| ФАРХАД ИЛЬЯСОВ | публикации |
| Главная | Книги | Статьи | Контакты |
МЕТА-ФИЗИКА - оглавление
\\ Dounloud PDF
Ильясов Ф. Н. Мощность потока электроэнергии в унитарной концепции электричества. М.: ИЦ Орион. 2021(a), октябрь. Препринт.Фархад Назипович Ильясов. Исследовательский центр Орион. E-mail: [email protected] Iliassov F. N. Electricity flow power in unitary electricity concept. 2021(a), October. Preprint.Farkhad Nazipovich Iliassov. Orion Research Center. E-mail: [email protected] Аннотация Ключевые слова: электрическое поле; электрическая энергия; мощность потока электроэнергии Abstract Key words: electric field; electric energy; measurement of electrical energy; electric power
1. ВведениеВ теории электричества, как представляется, не являются полностью решенными вопросы понимания, интерпретации феноменов электричества, электроэнергии, электрического поля, энергетического (электрического) поля вещества, мощности потока электроэнергии.
Рассмотрение производится в рамках унитарной, квантовой теории электричества Бенджамина Франклина. 2. Основные исходные положения унитарной теории электричества Подробнее об унитарной теории электричества см., например: [Франклин, 1956; Эпинус, 1951; Ильясов, 2019]. Энергия – это субстанция, представляющая собой потенциал температуры, движения, работы, взаимодействия. Существует в виде порций, квантов энергии, различающихся величиной энергии. Вероятно, самой простой и понятой формой энергии является тепловая энергия, кванты инфракрасного излучения. Электричество, электрическая энергия, представляет собой мельчайшие порции энергии («флюиды»), кванты электрической энергии, электро-кванты. Отклонение количества электро-квантов на теле от нормального называется электризацией. Величина электризации показывает, насколько количество энергии электро-квантов на теле отличается от нормального. Соответственно, выделяются избыточная и дефицитная электризация. Электрическое поле, поле электро-квантов, есть свойство электро-квантов отталкиваться друг от друга (и от квантов магнитной энергии). Феномен взаимного отталкивания приводит к равномерности распределения электро-квантов на: Расстояние, на котором проявляются (фиксируются) энергии электро-квантов и магнито-квантов, Уильям Гильберт (1600) предложил называть термином «сфера действия», под которым понималось: В работах по унитарной теории электричества, электрическое поле называлось электрической атмосферой. Франц Эпинус (Franz Aepinus, 1759) отмечает: Понятие размера электро-кантов (распределение кванта по пространству, радиус распределения энергии кванта) идентично понятию «сфера действия» Гильберта и «электрическая атмосфера» в унитарной теории. Соответственно, в качестве размера электро-кванта можно рассматривать расстояние («радиус»), на котором он может взаимодействовать с другими электро-квантами (или магнито-квантами) или телом (веществом). Соответственно, размер поля совокупности электро-квантов определяется расстоянием, на котором данная группа электро-квантов может взаимодействовать с другими квантами или телами. Вероятно, размер электро-кванта зависит от величины энергии, содержащейся в нем – размер тем больше, чем больше величина электроэнергии, содержащейся в нем. Возможно энергия в пределах размера кванта распределена неравномерно и уменьшается от центра к периферии. Притянутые телом (веществом) электро-кванты, в силу их свойства взаимно отталкиваться, размещаются равномерно на поверхности тела, с учетом его конфигурации. Или, как пишет Эпинус: «на частях, наиболее близких к поверхности» [Эпинус, 1951: 36]. Можно предположить, что в более мощном потоке электроэнергии преобладают электро-кванты большего размера (с большей величиной энергии). Энергетическое поле тела (вещества), или электрическая валентность вещества, – свойство тел притягивать к себе кванты электрической энергии. Это свойство тел хорошо демонстрируется в экспериментах со статическим электричеством. Тело с меньшим удельным количеством электро-квантов притягивает кванты с тела, на котором находится большее удельное количество электро-квантов (притягивая и само это тело). Электрический ток – это направленное движение электро-квантов из того места, где их больше (избыточно заряженное место), в то место, где их меньше (дефицитно заряженное место). Также как это происходит с квантами инфракрасного излучения, тепловой энергии. Электрический ток возникает под влиянием двух факторов: В случае, если на концах проводника существует различное (избыточное и дефицитное) количество электро-квантов, то возникает электрический ток. С одной стороны – электро-кванты, отталкиваясь друг от друга, равномерно распределяются по всей электрической цепи (включая источники питания), это приводит к перемещению электро-квантов из того места, где их больше, в то место, где их меньше. С другой стороны – дефицитно заряженная клемма притягивает электро–кванты. В поперечном сечении тела, там, где уменьшается расстояние между всеми противоположными поверхностями тела (скажем, на острие), концентрация (поверхностная плотность) электро-квантов увеличивается. Например, на поверхности тела в форме конуса, на его широкой части концентрация квантов меньше, а на его острие – больше. Соответственно, острие более интенсивно излучает электро-кванты, если тело избыточно заряжено, и более интенсивно притягивает электро-кванты, если тело дефицитно заряжено. На всей поверхности шара электро-кванты расположатся равномерно, т.к. во всех его частях расстояния между всеми противоположными поверхностями одинаковы. Углубления тела, в данном контексте, относятся к внутренней части тела. Величина мощности потока электроэнергии, возникающего в цепи, задается разностью в количестве электроэнергии между избыточно и дефицитно заряженными клеммами источника тока. 3. Величины и единицы измерения электроэнергии Представление энергии через работу усложняет восприятие феномена электрической энергии, делает его менее наглядным. Как представляется, измерение количества энергии именно в единицах энергии (а не работы), имеет понятную логику, упрощает понимание феномена электричества и анализ электрических цепей. И, самое главное, приводит к общей единице измерения электрических величин. Поскольку электрический ток – это перемещение определенного количества электроэнергии, то логично электрические величины описывать в единицах энергии. Роберт Поль (Robert Pohl, 1931) указывал: Самой простой и понятной формой проявления энергии является теплота. Единицей измерения количества теплоты является калория (cal) – это величина энергии, необходимая для нагревания 1 gr воды на 1°C. Количество электрической энергии, которое повысит температуру 1 gr воды на 1°C –равно 1 cal. Соответственно, количество электроэнергии можно измерять в калориях. Мощность энергии потока электро-квантов – это количество электрической энергии, проходящее через определенное тело, или площадь поперечного сечения, в единицу длительности. 1 W = 1J / s = 0,2388 cal / s. Все электрические величины связаны с генерацией, передачей, преобразованием, потреблением электрической энергии. Потому мощность энергии потока электро-квантов, электропроводимость, электро-поглощение («сопротивление»), емкость конденсатора, индуктивность катушки и др. величины, могут измеряться в одинаковых, сопоставимых единицах энергии – cal. 4. Определение мощности потока электроэнергииИсходной характеристикой электрической цепи является мощность потока электроэнергии, поступающего в цепь из избыточно заряженной клеммы источника тока. Георг Ом основывался на том, что электрическая и тепловая энергии сходны, и придерживался соответствующего понимания природы тока [Кошманов, 1980: 68]. Ом указывал: Количество электричества, проходящего между двумя элементами цепи, расположенными рядом друг с другом, при одних и тех же обстоятельствах, пропорционально разности в величинах электрической энергии в этих двух элементах, так же как в теории тепла теплопередача между двумя элементами тела пропорциональна разнице в их температурах. [Ohm, 1827: 3]. Предлагается следующее эмпирическое истолкование приведенного высказывания Георга Ома. Мощность потока электроэнергии в цепи задается разностью в количестве электроэнергии между клеммами источника тока. Эту разность, как и разность между двумя элементами, точками цепи, Георг Ом называл электроскопической разностью (или напряжением). Можно выделить абсолютную и относительную электроскопическую разность. ЭР = EL1 – EL2; (1) Где: Например, если EL1 =120 cal, а EL2 =20 cal, то ЭР будет =100 cal. Кроме того на величину мощности потока энергии влияет относительная электроскопическая разность – отношение количества электроэнергии в точке, где ее больше, к количеству электричества в точке, где ее меньше. Также как скорость передачи тепла (теплообмена) увеличивается при увеличении разности температур (градиента температуры). Чем больше относительная разность между количеством электричества между избыточно (EL1) и дефицитно (EL2) заряженными клеммами источника тока, тем больше скорость перемещения электро-квантов. Назовем это отношение количества электроэнергии на клеммах источника тока коэффициентом скорости перемещения электро-квантов, обозначим Cv. Этот коэффициент описывается соотношением (2): Cv = EL1 / EL2; (2) Где: Примем, что скорость движения электро-квантов в цепи находится в прямо пропорциональной зависимости от коэффициента скорости Cv. Исходя из изложенного выше, величина мощности потока электроэнергии PE, будет равна произведению электроскопической разности ЭР и коэффициента скорости Cv, отнесенному к единице длительности t (3). PE = ЭР * Cv / t; (3) Возьмем условный пример. Допустим, количество электроэнергии на избыточно заряженной клемме =75 cal, а на дефицитно заряженной =5 cal (цифры условные). Соответственно электроскопическая разность в величине электроэнергии между двумя клеммами составит 70 cal (75 cal – 5 cal). То есть электрическая цепь будет стремиться перенести из избыточно заряженной клеммы в дефицитно заряженную 70 cal электроэнергии. Коэффициент скорости перемещения (Cv) составит 14 (70 cal / 5 cal). Отсюда, величина мощности энергии потока электро-квантов (PE), выходящей из избыточной клеммы и поступающей в цепь будет =980 cal (70 cal x 14). Условно примем, что указанные выше 980 cal, выходя из избыточной клеммы и поступая в цепь, проходят через сечение проводника за единицу длительности равную 1 сек. Тогда мощность потока электроэнергии, выходящего из избыточно заряженной клеммы, составит 980 cal/s. Ссылки \ ReferencesГильберт У. (1956) О магните, магнитных телах и большом магните – Земле. М.: Издательство Академии наук СССР.
|