Однопроводная ЛЭП

И если в этом потоке есть диэлектрик или проводник, электроны в нем будут смещаться. Если нет цепи, то возникает электрическое поле, разность потенциалов. Если же цепи замкнуть, по ним потечет первичный ток электронов. В этом стандартном, "классическом" представлении атомы-ионы проводника, составляющие его кристаллическую решетку, рассматриваются как досадные препятствия на пути спешащих, "деловых" электронов, которые сталкиваются со встречными атомами и теряют энергию понапрасну, нагревая проводник джоулевым теплом. Выходит, лучше бы их не было, этих никчемных встречных атомов?

Если охладить проводник, сопротивление его снизится, а в некоторых случаях и вовсе пропадет. Вот она - сверхпроводимость: электроны снуют между атомами, не замечая их. Замороженные же атомы не обращают внимания на пришельцев.

Посмотрим, как себя тут чувствуют атомы-ионы в магнитном поле. Пока никто этим не интересовался. Атомы в решетке привязаны к своему месту. "Родные" электроны не покидают его при любом магнитном поле, но подвержены зову электрического поля: ядро сдвигается в одну сторону, а электронное облако пытается лететь - в другую. Возникает индуктированный диполь. При ф=0 атом сферически симметричен, при Ф#0 - становится эллипсоидом вращения с зарядами разных знаков на полюсах. В переменном магнитном поле вещество проводника поляризуется с частотой этого поля. На концах обмотки появляются поверхностные, но связанные заряды. Чтобы лучше представить себе поляризацию атомов кристаллической решетки проводника (вещества) при электромагнитной индукции, снова проведем аналогию: генератор - насос, ток - текущая по трубе жидкость, выключатели - запорные краны...

А теперь вообразим, что труба заполнена теннисными мячами, сжимающимися под внешними воздействиями. Сопротивление току жидкости зависит от того, какую форму имеют мячи в данный момент, как уложены. Если они сходны, например, с ферганской дыней, воде (электронам) легче двигаться вдоль провода. Каждый мяч (атом) имеет 6 точек соприкосновения с окружающими шарами; эта простая кубическая упаковка с координационным числом 6. При такой упаковке шары занимают 52% объема трубы. Остаются свободными непрерывные, прямые каналы, имеющие переменные сечения. При иной, кубической, упаковке, более плотной (координационное число 12), шары займут 72% объема трубы, свободные каналы уже извилисты, сечение их сложное. Жидкость, протекая по трубе, встретит большее сопротивление.

Если конфигурацию мячей (атомов-ионов) менять, то даже когда жидкость в трубе стоит, - линия разорвана, - на торцах линии возникают колебания давления. Воображаемая мембрана на торце будет "дышать". В случае когда периодические воздействия на шары извне совпадут по частоте с собственной частотой колебаний их системы, возможно появление резонансных состояний в разомкнутых линиях. Обычно исследователи их не ждут и не ищут, а потому ничего о них не знают...

При широком спектре собственных частот возможно, что некоторые совпадут с частотой тепловых колебаний или будут кратны им. Этот случай параметрического режима хорошо известен в теории и практике колебательных процессов. И тогда тепловая энергия проводника будет вливаться в энергию электрических колебаний, отчего проводник охладится, к нему пойдет тепло от воздуха. Итог - избыточный баланс электроэнергии. Обычное же состояние когда проводник нагревается - не требует пояснения. Как звук в трубе распространяется без того, чтобы замыкать ее концы, так и при поляризации поляризационный ток распространяется по всей длине обмотки. И нет необходимости замыкать линию гальванически.

Не думайте, что приведенные рассуждения оригинальны. О "мгновенных токах" в линии Фарадей писал еще в 30-х годах прошлого века. По канонам максвелловой электродинамики, ток поляризации не выделяет джоулева тепла, т.е. для него нет сопротивления в проводниках. Плотность тока поляризации прямо пропорциональна напряженности электрического поля

U

Е = -- B/м,

L

где L - длина обмотки в метрах, частоте (w=2пf), диэлектрической проницаемости (E * Е0, где Е0 - для вакуума). Согласно теории электричества, в металлах считают E=1 (или E -> оо). Но физически это представляется подозрительным. Об истинной величине с в металлах размышлял известный ученый прошлого века князь Б.Б.Голицын, а в 20-х годах нашего века ученый-богослов и физик П.А.Флоренский. По их заключению, в металлах 10. Измерив ток в вилке, зная частоту и потенциал в точке В (рис.2), длину обмотки моновибратора, подсчитали, что E=10^8 в медном проводе в среднем за полупериод, а за весь полупериод E меняется от 1 до оо.

* * *

Используя приведенный выше поляризационный механизм передачи и возникновения электроэнергии, мы приходим к тому, что наша линия действительно сверхпроводящая. Если и возникают потери передаваемой энергии, то лишь на излучение.