Электричество без электронов
Если потереть пластмассовую ручку о волосы, она начинает притягивать кусочки бумаги. Это явление нам известно с детства, и в школе нам даже объясняли природу этого явления. Якобы, на поверхности ручки накапливаются заряженные частицы, якобы электроны переходят с одной поверхности на другую…
Ни одно из таких объяснений меня не удовлетворило, т.к. заряды и электроны – это модели, придуманные для объяснения электричества. Их объективное существование проверить невозможно.
А можно ли объяснить природу электричества без введения лишних сущностей типа зарядов и электронов? Давайте попробуем.
Неподвижный, покоящийся объект находится в равновесии со средой, и поэтому его заряд равен нулю. Он нейтрален. Но если он начинает совершать движения, колебания, происходит взаимодействие со средой, с другими объектами.
В ходе движения становится понятно, какие объекты движутся в том же направлении, что и ты, а какие в обратном, какие процессы синхронны с твоими колебаниями, а какие – асинхронны. Объекты и процессы, имеющие противоположную направленность, становятся «противоположно заряженными» по отношению друг к другу.
Более того, сам объект тоже состоит из какого-то материала, имеет внутреннюю структуру. И в процессе совершения колебаний в нем происходят также и внутренние колебания: одни элементы структуры движутся быстрее, другие медленнее, у одних больше инерция, у других меньше.
И когда объект останавливается, мельчайшие внутренние процессы продолжают по инерции своё движение, образуя невидимое направленное поле вокруг объекта, которое мы и называем статическим электричеством.
Чем больше «неровностей», шероховатостей, пустот в структуре материала, тем больше его способность к накоплению статического электричества. И наоборот, монолитный, плотный кусок металла, например, статическое электричество не накапливает. Зато металл является хорошим проводником, т.к. любое колебание моментально распространяется его упругой внутренней средой, как по натянутой струне гитары.
Ну, вот... И не надо выдумывать никаких электронов.
Комментарии
Я ниже привёл пример электрофорной машины - там электризуются металлические ламельки, приклеенные к дискам. И заряд неслабо накапливается...
Тефлоновые прокладки по сторонам бруска и кусок чего-нить подобного под телом, соприкасающимся с бруском должны дать эффект.
Попробуйте. И доложите о результате! :-)
"Заряд образуется"...
Металлический брусок в тефлоновой (сухой) оболочке - удаётся наэлектризовать трением о другое металлическое тело, изолированное тефлоном?
Закон сохранения заряда ей в школе не объяснили.
Суммарный заряд для всей системы останется нулевым, только если изначально она была нейтральна. Но для Земного шара это предположение не оправдывается.
Слышали о такой штуке, как солнечный ветер?
И ещё. Вы молнию когда-нибудь видели?
А с электродуговой сваркой - встречались?
И всё-таки - как работает электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), если нет электронов?
Заряд и масса каждого электрона измерены, их свойства изучены, а электронов - нет?
Грубо говоря - нуждаются в задании начальных условий.
А что касается "опытов до посинения" - советую провести такой несложный опыт:
Взять плоский кольцеобразный магнит (например, от старого динамика), стеклянную трубку, которая легко входит в его центральное отверстие, вставить в её в отверстие горизонтально лежащего кольцевого магнита, и опустить в эту трубку маленький сильный магнит (например, от "Magic Balls")...
О результате наблюдений прошу доложить :-)
В задачнике подобраны примеры для демонстрации уже найденных решений.
Так всю страну превратили в пособие для начинающих вредителей.
Изолирующая прослойка может очень долго сохранять свои изолирующие свойства. Вплоть до бесконечности - если это две планеты в абсолютном вакууме.
А на поверхности проводящего предмета заряд ВСЕГДА "аккумулируется" - внутри проводника напряжённость электростатического поля равна нулю.
Но жизнь - эмерджентна. И очень часто подсовывает самые неожиданные случаи. А вы - всё подбираете знакомые примеры и ответы к ним...
Даже на ЕГЭ по физике это уже давно не проходит.
При изготовлении твёрдого тела почти никогда суммарный заряд не будет равен нулю.
Но в земной атмосфере лишние заряды быстро компенсируются притоком ионов из воздуха. А если тело потереть - ионная "рубашка" теряет часть заряда, и тело "заряжается".
На этом основано действие электрофорной машины - перенос заряда между проводящими ламелями на дисках организован так, что на кондукторах ("проводниках") накапливаются заряды.
И металлические проводники тем и характерны, что в них есть много свободных электронов, которые легко меняют свою скорость под действием электрического поля - проводят ток.
не то, что щи.
Наверняка это - тоже несуществующая фикция. Как и ЭЛТ в старых телевизорах.
А о магнетронах в школе не рассказывают, и микроволновки - это тоже придуманные сущности.
Вот и пришли "тёмные века"...
"Объясняется через колебания"...
И напоследок.
Вы когда-нибудь видели молнию? Там - нет переноса зарядов?
Если она вообще что-нибудь знает.
Воистину, "нахватанность пророчеств не сулит"...
Впрочем, это не мой вопрос, путайтесь в своих рассуждениях без меня.
А вот что светится во время удара молнии? "Напряжение"?
И что расплавляет тело, в которое ударила молния?
Что касается камеры Вильсона, то да, мы видим конденсированный пар в тех местах, в которых происходят процессы синтеза или распада, где меняются свойства самого пространства.
О свойствах - массе и заряде - элементарной частицы под кодовым названием "электрон" уже не спрашиваю. Не ответите. Будете молчать, как партизанка...
Прощайте.
Скорость дрейфа электронов в проводах составляет не более, чем миллиметры в секунду при обычных (не экстремально высоких) значениях плотности тока..
Начало движения - подобно импульсу волны - быстро распространяется вдоль состава, хотя сами вагоны начинают катиться очень медленно.
Другой пример - начало к/ф "Они сражались за Родину".
Там полк - точнее, то, что оставалось от полка - длинной колонной тянется вдоль дороги. И когда командир скомандует "Стой!" - эта команда выполняется не быстрее, чем со скоростью звука.
Так и в длинных проводах - "сигнал" начала или окончания протекания тока распространяется, условно говоря, со скоростью света, но свободные носители, образующие ток, движутся очень медленно. Получили сигнал "пошли!", создали им электрическое поле, направленное вдоль проводника - начинают движение (дрейф), убрали поле - дрейф прекращается и остаётся только хаотическое тепловое движение.
Заметьте, здесь играют роль ТРИ скорости: скорость распространения э/м сигнала вдоль проводника (почти скорость света), скорость теплового движения