DERIVATION OF COULOMB'S LAW. MAGNETIC FIELD THEORY Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

PHYSICAL SCIENCES

УДК: 530.18 (УДК 53.01)

ГРНТИ: 29.05.19

DERIVATION OF COULOMB'S LAW. MAGNETIC FIELD THEORY

Yalovenko S.

Kharkov National University of Radio Electronics

ВЫВЕДЕНИЕ ЗАКОНА КУЛОНА. ТЕОРИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Яловенко С.Н.

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Abstract

Coulomb's law is derived from the whirlpool concepts of the structure of particles. An electron is a whirlpool of an electromagnetic wave, which has the properties of a wave and a particle, as well as a rest mass, or more correctly, the moment of rotation of a wave rolled up by a whirlpool, by which we mean rest mass. The nature of the magnetic field and the interaction of magnets are considered. Experiments show that whirlpool and magnetic processes are similar phenomena. Images are created that contribute to a deeper understanding of the phenomenon of electromagnetism.

Аннотация

Выводится закон Кулона из водоворотных представлений о строении частиц. Электрон - это водоворот электромагнитной волны, который обладает свойствами волны и частицы, а также массой покоя или правильнее сказать моментом вращения свёрнутой водоворотом волны, под которым мы понимаем массу покоя. Рассматривается природа магнитного поля и взаимодействие магнитов. На экспериментах показывается, что водоворотные и магнитные процессы - это подобные явления. Создаются образы, способствующие более глубокому пониманию явления электромагнетизма.

Keywords: Derivation Coulomb's law, electron structure, magnetic field, interaction of magnets.

Ключевые слова: Вывод закон Кулона, строение электрона, магнитное поле, взаимодействие магнитов.

В современной физики, многие формулы получены экспериментально, методом последовательного приближения. Поэтому представляют интерес теории и гипотезы, в которых данные формулы (фундаментальные) выводятся из предполагаемых моделей или новых парадигм, а так же следствия следуемые из них с последующей их проверкой. На сегодняшний день [1-4, 10-12] не существует ни одной гипотезы или теории, из которых бы выводился закон Кулона - это характеризует предел наших

знаний. Существует корпускулярная теория, которая объясняет это явления за счёт вылетающих шариков- корпускул, но откуда берутся эти корпускулы, какова их природа ответа не даётся. Попробуем применить водоворотный подход для решения этой задачи.

В водоворотной теории частица - это свёрнутая водоворотом электромагнитная волна как показано на рис. 1.и изолгалось в работах автора [5-9].

Рис. 1. Сворачивание электромагнитной волны водоворотом

Из рисунка видно, что основная часть электромагнитной волны сворачивается водоворотом и отвечает за его массу. Последняя полуволна растягивается и отвечает за электромагнитный заряд частицы или в нашем случае электрона. Напряжённость электрического поля создаваемое данным растяжение последнего полупериода электромагнитной волны можно записать как:

Е(г) (1).

Из-за статистически равномерного и равновероятностного вращения суммарное электрическое поле суммы таких растянутых водоворотом электромагнитных волн (частиц или в нашем случае электронов) будет равномерно распределяться по сфере $ — 4кг2 и, следовательно, будет уменьшаться обратно пропорционально квадрату рассто-

янию ~ г . Данное изменение напряженности электрического поля можно записать, переписав фор мулу (1) как:

Е0водоворот (Г))

E(r) =

(2)

4кг2

Такое формирование электрического поля частицей или в нашем случае электроном представлено рисунком 2.

Формула (2) соответствует напряженности электрического поля создаваемого суммарным электрическим зарядом Ч0 и может быть записана в виде:

Чо&п(/водоворот(г ))

E(r) = -

4жг

(3)

Рис. 2. Формирование поля електрона водоворотом

Если в поле создаваемым электрическим зарядом Ч0 поместить другой заряд q (q << Ч0) то на него будет воздействовать сила равная:

ЧоЧ^Н^одоворот^Ъ

F (r) = -

4nr

4жг 2

водоворот

(r))

(4)

Для согласования размерностей нужно ввести

коэффициент ^^^/ . Тогда формулу (4) можно переписать в знакомом на виде:

F (r) =

K qq 4ж r2

Sin(fe

водоворот

(r))=K^q х sm(fe

водоворот

(r))

или

F (r) = Kq°qL х Sin(fe

водоворот

(r))

(5)

(6)

Так как на малыхрасстояниях ^^/водоворот^)) ~ 1 ( ^/водоворот^ ~ СоИ5* ) ТО формула (6)

приобретает вид знакомого нам закона Кулона:

¥ (г) = К

Рассогласование между формулой (6) и (7) вызвано погрешностями измерений. Как показывалось ранние [5-9] современные формулы - это приближение более обобщенных формул. Многие нестыковки вызваны нашими представлениями об электроне как о шарике или о частице со свойствами волны (волновой дуализм). Электрон рассматривается как волна и как частица, но это противоречащие понятия и явления, и смешивать их

qoqi

(7)

Г

нельзя, как нельзя смешивать пространство и время.

Такие противоречия возникали и ранее, что привило к расширению наших взглядов на взаимодействие зарядов, и устранила проблему нахождения электрона в ядре (рис.3,4). Было получено, что взаимодействие между электрическими зарядами зависит не только от величины заряда, но и от его направленности.

Теория электрических зарядов

Классическая теория

Расширенная теория

Свободные заряды Связанные заряды

; T T T

Ati^L liti

Взаимодействие зависит от заряда

Взаимодействие зависит от заряда

и его направленности

r

Рис. 3. Расширенное представление о взаимодействии зарядов

Рис. 4. Взаимодействие зарядов

В водоворотной теории, частицы обладающие массой представлены водоворотами - это как на море волны - кванты света, частицы водовороты. В физике для объяснения принципа интерференции световых волн, используется водная интерференция, так как считается, что эти явления подобны. Используем - этот широко применяемый приём для объяснения магнитного поля. Так как в водоворот-ной теории, частицы - это водовороты, создадим водный аналог проводника с током и измерим, и сравним силовые линии напряженности этого водного аналога с силовыми линиями проводника с током. Для измерения напряжённости (силы) силовых

линий водной модели будем использовать кораблики по скорости которых можно судить о силе воздействующей на них, по аналогии с планетами солнечной системы (чем планета ближе к солнцу тем она движется быстрей, чем дальше медленней из-за разности сил воздействующих на них со стороны солнца). Для измерения направления силы будем использовать флюгера, аналог магнитиков для проводника с током.

1. Поставим и проведем эксперимент, результаты изображены на рис. 5.

Рис. 5. Модель проводника с током

Из эксперимента (рис 5) видно, что силовые линии водоворота и проводника с током одинаковы, следовательно, данные явления могут считаться подобными.

2. Проведём такой же эксперимент для контура с током и его водной модели изображённой на рис. 6.

Теория магнитного поля

Водовороты

флюгер

Рис. 6. Модель контура с током

Из эксперимента (рис 6) видно, что силовые 3. Построим водный аналог для катушки с то-

линии водоворота и контура с током одинаковы, ком и проведем измерения напряженности и следовательно, данные явления могут считаться по- направления силовых линий с помощью флюгеров добными. и корабликов. Результаты эксперимента изобра-

жены на рис. 7.

Рис. 7. Модель катушки с током

Из эксперимента (рис 7) видно, что силовые 4. Провёдем эксперимент по взаимодействию

линии водной водоворотной модели катушки и ка- этих водных магнитов по аналогии взаимодействия

тушки с током одинаковы, следовательно, данные катушек с током и обычных магнитов. Результаты

явления могут считаться подобными. экспериментов изображены на рис. 8.

Рис. 8. Модель взаимодействия магнитов

Как и в предыдущих экспериментах, мы наблюдаем схожесть физических экспериментов с их водными моделями, вследствие подобия этих явлений с их водными аналогами.

Данные эксперименты, проведенные в школах и вузах, облегчат понимания такого физического явления как магнетизм и расширят наши представления об этом физическом явлении.

Водоворотные представления (водоворотная теория) позволяют нам представить физические явления в образах понятных для нас.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Лоренц Г.А.: Теория электронов. ГИТТЛ, Москва. (1953).

2. Пуанкаре А.: Избранные труды, том.1. Наука, Москва. (1971).

3. Эйнштейн А.: Теория относительности. Научно-издательский центр "Регулярная и хаотическая динамика ", Москва. (2000).

4. Ацюковский В.А.: Общая эфиродина-мика. Моделирование структур вещества и полей на основе представлений о газоподобном эфире. Энергоатомиздат, Москва. (1990).

5. Яловенко, С.Н.: Чёрный предел. Теория относительности: новый взгляд. ТОВ издательство «Форт», Харьков (2009).

6. Яловенко, С.Н.: Фундаментальная физика. Продолжение теории относительности. Научное издание. LAP LAMBERT Academic Publishing .Саарбрюккен, Германия. (2013).

7. Яловенко, С.Н.: Эфирная теория относительности. Гравитация. Заряд.».. Научное издание. Издательство «ЛИДЕР». Харьков. (2015)

8. Яловенко С.Н.: Гравитация как сумма плоских экспоненциальных водоворотов. Расширение фундаментальных законов физики.

Научное издание. LAP LAMBERT Academic Publishing .Саарбрюккен, Германия. (2016).

9. Яловенко, С. Н.: Расширение теории относительности, гравитации и электрического заряда. Научное издание. LAP LAMBERT Academic Publishing .Саарбрюккен, Германия. (2018).

10. Вавилов, С.И.: Экспериментальные основания теории относительности Собр. соч. Т. 4. Издательство АН СССР, Москва. С. 9-110 (1956).

11. Франкфурт, У.И.: Оптика движущихся тел. Наука, Москва.С.212 (1972).

12. Миллер, Д.К.: Эфирный ветер. Т. 5. Успехи физических наук, Москва. С. 177-185 (1925).