Силы Лоренца. Есть ли они на самом деле?
Силы Лоренца, что это такое? И что об этом говорит академическая наука? Г. Лоренцу принадлежит высказывание о том, что магнитное поле электрического тока можно рассматривать как поле создаваемое движущимися зарядами. С этим утверждением можно согласиться с небольшим уточнением, которое не влияет на физический смысл этого утверждения.
Приведенное высказывание подтверждено многочисленными опытами и оно справедливо не только для проводников с током, но и для постоянных магнитов. Оно также не противоречит моей альтернативной точке зрения о существовании вблизи магнита или проводника с током магнитного поля, представляющего собой интерференционную картину из МСЛ этого поля. Интерференционная картина образована излучением микромагнитных волн микро источниками в микроструктуре магнита или проводника с током. Магнитные поля представляют собой совокупность (сумму) этих МСЛ. Далее необходимо уточнить, что интерференционная картина МСЛ говорит о том, что магнитное поле вокруг магнита, соленоида или проводника с током не может быть однородным, а представляет собой области, в которых наблюдаются максимумы и минимумы интенсивности (напряженности) магнитного поля, что и подтверждается проявлением МСЛ с помощью железных опилок.
Не вызывает сомнения, что все процессы взаимодействия с участием магнитных полей связаны с микро зарядами (микро магнитами), но с точки зрения физического смысла магнитное поле может воздействовать не на сам заряд, а на его микро магнитное поле посредством микро МСЛ.
Другая гипотеза Г. Лоренца говорит о том, что силы, с которыми магнитное поле действует на проводники с током, являются силами, действующими на движущие заряды (электроны или ионы), составляющие этот ток. Эти силы называют силами Лоренца. На мой взгляд, приведенное утверждение недостаточно корректно отражает физический смысл взаимодействия внешних магнитных полей (ВМП) и проводников с током.
В качестве доказательства существования сил Лоренца приводится большое количество опытов, якобы подтверждающих существование этих сил. Рассмотрим некоторые из этих опытов, которые приводятся во многих статьях и учебниках, как фундаментальные опыты, «неопровержимо» подтверждающие гипотезу Лоренца.
Первый опыт (рис.1) заключается в отклонении пучка электронов (катодные лучи) в электронно-лучевой трубке под действием магнитного поля. Идея опыта состоит в том, что из катода электронно-лучевой трубки излучается пучок электронов. На пути электронного пучка и перпендикулярно его направлению создается магнитное поле. Попадая в это поле, электроны отклоняются в одну или другую сторону в зависимости от полярности магнитного поля.
В классической физике это отклонение объясняется тем, что на электроны, движущиеся в магнитном поле, действует сила Лоренца, которая направлена перпендикулярно направлению движения этого пучка и направлению напряженности ВМП. Направление этой силы определяют по правилу левой руки.
Возникает вопрос, что же такое сила Лоренца? В чем ее физический смысл? Попробуем ответить на этот вопрос с моей альтернативной точки зрения.
В ранее опубликованных мной на сайте статьях проводилась идея о том, что магнитное поле может взаимодействовать только с другим магнитным полем. Это взаимодействие может осуществляться только посредством МСЛ. При этом многочисленные опыты показывают, что ток не может существовать отдельно от магнитного поля. Поэтому, когда говорят об отклонении электронного пучка (катодные лучи) в электронно-лучевой трубке магнитным полем, то нужно иметь в виду, что электроны – это микро магниты с микро МСЛ. ВМП создает собственное магнитное поле (СМП) этого пучка электронов и посредством МСЛ отклоняет этот пучок в направлении перпендикулярном движению этого пучка в одну сторону, а при изменении полярности (направления) ВМП отклоняет пучок электронов в трубке в противоположную сторону. Из этого следует, что в рассматриваемом эксперименте никаких других сил, действующих на пучок электронов кроме сил магнитного притяжения нет, т.е. нет сил Лоренца, о которых говорит нам академическая наука.
Рассмотрим другой опыт (рис.2), в котором заряды движутся вдоль радиусов сосуда, содержащего электролит. Внешнее магнитное поле организовано так, что оно направлено вверх перпендикулярно к направлению движения зарядов в сосуде. В опыте обнаруживается, что весь электролит начинает вращательное движение вдоль (в направлении) стрелки. Если изменить полярность магнитного поля или направление движения зарядов в электролите, то движение электролита в сосуде изменится на противоположное. С классической точки зрения силы Лоренца стремятся перемещать заряды в горизонтальном направлении по окружности перпендикулярно радиусу сосуда. Это объясняется тем, что под действием сил Лоренца непосредственно на заряды (ионы, электроны) последние приходят в столкновение с молекулами электролита, В результате столкновения с молекулами электролита и за счет трения между ними движется вся жидкость. Что касается движения электролита из-за столкновения и трения между зарядами и молекулами электролита, то с этим трудно не согласиться.
С моей точки зрения этот опыт не доказывает существование каких-либо сил, действующих непосредственно на заряды в электролите, а не на их микро МСЛ.
На самом деле вдоль всей замкнутой электрической цепи присутствует СМП (см. опыт Эрстеда). Это СМП непрерывно во всей замкнутой электрической цепи, включая источник тока. Следовательно, и в электролите присутствует СМП, образованное движущимися зарядами электролита. Всякое магнитное поле, как уже говорилось ранее, характеризуется наличием у микро или макро магнита или проводника с током МСЛ. Таким образом, ВМП и СМП зарядов электролита взаимодействуют посредством этих МСЛ, что приводит к их притяжению или отталкиванию. В результате заряды перемещаются в направлении перпендикулярном направлению ВМП, что и приводит к движению в этом направлении всего электролита в целом. Следовательно, и в этом случае сил Лоренца не существует.
Еще один фундаментальный опыт в подтверждение существования сил Лоренца был проведен Эйхенвальдом (рис.3). В этом опыте металлический диск вращается в магнитном поле подковообразного магнита. Кромка диска соприкасается с ртутью. Один проводник от источника питания подключен к ванночке с ртутью, а второй к оси диска. При включении рубильника диск начинает вращаться. Если изменить направление тока, то диск будет вращаться в противоположную сторону. Академическая наука также объясняет это вращение силами Лоренца, которые действуют на заряды (в данном случае электроны), при этом электроны якобы движутся в направлении перпендикулярном направлению магнитного поля и, за счет столкновения с атомами диска, перемещают этот диск в том или ином направлении.
С моей точки зрения силы Лоренца здесь ни причем. Происходят те же самые процессы, что и описанные выше. При включении источника тока в замкнутой электрической цепи, включая ванночку с ртутью и диск, возникает СМП, МСЛ которого взаимодействуют с ВМП магнита. В результате этого взаимодействия диск начинает вращаться. И никакие другие силы, кроме сил магнитного притяжения или отталкивания, на диск не действуют.
То же самое происходит при воздействии магнитного поля постоянного магнита на проводник или виток с током при их относительном движении. Вначале, в витке индуцируется СМП при помощи ВМП, а уже затем ВМП взаимодействует с СМП посредством их МСЛ.
Аналогичное объяснение применимо и к рамке-витку с током в магнитном поле подковообразного магнита, которое является внешним магнитным полем по отношению к рамке-витку. Вращающий момент создается в результате взаимодействия ВМП подковообразного магнита и СМП проводников рамки посредством их МСЛ. Один проводник рамки втягивается, а второй выталкивается из магнита, а рамка стремится при этом установиться параллельно направлению ВМП. Создание вращательного момента рамки опять же возникает в результате взаимодействия СМП и ВМП постоянного магнита посредством их МСЛ. Такое же взаимодействие магнитных полей подтверждает предыдущий опыт, в котором проводник с током втягивается или выталкивается из подковообразного магнита.
Из вышесказанного следует, что с точки зрения физического смысла никаких сил Лоренца в природе не существует.
Любые силы, возникающие при взаимодействии магнитов и проводников с током между собой, есть силы притяжения или отталкивания магнитных полей посредством их МСЛ.
<— Магнитные действия электрического тока
Я согласен! 31 07. 2016г. любознательный.