X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В теории электричества и магнетизма среда занимает особое положение. Согласно существующим представлениям любое вещество, тело, среда характеризуется одним или одновременно несколькими электрическими и магнитными параметрами, при воздействии на них электромагнитной энергии. Эти представления о параметрах (, характеризующих различные свойства при взаимодействии электромагнитной энергии со средой полностью согласуются с опытом для замкнутых систем [1]. Поэтому электромагнитную среду в цепи со внешним источником постоянного или выпрямленного тока, можно рассматривать в качестве «инструмента» для изучения различных сред.

С этой целью под электрическим током будем понимать результат взаимодействия электромагнитной энергии с токоприемником (действие и противодействие на уровне микрочастиц). Токоприемники первого рода и второго рода будем представлять общим понятием «среда», в которой и взаимодействует электромагнитная энергия.

Различают только 2 вида источников электромагнитной энергии: источник ЭДС и источник тока. Оба источника принимаются, в идеальном случае, неограниченной мощности, при этом будем считать, что всё существующее вокруг и внутри нас представляет собой материальный мир, находящийся в состоянии непрерывного движения, изменения и развития. Движение, как постоянное изменение, относится как в целом к миру, так и к каждой мельчайшей частице. Сущность движения, как форма существования материи, получения энергии, передачи, использования и преобразования, определяется только в двух формах: теплоты и работы. Переход одной формы движения в другую точно отражает закон вечности материи и её движения. Это подтверждено многовековым опытом, развивающейся наукой. Общие законы развития Природы рассматривались и рассматриваются материалистической диалектикой на базе различных наук: физикой, химией, биологией, механикой и других. Вид материи в каждой из наук конкретно определены: железо, кислород, вода и т.д. и названы, например, в химии – веществом. Каждое из веществ обладает характерными физическими свойствами: плотностью, температурой плавления, проводимостью электрического тока.

Различают проводимости токов в проводниках первого и второго рода. Проводники первого рода хорошо изучены и описываются опытным законом Ома. Проводники второго рода резко отличаются о проводников первого рода молекулярно-кинетической противополярной сущностью движения материальных микрочастиц Фарадея и Эйнштейна [2]. Поэтому не могут быть описаны опытной закономерностью Ома. На линейном участке проводника первого рода разность падений напряжения от стационарного источника ЭДС определяется по формуле: .В проводниках второго рода (электролитах) на участке от анода до катода падения напряжения определяется, как , где . В первом случае действует только одно стационарное электромагнитное поле источника ЭДС (по условию). Во втором случае действует и существует ещё и статическое поле (источник тока). В первом случае при взаимодействии с электромагнитной энергией с проводником первого рода, энергия передаётся в форме работы и превращается в теплоту:.Во втором случае (в проводниках второго рода) электромагнитная энергия превращается, передаётся и распределяется между источником и токоприёмником в форме работы и теплоты:[3].

 

Рис. 1 Воображаемые силовые линии двух энергетически разных полей стационарного и статического .

На рис.1. представлены два воображаемых потенциальных энергетически разных поля: статическое – микроизмеряемые единицы измерения и стационарное – макроизмеряемые.

 

Рассматривая рис.1 видим силовые линии стационарного поля и силовые линии статического поля взаимодействуют в точках С И С’. Очевидно эти точки характеризуют ситуацию упругого взаимного смещения ядер зарядов под действием энергии обоих полей относительно центров их равновесия.

В настоящее время создана строгая молекулярно-кинетическая физическая теория, по которой отрицательные частицы, движущиеся по определенным квантованным орбитам не теряют энергии электронов и только при перескоке электрона с одной орбиты на другую изменяется энергетическое состояние самого электрона. Поэтому для химиков электрон представляет собой особый интерес, т.к. эта частица является неотъемлемой составной частью атомов и молекул. Движения электрона подчиняются законам квантовой механики, особенностью которой являются понятие вероятности описания физики движения электрона. Очевидно поэтому при обнаружении электрона в той или иной области пространства чаще всего употребляется выражение «электронное облако», «распределение электронной плотности». Памятуя о том, что электронное облако – это не «наглядный образ» самого электрона «размазанного» в пространстве, а лишь наглядное изображение распределения вероятности его нахождения в разных областях пространства, т.е. в конечном счете электронное облако характеризует движение энергии электрона.

Дифракционная картина движения электрона включает в себя как собственно огибание волной любое препятствие (сопротивление), так и интерференцию – наложение вторичных волн. Таким образом электрон обладает как корпускулярными, так и волновыми свойствами. В этой связи распределение энергии электрона и его движение в атомах и молекулах среды является важнейшей характеристикой, поскольку ее химические реакции сопровождаются изменением распределения электронной плотности в расчетах.

Рассматривая электронную цепь постоянного или выпрямленного тока для проводников первого и второго рода нами неоднократно отмечается допущенный подлог в понятиях и определениях образования и распределения постоянного или выпрямленного тока в проводниках второго рода (электролитах), где отмечалось, что электроны определенной энергии, вылетая из источника, проходят по одиночке через «маленькие отверстия токоприемника» (преграды), определяют дифракционную картину. В этом суть – движения «электронного облака» и «распределения электронной плотности электрона».

Литература:

Касаткин А.С. Электротехника/А.С. Касаткин, М.В. Немцов//М.: Издательский центр «Академия».2005 г. – 544 с.

Палашов В.В. Расчет электрического тока в грунтовых и водных средах (молекулярно-кинетический подход) / В. В. Палашов. Нижний Новгород, ННГАСУ, 2006г.-100с.

Палашов В.В. Теория и практика физико-химической сущности ионной проводимости. / В. В. Палашов Нижний Новгород, ННГАСУ, 2016г.-36с.

Код для цитирования: Скопировать