Униполярная индукция. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Униполярная индукция - частный случай электромагнитной индукции; возникает при вращении проводящих тел, обладающих собств. намагниченностью либо помещённых во внеш. магн. поле. Традиц. схема опыта, иллюстрирующая У. и., приведена на рис. К вращающемуся с пост. угл. скоростью W однородно намагниченному проводящему цилиндру при помощи двух скользящих контактов (О - на оси и С-на образующей цилиндра) и неподвижных проводов подсоединён вольтметр (V), измеряющий наводимую в замкнутой цепи эдс. Если вольтметр идеальный, т.е. имеет бесконечное внутр. сопротивление, ток в цепи отсутствует и Лоренца сила ,действующая на подвижные носители заряда в цилиндре, равна нулю:

где r-расстояние от оси вращения до точки наблюдения (вектор r направлен от оси);

-скорость точки наблюдения; В- вектор магн. индукции, к-рый в нерелятивистском приближении

для пост. намагниченности M можно считать постоянным

при r < R, R-радиус цилиндра); E-напряжённость электрич. поля, индуцируемого во вращающемся магнетике. Из (*) следует, что

Вольтметр регистрирует разность потенциалов между поверхностью и осью цилиндра Df =(1/2c)WBR², совпадающую в таком бестоковом режиме с эдс У. и. При подключении конечного сопротивления (нагрузки) под действием этой эдс возникнет ток индукции, величина к-рого зависит от распределения его объёмной плотности по телу цилиндра и от качества скользящих контактов.

К эффектам У. и. относят также возникновение радиальной электрич. поляризации Р^е внутри вращающегося маг-нетика, характеризуемого аксиальной намагниченностью M. При этом суммарный электрич. заряд остаётся равным нулю, но его плотность перераспределяется: внутри цилиндра индуцируется заряд с объёмной плотностью а на боковой поверхности появляется индуцированный поверхностный заряд c плотностью r^e_п= - (¹/₂)r^eR. Разделение зарядов в движущемся магнетике можно трактовать как релятивистское преобразование электрич. и магн. дипольных моментов.

Впервые явления, связанные с У. и., наблюдал в 1824 Д. Араго (D. Arago) - вращение медной пластины под картушкой компаса приводило в движение его стрелку. Эффект Араго применяется, напр., для торможения диска в бытовых счётчиках электроэнергии. Первую униполярную машину (т. е. электрич. машину, основанную на явлении У. и.) изготовил в 1832 М.Фарадей (M. Faraday); она отличалась от приведённой на рис. тем, что якорем служил диск, вращающийся во внеш. магн. поле подковообразного магнита. Машина Фарадея явилась первым генератором, преобразующим механич. энергию в электрическую. Униполярные машины применяются для получения больших пост. токов при низких напряжениях. Типичные параметры униполярных машин, используемых для питания электролизёров (см. Электролиз: )сила тока 125 кА, напряжение 12 В. Самая мощная униполярная машина (1989, Австралия) работает в кратковременном режиме и даёт ток 1500 кА при напряжении 800 В.

Термин "У. и." не является удачным, т. к. униполярные машины как минимум биполярны. Тем не менее он весьма распространён. Довольно часто У. и. называют любые проявления эл--магн. индукции в произвольно движущихся намагниченных телах (твёрдых, жидких, газообразных). В таком расширенном понимании У. и. лежит в основе механизма возникновения эдс в магнитогидродинамич. генераторах, позволяет объяснить формирование магн. полей и динамику магнитосфер звёзд (в частности, пульсаров)и планет.

Литература по униполярной индукции

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.