CC BY
42
Теоретична електротехніка
УДК 621.3.022:537.311.8 М.И. Баранов
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОБОСНОВАНИЮ СУЩЕСТВОВАНИЯ В МИКРОСТРУКТУРЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА С ТОКОМ ЭЛЕКТРОННЫХ ДЕБРОЙЛЕВСКИХ ПОЛУВОЛН
Представлені теоретичні і експериментальні результати досліджень подовжнього хвилевого розподілу вільних електронів, що дрейфують, в круглому металевому провіднику з імпульсним аксіальним струмом великої щільності, які безпосередньо вказують на існування в його внутрішній провідній мікроструктурі електронних півхвиль де Бройля.
Представлены теоретические и экспериментальные результаты исследований продольного волнового распределения дрейфующих свободных электронов в круглом металлическом проводнике с импульсным аксиальным током большой плотности, непосредственно указывающие на существование в его внутренней проводящей микроструктуре электронных полуволн де Бройля.
ВВЕДЕНИЕ
В соответствии с данными современной теории электричества электрический ток проводимости в металлическом проводнике понимается как процесс распространения в межатомном пространстве его кристаллического материала электронных волн де Бройля, определяющих пространственно-временную эволюцию дрейфующих свободных электронов внутри проводника [1, 2]. Квантованная длина волны Aen дрейфующего в таком проводнике свободного электрона определяется известным в квантовой физике волновым соотношением выдающегося французского физика-теоретика Луи де Бройля (1892-1987 гг.) [2, 3]: Aen=hl(meven), где me=9,108-10-31 кг - масса покоя электрона; ven - квантованная скорость дрейфа электрона в материале проводника; n=1,2,3,...- целое квантовое число; h =6,626-10-34 Дж-с - постоянная Планка. Отметим, что в случае волнового распределения дрейфующих свободных электронов вдоль однородного металлического проводника длиной l0 квантованная величина их скорости ven удовлетворяет соотношению ven=nhl(2mel0) [4]. Поэтому дрейф свободных электронов в материале проводника под действием приложенного к нему электрического напряжения и соответственно протекание в нем электрического тока проводимости будет сопровождаться некоторым волновым электронным процессом, для которого будут характерны периодические изменения его основных электрофизических параметров во времени и пространстве. Несмотря на высокий современный уровень развития научно-теоретических основ электричества и электроники [1-3], волновой процесс протекания электрического тока различных видов (постоянного, переменного или импульсного) и амплитудновременных параметров (АВП) в гомогенных и гетерогенных структурах твердых металлических проводников до сих пор остается слабо изученным и освещенным с квантовомеханических, а значит и с фундаментальных электрофизических позиций. В этой связи задачи изучения закономерностей распределения дрейфующих свободных электронов в металлических проводниках с током не потеряли своей актуальности.
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОДОЛЬНОГО ВОЛНОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В ПРОВОДНИКЕ С ИМПУЛЬСНЫМ ТОКОМ Рассмотрим прямолинейный круглый сплошной цилиндрический проводник радиусом г0 и длиной /0>>г0, по которому протекает аксиальный импульсный ток /0(/) различных АВП с большой плотностью (рис. 1). Считаем, что радиус г0 данного проводника меньше толщины токового скин-слоя в его однородном материале, а протекающий по нему ток 10(^ распределен по его поперечному сечению 50 с усредненной плотностью с>0(0, приводящей к интенсивному джоулевому нагреву его внутренней структуры. Влиянием дрейфующих свободных электронов друг на друга и ионов кристаллической решетки изотропного материала проводника на эти электроны пренебрегаем.
Рис. 1. Схематический вид металлического проводника радиусом г0 и длиной 10 с аксиальным импульсным током г'о(Г) большой плотности, содержащего круглые "горячие" шириной Дгт и "холодные" шириной продольные участки
Требуется на основе квантомеханического подхода в приближенном виде описать продольное волновое распределение в указанном проводнике дрейфующих свободных электронов и выполнить экспериментальную проверку найденного расчетного распределения рассматриваемых электронов, подтверждающую или отрицающую наличие в проводящей микроструктуре проводника с электрическим током принятых АВП электронных полуволн де Бройля.
© М.И. Баранов
2. РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ПРОДОЛЬНОГО ВОЛНОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В ПРОВОДНИКЕ С ИМПУЛЬСНЫМ ТОКОМ
Известно, что в исследуемом проводнике с током дрейфующие свободные электроны распределяются вдоль его продольной оси 02 на рис. 1 так, что на его длине /0 будет всегда умещаться целое квантовое число п электронных полуволн де Бройля, удовлетворяющих следующему расчетному соотношению [1, 5]: ^еп /2= /о/п , (1)
где Хеп/2 - квантованная длина полуволны дрейфующего свободного электрона, равная половине длины стоячей электронной волны де Бройля в изотропном материале металлического проводника.
С учетом (1) и возникновения из-за суперпозиции электронных полуволн де Бройля в материале проводника волновых электронных пакетов (ВЭП) для продольной периодической тепловой структуры и соответственно продольной структуры размещения отдельных ВЭП, вызывающих появление вдоль исследуемого проводника "горячих" продольных участков, будут выполняться следующие соотношения [6]:
• для краевых зон проводника
^ еп /2= ^пг +2 ^пхк = /0/ п ; (2)
• для внутренних зон проводника
^еп /2= ^пг + ^пхв = /0/п , (3)
где Дгпг, Дготк, Дгпхв - соответственно квантованная ширина "горячего", крайнего и внутреннего "холодного" продольных участков проводника с импульсным током, схематически указанных на рис. 1.
Учитывая квантованный характер распределения в металлических проводниках с током проводимости /0(/) различных АВП электронных полуволн де Бройля и соответственно ВЭП [6, 7], продольные координаты гпк мест размещения в них середин крайних "горячих" продольных участков от обоих краев проводника определяются следующим выражением:
гпк = 10/(2 п X (4)
где п=1,2,3,...,пт - целое квантовое число, равное номеру моды собственной продольной волновой пси-функции в материале проводника; пт - максимальное значение квантового числа п.
Что касается координат мест размещения в проводниках с электрическим током /0(0 различных видов (постоянного, переменного и импульсного) и АВП середин их внутренних "горячих" продольных участков, то расстояния между ними и серединами крайних "горячих" продольных участков с координатами по (4) определяются из следующего выражения: ?пЪ = /0/ п . (5)
Для приближенного выбора в (4) и (5) максимального значения пт квантового числа п при расчетах в металлических проводниках с током проводимости /0(/) значений ггк и гпЪ, а также конкретного набора мод волновых пси-функций, квадрат модуля которых определяет плотность вероятности нахождения свободных электронов в том или ином месте межатомного пространства материала проводника [2], можно использовать следующую формулу [8]:
пт =2 пк , (6)
где пк - главное квантовое число, равное числу электронных оболочек в изолированном атоме металла проводника и соответственно номеру периода в периодической системе химических элементов Менделеева, которому этот металл проводника принадлежит (например, для медного, цинкового и железного (стального) проводников пк=4, а пт=32) [2, 9].
Воспользовавшись известным в квантовой электродинамике соотношением неопределенностей Гейзенберга [2], можно показать, что с учетом данных из [7] для минимальной квантованной ширины Дгпг "горячего" продольного участка исследуемого проводника следует следующее расчетное соотношение:
— 1 2 1
^2пг = е0 пе0 ^ (те^0т ) [8+(Я'—2) ] , (7)
где е0=1,602-10-19 Кл - модуль электрического заряда электрона; пе0 - усредненная объемная плотность свободных электронов в гомогенном материале проводника до протекания по нему электрического тока; д0т - амплитуда плотности тока 30(^ в электропроводящем материале проводника, равная 10т/Б0 в принятом приближении; 10т - амплитуда тока /0(/) в проводнике.
Усредненное значение первоначальной объемной плотности пе0 свободных электронов в металле проводника, входящее в (7), равно концентрации его атомов Ао, умноженной на его валентность, определяемую числом неспаренных электронов на внешних электронных слоях атомов электропроводящего материала проводника (например, для меди, цинка и железа валентность равна двум [9]). Для расчетной оценки усредненной концентрации А0 атомов в металле проводника с массовой плотностью ё0 его электропроводящего материала до протекания по нему импульса тока можно воспользоваться известной формулой [2]: А0 = ё0(Ма -1,6606-10-27)-1, (8)
где Ма - атомная масса электропроводящего материала проводника (например, для меди она согласно периодической системе химических элементов Менделеева в атомных единицах массы равна Ма=63,55 [9]), практически равная массовому числу ядра атома металла проводника (напомним, что одна атомная единица массы равна примерно 1,6606-10-27 кг [9]).
Из (2) и (7) для ширины крайнего "холодного" продольного участка исследуемого проводника с импульсным током /0(/) произвольных АВП имеем:
Агпхк =0,5 /0 /п -0,5 е0пе0h (те^т ) 4 [8+ (^ -2)2]-1 .(9) Из (3) и (7) для ширины внутреннего "холодного" продольного участка рассматриваемого проводника с импульсным током различных АВП получаем:
^пхв = /0/ п - е0пе0^ (те^0т) [8+ (я —2) ] . (10)
Из (7) следует, что ширина Дгпг "горячего" продольного участка исследуемого проводника в принятом здесь приближении не квантуется и практически определяется амплитудой плотности д0т тока, протекающего по нашему проводнику. Чем больше значение д0т, тем будет меньше величина Дгпг. В тоже время ширины Дгпхк и Дгпхв=2Дгпхк "холодных" продольных участков проводника с током согласно (9) и (10) явно квантуются и при неизменной амплитуде плотности
д0т импульсного тока в проводнике и соответственно при неизменной ширине Дгпг его "горячего" продольного участка практически определяются численным значением квантового числа п. Для металла проводника величина квантового числа п носит стохастический характер, определяемый энергетическим состоянием свободных электронов, оказавшихся в микроструктуре материала проводника в момент подачи на него электрического напряжения и начала протекания в нем электрического тока проводимости (продольного дрейфа свободных электронов) того или иного вида (постоянного, переменного или импульсного) и соответственно направления продольного движения (одно- или двухстороннего) в его проводящем материале элементарных носителей электричества - электронов. На практике численное значение квантового числа п будет всегда равно числу "горячих" продольных участков шириной Дгпг, периодически образующихся вдоль рассматриваемого нами круглого металлического проводника длиной /0 с импульсным током /0(/).
В этой связи экспериментально зафиксировав в круглом металлическом проводнике с импульсным током большой плотности (малые значения амплитуды плотности тока с>0т<<0,1 кА/мм2 в рассматриваемом проводнике нам не подходят по тем причинам, что при таких значениях величин 80т джоулев нагрев его продольных участков оказывается визуально незаметным, а линейные размеры ширин Дгпг "горячих" продольных участков проводника по (7) для большинства металлов оказываются равными порядка 500 мм, что создает большие технические трудности для их идентификации в условиях высоковольтной лаборатории) его "горячие" шириной Дгпг и "холодные" шириной Дгпхк и Дгпхв продольные участки и сверив их опытные линейные размеры и места их размещения вдоль металлического проводника с указанными выше расчетными данными по аналитическим выражениям (1)-(10), можно делать физико-техническое заключение о не- или присутствии в проводящей микроструктуре такого проводника квантованных деб-ройлевских электронных полуволн. Далее остановимся на описании результатов экспериментальных исследований относительно "горячих" и относительно "холодных" продольных участков в металлическом проводнике с импульсным током большой плотности.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПРОДОЛЬНОГО ВОЛНОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В ПРОВОДНИКЕ С ИМПУЛЬСНЫМ ТОКОМ
Используем в наших экспериментах жестко закрепленный в разрядной цепи высоковольтного генератора ГИТ-5С [10] круглый оцинкованный (с толщиной данного защитного покрытия Д0=5 мкм) стальной проводник [11], имеющий следующие геометрические параметры (рис. 2): г0=0,8 мм; /0=320 мм; 50=2,01 мм2. При разряде предварительно заряженной высоковольтной конденсаторной батареи (для ее зарядного постоянного напряжения и3Г=-3,7 кВ и запасаемой в ней электрической энергии №"/=310 кДж) используемого генератора импульсных токов ГИТ-5С протекающий через исследуемый и частично электротер-
мически разрушаемый проводник (с потерей в опытах частью проводника своей металлической проводимости) апериодический импульс тока характеризовался следующими АВП: амплитудой /0т=-745 А; временной формой 4/^=9 мс/576 мс (т - время, соответствующее токовой амплитуде /0т; тр - полная длительность импульса тока); модулем усредненной плотности импульсного тока, равным |с>0т|=0,37 кА/мм2.
ж»'- ч.дмм***—*Щ|’-"-ак
Рис. 2. Общий вид круглого прямолинейного оцинкованного стального проводника (г0=0,8 мм; 4=320 мм; Д0=5 мкм; 50=2,01 мм2), размещенного в воздухе над теплозащитным асбестовым полотном, до протекания по нему в разрядной цепи мощного высоковольтного генератора ГИТ-5С униполярного импульса аксиального тока большой плотности
На рис. 3 показаны результаты одного из воздействий указанного выше импульса аксиального тока на используемый в опытах металлический проводник. Из данных рис. 3 видно, что на длине /0=Э20 мм интенсивно нагреваемого примененным импульсом тока (|е>от|=0,37 кА/мм2) оцинкованного стального проводника (для его стального основания согласно (8) пе0=2 А0=16,82-1028 м-3 [2]) в наблюдаемом случае имеется один "горячий" (одна ярко светящаяся вспученная сферообразная зона ВЭП посередине проводника, указывающая на то, что в этом случае п=1) шириной Дгпг=7 мм (при его расчетной ширине по (7) в 5,7 мм) и два крайних "холодных" (цилиндрические перешейки по обоим краям проводника, один из которых подвергся частичной сублимации) шириной Дгпхк=156,5 мм (при их расчетной ширине по (9) в 157,1 мм) продольных участка. Заметим, что выполненные нами на оптическом микроскопе типа МБС-9 металлографические исследования остывшей посередине проводника сферообразной зоны показали, что она содержит затвердевшие фракции вскипевшего (вспученного) цинкового покрытия (при температуре кипения для цинка в 907 °С [9]) и расплавленного стального основания проводника (при температуре его плавления примерно в 1535 °С [9]). Эти опытные результаты свидетельствуют о том, что при джоулевом нагреве выбранного проводника используемым импульсом аксиального тока (10т=-745 А; |с>0т|=0,37 кА/мм2) в его внутренней кристаллической структуре достигаются температуры высокого уровня (уровня более 1200 °С, соответст-вующеего белому цвету каления стали [9]). Одними из опытных подтверждений тому могут служить данные о расплавлении хризотил-асбеста теплозащитного покрытия толщиной 3 мм (см. рис. 3) непосредственно под "горячими" продольными участками проводника. Для любопытного читателя небезынтересно отметить тот физический факт, что температура плавления хризотил-асбеста составляет около 1500 °С [9].
Рис. 3. Внешний вид остывающих на воздухе и теплозащитном асбестовом полотне одного "горячего" (высокотемпературной зоны ВЭП шириной Дгп=1 мм посередине проводника) и одного крайнего "холодного" (шириной Дгпхк=\56,5 мм) продольных участков оцинкованного стального проводника (г0=0,8 мм; /0=320 мм; До=5 мкм; 50=2,01 мм2) после протекания по нему апериодического импульса тока /0(/) временной формы 9 мс/576 мс большой плотности (/0т=-745 А; |^о„|=0,37 кА/мм2; п=1; второй правый крайний "холодный" участок подвергся частичной сублимации)
На рис. 4 представлены результаты уже другого электротеплового воздействия протекающего по исследуемому оцинкованному стальному проводнику (г0=0,8 мм; /0=320 мм; Д0=5 мкм; 50=2,01 мм2) того же мощного униполярного импульса тока отрицательной полярности временной формы т?р=9 мс/576 мс (/0т=-745 А; |^от|=0,37 кА/мм2), формируемого в разрядной цепи высоковольтного генератора ГИТ-5С. Видно, что в данном случае вдоль проводника (для его покрытия пю=2 Л0=13,08*1028 м-3 [2]) размещаются уже три ВЭП и соответственно три "горячих" продольных сферообразных участка (п=3). При этом их ширина Дгпг оказывается также равной около Дгпг-1 мм, что указывает на работоспособность формулы (7).
Рис. 4. Опытное распределение вдоль оцинкованного стального проводника (?о=0,8 мм; /0=320 мм; Д0=5 мкм; 50=2,01 мм2) остывающих на воздухе и теплозащитном асбестовом полотне трех "горячих" (высокотемпературных зон ВЭП проводника шириной Дгт=7 мм) и трех "холодных" (одного крайнего шириной ^*=50 мм и двух внутренних шириной Дгпхв=100 мм) продольных участков после протекания по нему импульса аксиального тока /„(/) временной формы 9 мс/576 мс большой плотности (/о„=-745 А; |^о„|=0,37 кА/мм2; п=3; второй левый крайний "холодный" продольный участок проводника подвергся полной сублимации)
Число "холодных" продольных участков в данном проводнике при этом составляет уже четыре (п+1), левый крайний из которых подвергся полной сублимации. Причем, оба крайних "холодных" продольных участка на рис. 4, прилегающих к болтовым соединениям жесткого закрепления стального проводника в разрядной цепи генератора ГИТ-5С, имеют опытную длину (ширину), равную около Дгпхк=50 мм
(при их расчетной ширине (длине) по (9) в 50,5 мм). При этом два его внутренних "холодных" продольных участка, размещенных между соседними "горячими" участками длиной Дгш=1 мм исследуемого проводника, характеризуются опытной длиной Дгпхв=100 мм (при их расчетной ширине по (10) для п=3 в 101 мм).
На рис. 5 приведены опытные результаты очередного электротеплового воздействия на исследуемый оцинкованный стальной проводник (го=0,8 мм; /о=320 мм; До=5 мкм; 50=2,01 мм2) принятого униполярного импульса аксиального тока временной формы Тт/тр=9 мс/576 мс большой плотности (1от=-745 А; |й0т|=0,37 кА/мм2; П3Г =-3,7 кВ; №=310 кДж).
Рис. 5. Внешний вид остывающих остывающих на воздухе и теплозащитном асбестовом полотне макроскопически четырех "горячих" (высокотемпературных зон ВЭП проводника шириной Дгп=1 мм) и двух внутренних "холодных" (шириной ^^=26,9 мм) продольных участков электротермически разрушенного оцинкованного стального проводника (го=0,8 мм; /о=320 мм; До=5 мкм; 5о=2,01 мм2), по которому протекал апериодический импульсный аксиальный ток /„(/) временной формы 9 мс/576 мс большой плотности (/от=-745 А; |^от|=0,37 кА/мм2; п=9; остальные пять "горячих" и восемь "холодных" продольных участков исследуемого проводника подверглись полной сублимации)
На рис. 5 видны четыре "горячих" (опытной шириной Дгш-1 мм при их расчетной по (7) ширине в 5,7 мм) и два внутренних "холодных" (опытной шириной Дгпхв=26,9 мм при их расчетной по (10) ширине для п=9 в 29,9 мм) продольных участка стального проводника. Отметим, что в последнем опытном случае пять "горячих", два крайних и шесть внутренних "холодных" продольных участка рассматриваемого проводника подверглись при зафиксированном экспериментальном значении плотности (|^от|=1от/5о=0,37 кА/мм2) импульсного тока 1о() в нем полной сублимации.
Из приведенных на рис. 3-5 экспериментальных результатов продольного волнового распределения ВЭП и соответствующих им "горячих" и "холодных" продольных участков в выбранном нами для опытных исследований круглом цилиндрическом оцинкованном стальном проводнике следует, что они хорошо согласуются с выполненными по (7), (9) и (10) расчетными оценками геометрических параметров (ширин Дгш, ДгПхк и Дпхв) указанных участков, а также с расчетными результатами по (4) и (5) продольных координат размещения середин "горячих" продольных участков вдоль исследуемого проводника. Выявленное в ходе проведенных в условиях высоковольтной лаборатории на мощном сильноточном электрофизическом оборудовании высокотемпературных экспериментов отличие опытных ширин для двух
крайних Лг,^ и двух внутренних Лгпхсе "холодных" продольных участков исследуемого оцинкованного стального проводника ровно в два раза (см. рис. 4), а также наличие нечетного количества "горячих" продольных участков шириной Лгпг вдоль опытного оцинкованного стального проводника с импульсным током большой плотности (см. рис. 3-5) может достоверно свидетельствовать о присутствии (существовании) в его гомогенной металлической микроструктуре не электронных волн де Бройля, а именно дебройлев-ских электронных полуволн длиной Хеп/2.
ВЫВОДЫ
1. Выполненные в последние годы в НИПКИ "Молния" НТУ "ХПИ" на мощном высоковольтном генераторе импульсных токов эксперименты, связанные с воздействием на проводящую макроструктуру круглого оцинкованного стального проводника (г0=0,8 мм; /0=320 мм; Л0=5 мкм; 50=2,01 мм2) апериодического импульса аксиального тока временной формы 9 мс/576 мс большой усредненной плотности тока (|с>0т|=0,37 кА/мм2), с учетом представленных здесь новых результатов приближенного квантовомеханического расчета продольного волнового распределения в данном проводнике дрейфующих свободных электронов позволили однозначно установить важный для фундаментальных основ теории электричества и ее прикладных приложений в области сильноточной электроники, электротехники, промышленной электроэнергетики, техники и электрофизики высоких напряжений и больших импульсных токов тот один интересный электрофизический факт, что в твердых изотропных металлических проводниках с электрическим аксиальным током различных видов и АВП распространяются квантованные продольные электронные полуволны де Бройля, заполняющие всю их внутреннюю кристаллическую микроструктуру.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Тамм И.Е. Основы теории электричества. - М.: Наука, 1976. - 616 с.
2. Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики / Отв. ред. В.К. Тартаковский. - Киев: Наукова думка, 1989. - 864 с.
3. Справочник по теоретическим основам радиоэлектроники. Том 1 / Под ред. Б.Х. Кривицкого, В.Н. Дулина. - М.: Энергия, 1977. - 504 с.
4. Баранов М.И. Волновое распределение свободных электронов в проводнике с электрическим током проводимости // Электротехника. - 2005. - №7. - С. 25-33.
5. Баранов М. И. Новые физические подходы и механизмы при изучении процессов формирования и распределения электрического тока проводимости в проводнике // Технічна електродинаміка. - 2007. - №1. - С. 13-19.
6. Баранов М. И. Волновой электронный пакет проводника с электрическим током проводимости // Електротехніка і електромеханіка. - 2006. - №3. - С. 49-53.
I. Баранов М.И. Основные характеристики вероятностного распределения свободных электронов в проводнике с электрическим током проводимости // Технічна електродинаміка. - 2008. - №1. - С. 8-12.
8. Баранов М.И. Эвристическое определение максимального числа электронных полуволн де Бройля в металлическом проводнике с электрическим током проводимости // Електротехніка і електромеханіка. - 2007. - №б. - С. З9-б2.
9. Кухлинг X. Справочник по физике / Пер. с нем. - М.: Мир, 1982. - 320 с.
10. Баранов М. И., Колиушко Г. М., Кравченко В. И. и др. Генератор тока искусственной молнии для натурных испытаний технических объектов // Приборы и техника экспери-мепта. - 2008. - №3. - С. 81-83.
II. Электрические кабели, провода и шпуры: Справочник / Н.И. Белоруссов, А.Е. Саакян, А.И. Яковлева; Под ред. Н.И. Белоруссова. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 33б с.
REFERENCES: 1. Tamm I.E. Osnovy teorii je/ektrichestva. Moscow, Nauka Publ., 197б. бІб p. 2. Kuz'michev V.E. Zakony i formu/y fiziki. Kiev, Naukova dumka Publ., 1989. 8б4 p. S. Spravochnik po teoreticheskim osnovam radioje/ektroniki. Vol.1. Pod red. B.H. Krivickogo, V.N. Dulina. Moscow, Jenergija Publ., 1977. 304 p. 4. Baranov M.I. Volnovoe raspredelenie svobodnyh jelektronov v provodnike s jelektricheskim tokom provodimosti. E/ektrotehnika, 2003, no.l, pp. 23-33. 5. Baranov M.I. Novye fizicheskie podhody i mehanizmy pri izuchenii processov formirovanija i raspredelenija jelektricheskogo toka provodimosti v provodnike. Technica/ e/ectrodynamics, 200l, no.1, pp. 13-19. б. Baranov M.I. Wave electronic package of a conductor with electric conduction current. E/ectrica/ engineering & e/ectromechanics, 200б, no.3, pp. 49-33. 7. Baranov M.I. Basic descriptions of probabilistic distribution of free electrons in a conductor with an electric conduction current. Technica/ e/ectrodynamics, 2008, no.1, pp. 8-12. 8. Baranov M.I. Heuristic determination of the maximum number of de Broglie electronic half-waves in a metallic conductor with conduction current. E/ectrica/ engineering & e/ectromechanics, 2007, no.б, pp. З9-б2. Я. Kuhling H. Spravochnik po fizike. Per. s nem. Moscow, Mir Publ., 1982. 320 p. 10. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I. and others. Generator toka iskusstvennoi molnii dlya naturnykh ispytanii tekhnicheskikh ob'ektov. Pribory i tekhnika eksperimenta, 2008, no.3, pp. 81-83. 11. Belorussov N.I., Saakjan A.E., Jakovleva A.I. Pod red. N.I. Belorussova. E/ektricheskie kabe/i, provoda i shnury: Spravochnik. Moscow,
Energoatomizdat Publ., 1988. 33б p.
Поступила (received) 01.11.2013
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., с.н.с.,
НИПКИ "Молния" НТУ "ХПИ",
б1013, Харьков, ул. Шевченко, 47
тел/phone +38 037 707б841, e-mail: eft@kpi.kharkov.ua
M.I. Baranov
Scientific-&-Research Planning-&-Design Institute "Molniya"
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
47, Shevchenko Str., Kharkiv, б1013, Ukraine Theoretical and experimental results of research into explanation of de Broglie half-wave existence in the microstructure of an active metallic conductor.
The paper presents theoretical and experimental results of research on longitudinal wave distribution of drifting free electrons in a round metallic conductor with high-density pulse axial current. The data directly indicate existence of electron de Broglie half-waves in the conductor microstructure.
Key words - metallic conductor, electric current, drifting free electrons, electron de Broglie half-waves.
