению 5 лишних электронов (может, ошибся - там минус 23 порядок). Но кулоновское взаимодействие то ли на 20, то ли на 40 порядков больше сил гравитации и инерции. Поэтому даже относительно мизерный релятивистский эффект вызывает значительный механический эффект.
Если речь о двух магнитах, то также понятно, почему одной стороной они притягиваются, а другой отталкиваются - дело в со-направленности или противо-направленности токов. В одном случае действует притяжение электронных облаков к ядрам другого магнита; в другом - взаимное отталкивание электронных облаков разных магнитов, "летящих" навстречу друг другу (при их круговом движении).
Есть вещества, в которых наведенная синхронизация самосохраняется (ферромагнетики). Есть, у которых синхронизация возникает под внешними факторами, но сама не сохраняется. А есть, у которых вообще невозможно вызвать синхронизацию.
...
Явление индкуции так же вызывается релятивистским эффектом с возникновением силы Ампера. Наличие сердечника (обязательно из ферромагнетика, легко поддающегося пере-синхронизации под действием внешних сил) способствует усилению этой сил Ампера через создание всё тех же круговых токов электронных облаков. Сила Ампера создает локальную неравномерность распределения электронов в проводе - то есть, происходит перемещение электронов, которое происходит до компенсации силы Ампера. Пока есть её рост/падение есть приток/отток электронов. Если колебания силы Ампера будут непрерывными, непрерывным будет и колебания движения электронов под её действием, что называется переменным током. Именно на этих принципах работает трансформатор.
Несложно и понять явление индуктивности. Всплеск кулоновской силы из-за роста концентрации электронов в начале провода (причины опускаем), распространяется по всему проводу со скоростью света (позже назвали распространением эл. поля). Но, поскольку электроны обладают массой, требуется время, чтобы их разогнать. Поэтому ток и возникает не сразу, а плавно.
Кстати, сила тока в Амперах зависит не только от скорости и концентрации зарядов, но и от их массы. Чем больше масса зарядов, тем больше ток (в Амперах). Например, масса протона почти в 2000 раз больше массы электрона. При той же скорости и концентрации, что и в случае электронного тока, ток из протонов окажется почти в 2000 раз выше. Из-за этого электромотор на протонном токе может быть примерно в такое же число раз меньше при тех же параметрах мощности. В природе есть подтверждение этому факту - молекулярные электромоторы жгутиковых бактерий приводятся во вращение электрическим током из протонов...
...
P.S. Мысль пришла. Учитывая, что синхронные колебания электронных облаков затрачивают энергию, по-идее, магнит должен иметь температуру несколько меньше окружающей среды, поскольку никакой другой энергии для подпитки колебаний, кроме броуновского движения атомов, там нет. То есть, в постоянном магните происходит перетягивание энергии броуновского движения атомов электронными облаками с последующим её рассеянием в виде излучения (которого тоже нет, а есть работа по перенаправлению кулоновских сил и соответствующие изменения её вдоль любого направления со скоростью света, что мы для удобства считаем излучением эл. магн. поля).
Также, явление синхронизации может быть разрушено чрезмерно сильными колебаниями атомов при нагреве, или, наоборот, при сильным остывании, когда энергии броуновских колебаний перестанет хватать для поддержания синхронности круговых колебаний облаков. И то, и другое наблюдается в действительности...
"Я так думаю" (С)