Природа полей

9 Вы скажете: Парадокс! А мы, как только установили, что индукция магнитного поля зависит от удельного сопротивления проводника, поставили прогноз, что при сверхпроводимости магнитного поля не будет. А все потому, что в электронике знают, что движущийся электрический заряд магнитного поля не создает. А когда этот заряд тормозится, т. е. когда на него начинает действовать сила инерции, вот тогда эти электрические заряды (электроны) создают электромагнитные поля. Что касается закона Био—Савара—Лапласа, то он должен быть исправлен, введением в формулу коэффициента удельного электрического сопротивления ρ, с одной оговоркой, что ρ = 0 в состоянии сверхпроводимости проводника. Отметив пока это обстоятельство, обратимся теперь к выяснению механизма образования магнитного поля. Потому что сказать, что ток в проводнике создает магнитное поле, это — назвать следствие без причины, т. е. впасть в метафизику и не понять диалектику образования магнитного поля. Но начнем с простого. Обратимся теперь к понятию «ток идет по проводнику...» В книжках утверждают, что для этого надо «в проводнике создать электрическое поле...» В новейшем справочнике по физике [15] током названо «упорядоченное движение свободных зарядов, возникающее в проводнике под действием электрического поля». Обратим ваше внимание на выражение «свободных зарядов проводника». Такими зарядами считаются валентные электроны атомов, которые не связаны с ядром атома, находятся «в свободном полете». Надо полагать, что если свободных электронов больше, то «под действием электрического поля» и ток будет больше. А что на самом деле? У всех металлов с хорошей проводимостью (Аl, Сu, Ag, Аu) структуры электронных оболочек похожи — на наружной орбите по одному электрону. Это значит, что эти металлы имеют по одному свободному электрону от каждого атома. У признанных изоляторов (Р, S, j) с удельным сопротивлением 10 5 Ом·м, 2x10 21 Ом·м и 1,3x10 13 Ом·м соответствию на наружной электронной оболочке находятся, соответственно, 3,4 и 5 свободных электронов на каждый атом. Вывод напрашивается сам: не в валентных электронах мело, а в том, что авторы пользуются категориями, ими не понятыми. Здесь речь идет о выражении «под действием электрического поля». Странные люди это пишут. Не зная, что такое поле, они его уже создают в металлическом проводнике, в котором электрическое поле экранируется на глубину всего лишь 10 -7 см. А внутри-то как? Если внимательно рассмотреть процесс протекания тока по проводнику, то, прежде всего, надо отметить, что структура проводника похожа на пустую трубку, которую частично пересекают электроны и очень редко расположены в ней ядра атомов, собранные в кристаллические решетки. Свободные электроны кулоновскими силами выброшены на поверхность проводника и не мешают протеканию тока. Из ядерной физики известно, что сечение захвата ядер таких атомов имеет значение 10 -24 см 2 для нейтронов [2]. Для электронов сечение захвата будет меньше на три-четыре порядка. Это говорит лишь о том, что образ проводника как пустой трубки, в которой много пустоты и лишь кое-где расположены вокруг ядер электроны, близок к реальному. Электрон — очень малая частица. Например, если собрать 1,6x10 19 шт. электронов в одной плоскости и плотно присоединить их друг к другу, то они займут площадку S= 10 -4 мм 2 . Но они не летят кучкой, потому места для пролета в проводнике им много не надо. Ток в такой трубке проводника образуется, если в одном конце его создать избыток электронов (источник тока) и открыть им возможность перемещаться почти по пустому каналу проводника по инерции со скоростью, которую электроны получают за счет кулоновских сил расталкивания. Больше их ничего по проводнику не сопровождает. Противодействуют движению электронов по проводнику только столкновения с электронами проводника, располагающимися вокруг своих ядер. Больше столкновений — больше сопротивление движению электрического тока — направленному движению электронов. Это важно отметить еще и потому, что скорость электронов в проводнике можно сосчитать так, как считают ее в вакуумных электронных приборах по формуле: