4. Контрольные эксперименты
Некоторые выводы в [3] нам представляются сомнительными. Например, отсутствие магнитного поля у тока I1. Этот вывод противоречит электродинамике, поскольку любой ток смещения создает вокруг себя магнитное поле подобно обычному току проводимости. Сомнительным представляется заключение об изменении e металла. Подобное изменение должно было бы вызывать нелинейные явления в обычных проводниках. Эти несоответствия вызвали необходимость экспериментальной проверки некоторых выводов работы [3].
Электрическая схема контрольных измерений представлена на рис.6. Схема содержит генератор звуковой частоты 1 (до 20 кГц), повышающий трансформатор (1: 30) с ферритовым сердечником 2, воздушный трансформатор 3 для измерения тока I1 косвенным методом, вилку Авраменко с диодами 4, в которую включен многопредельный микроамперметр 5 и резистор R 6, а также уединенную емкость 7.
Рис. 6
Кольцевой ферритовый трансформатор 2 имеет две отдельные обмотки для уменьшения взаимной емкости. Уединенная емкость Cбесконечностьвыполнена из алюминиевой фольги шириной 20 см, размещенной по периметру лаборатории 4х5 м. К свободному концу А трансформатора 2 можно было подсоединять провод (до 1 м) для увеличения потенциала на вилке Авраменко. Для градуировки измерителя тока 3 между точками А и В мог включаться эталонный многопредельный микроамперметр переменного тока 8.
Потенциал переменного напряжения мог контролироваться с помощью измерителя потенциала 9 (тоже вилка Авраменко), щуп которого можно было подключать к любой точке схемы. В нем использовался микроамперметр на 50 мкА.
Эта экспериментальная установка имела следующие достоинства. Токи I1 и Io были в несколько раз выше, чем без уединенной емкости Cбесконечность. Они значительно превышали ток измерителя потенциала 9. К недостаткам схемы можно отнести следующее. Существует небольшая паразитная емкость между свободным концом А трансформатора 2 и уединенной емкостью, а также в емкости Cбесконечностьвозникают наводки сетевого напряжения промышленной частоты 50 Гц.
Экспериментальные исследования продолжаются и в настоящее время. Но на основании уже полученных результатов измерений можно сделать выводы, не во всем совпадающие с выводами работы [3].
1. Была подтверждена линейная зависимость тока Io в вилке Авраменко от частоты при неизменной амплитуде переменного напряжения.
2. Была подтверждена линейная зависимость токов Io и I1 от напряжения, которая нарушалась при очень низких напряжениях генератора 1.
3. Было обнаружено наличие магнитного поля, создаваемого током I1. Это свойство использовалось нами для измерения величины этого тока измерителем 3.
4. Измеренное значение отношения токов Io/I1 составляло величину от 4 до 10-12. В частности, оно зависело от длины проводника, подсоединяемого к свободному выводу А вторичной обмотки трансформатора 2.
Таким образом, был установлен важный факт. Ток I1 оказался во много раз меньше тока Io. Это различие, возможно, много больше измеренных отношений, поскольку оно могло быть "замаскировано" влиянием паразитной емкости (образованной свободным выводом А вторичной обмотки трансформатора и уединенной емкостью), по которой должен всегда протекать кирхгофовский ток.
5. Физические явления в эксперименте Авраменко
Опираясь на изложенные ранее теоретические результаты и результаты экспериментальных исследований, мы можем предложить свое объяснение эффектов, обнаруженных Авраменко.
Для простоты объяснения будем считать, что паразитная емкость между свободным выводом вторичной обмотки трансформатора Тесла и вилкой Авраменко пренебрежимо мала. Такая цепь не является кирхгофовской, и в ней протекают токи, образованные безинерциальными зарядами.
Из теории длинных линий известно, что в проводе длиной L, подсоединенном одним концом к выходу генератора, устанавливается стоячая волна. Узел тока и пучность потенциала приходятся на свободный конец линии L. Распределение тока в проводе имеет вид:
I1(x) = (2U/w) sin (πx/λ)
(5.1)
где: 2U - потенциал свободного конца провода; w - волновое сопротивление провода ( 120pОм);c- расстояние от свободного конца провода;l- длина волны.
Проведем теперь численную оценку для эксперимента Авраменко. Поскольку все данные нам не известны, мы проведем прикидочные расчеты. Предположим, что потенциал на конце соединительного провода и вилке Авраменко составляет величину порядка 2 кВ. В этом случае при отсутствии паразитной емкости свободный вывод вторичной обмотки трансформатора Тесла будет иметь потенциал, по крайней мере, раз в 10 - 50 выше (явление перекоса потенциала, обнаруженное нами), чем "нагруженный" вывод вторичной обмотки трансформатора. Примем длину L = 5 м. Длина волны, соответствующая частоте 8 кГц, равна 37500 м. Учитывая, что волновое сопротивление провода составляет 377 Ом, запишем выражение для I1.
I1(x) ≈ 5,3 sin 8,3•10-5x ≈ 4,4•10-4x
При x=5м ток равен I1=2,2mA. Эта величина соответствует току, измеренному в экспериментах Авраменко. Величина тока Io не может превышать 5,3 А. Для шести ламп по 200 Вт ток Io соответствует 1А, для четырех ламп по 300 Вт Io = 1,5А и т.д.
Здесь к месту высказать некоторые гипотетические соображения о взаимодействии инерциальных и безинерциальных зарядов. Ускоренное движение электронов проводимости должно вызывать появление безинерциального тока из разноименных безинерциальных зарядов, которые будут двигаться в противоположных направлениях. Электрические и магнитные поля безинерциальных зарядов, в свою очередь, должны "тормозить" движение электронов проводимости, т.е. осуществлять определенный отбор энергии. Эта отобранная энергия должна передаваться кристаллической решетке. Безинерциальные заряды ограничивают скорости движения электронов проводимости и "выравнивают" эти скорости.
С другой стороны, магнитные и электрические поля безинерциальных зарядов способны вызывать направленное движение электронов проводимости. Электроны проводимости, имея инерцию, сохраняют свою скорость после воздействия.
Обсудим теперь вопрос о прохождении безинерциальных токов через p-n переход диода. Ранее такая проблема еще никем не исследовалась. Поэтому мы выскажем некоторые гипотетические соображения.
Пусть поток безинерциальных зарядов проходит через p-n переход. Поток этих зарядов частично отражается от перехода, а частично проходит через диод. Если положительные безинерциальные заряды движутся от p-слоя к n-слою (отрицательные, соответственно, в обратном направлении), то они вызывают появление тока дырочно-электронной проводимости из основных носителей. Если же безинерциальный ток имеет обратное направление, то ток из инерциальных носителей образоваться уже не может. Здесь будет существовать емкостной ток, благодаря барьерной емкости, и слабый ток, обусловленный малой обратной проводимостью диода.
Если эта гипотеза верна, мы можем предложить следующее объяснение эксперимента Авраменко. Заметим, что мы будем рассматривать процессы, протекающие в очень короткий интервал времениt=2L/c=3,5•10-7секунды, который значительно короче периода переменного напряжения T=1,25•10-4секунды.
Падающая волна тока из безинерциальных зарядов подходит к точке B вилки Авраменко и разветвляется. Волна I1прош, проходящая через диод D1 (как показано на рис. 7), вызывает появление тока Io из электронов проводимости. Эти электроны будут двигаться, в конечном счете, к диоду D2 и проходить через него. Волна же будет заряжать уединенную емкость C0. Другая часть волны, подходя к точке В и диоду D2, будет отражаться, и лишь малая ее часть I1прошдойдет до уединенной емкости C0.
Отраженная от уединенной емкости волна разветвится. Одна ее часть I2отрпройдет через диод D2, вызывая движение электронов проводимости и поддерживая ток Io. Другая, отразившись от диода D1, вновь вернется обратно к уединенной емкости и от нее к диоду D2.
Рис. 7
Кольцевое движение электронов проводимости в вилке Авраменко, образующее ток Io, будет сохраняться независимо от того, заряжается ли уединенная емкость или же идет процесс ее разряда.
Ток в соединительном проводе равен разности прямого тока (идущего к вилке Авраменко) и обратного (идущего от вилки) I1=Iпад-Iотр. Отсюда следует, что ток Io может быть во много раз больше тока I1.
Если последовательно с диодами включить светодиоды оптронов, а затем провести наблюдение изменения проводимости фоторезисторов оптронов во времени, мы могли бы увидеть на экране осциллографа сигналы, связанные с током через диоды, т.е. связанные с изменением яркости свечения I светодиодов в зависимости от времени.
В кирхгофовской цепи они должны загораться через период со сдвигом на половину периода, как изображено на рис. 8. При наличии резистора между точками А и В (см. рис. 6) и емкости, присоединенной параллельной ему, через диод D1 будет протекать зарядный ток, а через диод D2 - ток разряда емкости.
В некирхгофовской цепи (разрыв между точками А и В (рис. 6)) светодиоды должны будут зажигаться синхронно с удвоенной частотой (через половину периода) как предсказывает теория.
Наличие в вилке Авраменко пульсирующего тока, обусловленного электронами проводимости, и переменного тока, образованного безинерциальными зарядами, приводит к кажущемуся нарушению закона Ома и энергетических соотношений в вилке Авраменко. |
