Возможный эффект преобразования переменного тока в постоянный

Исходя из полученных новых уравнений в Новые члены в уравнениях электромагнетизма можно создать устройство преобразования переменного высокочастотного многофазного тока в постоянный ток.

\nabla \times (\nabla \times \mathbf B) + \frac{\partial^2 \mathbf B}{\partial t^2}=  \nabla \times \mathbf J - \frac{\partial\mathbf M}{\partial t}- \mathbf T\\


Т.к. слева стоит волновое уравнение, а справа ротор плотности тока, то при бегущем в определённом направлении магнитном поле, вокруг такого импровизированного проводника будет создаваться ротор плотности тока. Этот ротор будет создавать ЭДС постоянного тока во вторичной цепи. Исходя из уравнений ротор плотности тока будет возникать при высокой частоте и малой длине волны.

Опыт можно поставить используя тороидальный высокочастотный феррит на котором намотать три (при трехфазном источнике) или четыре (при двуфазном источнике) секции первички и поверх намотать вторичку ( можно в несколько слоёв).

При подключении к трехфазному высокочастотному источнику со сдвигом фаз в 120 градусов, можно получить бегущее по кругу магнитное поле, которое судя по формуле будет создавать ЭДС постоянного тока во вторичном контуре.

Надеюсь в скором будущем мне удастся поставить этот эксперимент.

К истории открытия уравнений Максвелла

На просторах интернета нашёл очень интересную с исторической точки зрения статью, как Максвелл создавал свою систему уравнений с поиском тех мотивов, которые привели к добавлению тока смещения https://ufn.ru/ru/articles/1972/10/f/

С тех пор система уравнений существует в неизменном виде. Поль Дирак пытался добавить ещё большей симметрии вводя магнитный монополь, как источник магнитного поля, но только удалось создать квази-частицу существующую только при экзотических условиях, а обнаружить реальный магнитный монополь так и не удалось.

Как и магнитный ток, который рассматривался, в виде движения магнитных зарядов.

Если рассматривать магнитный ток, как некоторое воздействие на электрический заряд, а не на магнитный заряд, то исходя из анализа размерностей получается векторная величина, как квадрат скорости - м^2/с^2. Получить векторную величину с данной размерностью можно умножив векторно вектор перемещения и вектор ускорения. Однако, не получится получить векторную величину, если умножить векторно вектор скорости сам на себя. При этом получится вектор нулевой длины.

Следовательно, вводя новую векторную функцию, её можно рассматривать, как плотность момента силы действующую на электрический заряд. Физическое проявление которой будет в ориентации спинов частиц, находящихся в данном поле.

Данное нововведение возможно поможет проще объяснить существующие и предсказать новые явления электромагнетизма связанные со спином заряженных частиц, например, колоссальное магнетосопротивление или сверхпроводимость, но об этом будет написано в следующих постах.

Новые члены в уравнениях электромагнетизма

Закон Гаусса:
\nabla \cdot  \mathbf E = \rho\\

Закон Гаусса для магнитного поля:

\nabla \cdot  \mathbf B = 0\\

Производные по времени от вектора перемещения (направления), соответственно - скорость, ускорение, рывок и производная по времени от рывка:

 \mathbf v  = \frac{d\mathbf r}{dt}\\ ,\,\mathbf a  = \frac{d\mathbf v}{dt}\\ ,\,\mathbf j  = \frac{d\mathbf a}{dt}\\ ,\,\mathbf s  = \frac{d\mathbf j}{dt}\\

Плотность тока есть плотность заряда умноженная на скорость носителей заряда:

 \mathbf J  = \rho \mathbf v

Вращательная сила действующая на плотность заряда или другими словами плотность момента силы действующая на заряды в некотором объёме:

 \mathbf M  = \rho (\mathbf r \times \mathbf a)

Данную величину можно рассматривать, как плотность силы или плотность ускорения зарядов в некотором объёме:

 \mathbf S  = \rho \mathbf a

Эта величина является следующей производной по времени от М определённой выше:

 \mathbf T  = \rho (\mathbf r \times \mathbf j) + \rho (\mathbf v \times \mathbf a)

Плотность зарядов движущихся с меняющимся ускорением, т.е. рывком:

 \mathbf K  = \rho \mathbf j

Это следующая производная от Т.

 \mathbf L  = \rho (\mathbf r \times \mathbf s) + \rho (\mathbf v \times \mathbf j)

Теорема о циркуляции магнитного поля:

\nabla \times \mathbf B =  \mathbf J +  \frac{\partial \mathbf E}{\partial t}\\

Закон индукции Фарадея с новым членом М, который определяет вращательную силу действующую на заряды.
\nabla \times \mathbf E = - \mathbf M - \frac{\partial \mathbf B}{\partial t}\\

Уравнение непрерывности для зарядов и токов:

\nabla \cdot  \mathbf J = - \frac{\partial \rho}{\partial t}\\

Взяв дивергенцию от модифицированного уравнения закона индукции Фарадея получаем, что у поля М нет источников и стоков и это поле является соленоидальным:

\nabla \cdot  \mathbf M = 0\\

Возьмём ротор от второй пары уравнений Максвелла:

\nabla \times (\nabla \times \mathbf B) =  \nabla \times \mathbf J +  \frac{\partial \nabla \times \mathbf E}{\partial t}\\

\nabla \times (\nabla \times \mathbf E) = - \nabla \times \mathbf M - \frac{\partial \nabla \times \mathbf B}{\partial t}\\

Далее проинтегрируем вторую пару по времени:

\nabla \times \frac{\partial \mathbf B}{\partial t} =  \frac{\partial\mathbf J}{\partial t} +  \frac{\partial^2 \mathbf E}{\partial t^2}\\

\nabla \times \frac{\partial \mathbf E}{\partial t} = - \frac{\partial\mathbf M}{\partial t} - \frac{\partial^2 \mathbf B}{\partial t^2}\\

Совмещая четыре вышестоящих уравнения получаем следующую систему:

\nabla \times (\nabla \times \mathbf B) =  \nabla \times \mathbf J - \frac{\partial\mathbf M}{\partial t} - \frac{\partial^2 \mathbf B}{\partial t^2}- \mathbf T\\

\nabla \times (\nabla \times \mathbf E) = - \nabla \times \mathbf M -  \frac{\partial\mathbf J}{\partial t} - \frac{\partial^2 \mathbf E}{\partial t^2} - \mathbf S\\

Преобразуем немного:

\nabla \times (\nabla \times \mathbf B) + \frac{\partial^2 \mathbf B}{\partial t^2}=  \nabla \times \mathbf J - \frac{\partial\mathbf M}{\partial t}- \mathbf T\\

\nabla \times (\nabla \times \mathbf E) +\frac{\partial^2 \mathbf E}{\partial t^2} = - \nabla \times \mathbf M -  \frac{\partial\mathbf J}{\partial t} - \mathbf S\\

Здесь введены новые две функции T и S из соображения симметрии и подобия вторым парам уравнения Максвелла. Физический смысл Т состоит в том, что он определяет изменение момента силы зарядов. Т.е. степень изменения крутящего момента во времени.

Физический смысл S  состоит в том, что он определяет ускорение зарядов в некотором объёме. Как следствие ускорения можно видеть в левой части уравнения появляется волновое уравнение. Т.е. ускоренный заряд излучает, только это получено несколько в иной формулировке. Также можно заметить, что вокруг ускоренного заряда должен возникать ротор плотности вращательного момента. Этот крутящий момент будет выстраивать спины заряженных частиц в направлении вектора М. Также данный эффект будет проявляться, если меняется плотность тока во времени и в случае, если мы имеем некоторую бегущую/стоячую волну электрического поля.

Далее можно проделывать те же самые процедуры взятия ротора и производной по времени от системы полученных уравнений:

\nabla \times \square \mathbf B =  \nabla \times (\nabla \times \mathbf J) - \frac{\partial\nabla \times \mathbf M}{\partial t}- \nabla \times \mathbf T\\

\nabla \times \square \mathbf E= - \nabla \times (\nabla \times \mathbf M) -  \frac{\partial\nabla \times \mathbf J}{\partial t} - \nabla \times \mathbf S\\

\nabla \times \frac{\partial  \mathbf J}{\partial t}  =  \frac{\partial \square \mathbf B}{\partial t}  + \frac{\partial^2\mathbf M}{\partial t^2}+ \frac{\partial \mathbf T}{\partial t}\\

 \nabla \times \frac{\partial \mathbf M }{\partial t} = -\frac{\partial \square \mathbf E}{\partial t} -  \frac{\partial^2\mathbf J}{\partial t^2} - \frac{\partial \mathbf S}{\partial t}\\

И получить новую систему, которая позволит описывать и создавать новые электромагнитные члены. Например, К позволит анализировать процессы происходящие при движении заряда с рывком и L при вращении заряда со второй производной от углового ускорения т.е. 1/c^4

\nabla \times \square \mathbf B =  \nabla \times (\nabla \times \mathbf J) +\frac{\partial \square \mathbf E}{\partial t} +  \frac{\partial^2\mathbf J}{\partial t^2} + \frac{\partial \mathbf S}{\partial t} - \nabla \times \mathbf T  -\mathbf K\\

\nabla \times \square \mathbf E= - \nabla \times (\nabla \times \mathbf M) -  \frac{\partial \square \mathbf B}{\partial t}  - \frac{\partial^2\mathbf M}{\partial t^2}- \frac{\partial \mathbf T}{\partial t}- \nabla \times \mathbf S + \mathbf L\\

Я проделал очень долгий путь, чтобы прийти к этой системе уравнений. Пробовал дифференцировать исходные уравнения Максвелла всеми разными способами и каждый раз вычисления разрастались до огромных размеров и в этом не было видно никакой логики.

В литературе новый введённый мною член М рассматривается, как аналог элемента тока, только для магнитных зарядов. Т.е. его рассматривают только с точки зрения движения q_m * v. И найти магнитные заряды и токи так никому и не удалось. Я решил взглянуть на это с точки зрения размерностей, если вводить М и представить, что он как-то действует на электрический заряд, то появляется векторная величина м^2/s^2 -  квадрат скорости, только вектор - а это из механики есть r x a, что связано с вращательным моментом. Если, например, в качестве \rho выбрать плотность массы и умножить на r x a, то мы получим плотность крутящего момента. Но в рамках электромагнетизма нужно использовать не плотность массы, а плотность заряда.

При этом удалось оставить уравнение дивергенции магнитного поля равной нулю. Т.е. магнитные заряды отсутствуют. И как результат получить, как мне думается, более красивую систему уравнений.

Данный результат - это всего-лишь часть того, что удалось обнаружить. О новых находках я думаю сообщить в следующих постах.

Мой комментарий к «Гипотеза пульсирующей Земли» от sibved

Я приверженец гипотезы о том, что расширение Земли связано с увеличением её массы. Однако, в рамках устоявшихся теорий никакие физические процессы не могут обеспечить образование нового вещества не только внутри планеты, но также и внутри звезд.

Но факты вещь упрямая. Самый значимый из них тот, что все материки сходятся в достаточной степени точности в единую поверхность на сфере меньшего радиуса. Вероятность того, что это просто случайное совпадение черезвычайна мала.
Что мы имеем в итоге - это факты, которые противоречат устоявшейся теории. За отсутствием теории, которая могла бы объяснить эти факты, они отбрасываются, как не соответствующие теории.

А почему бы не пойти другим путём и не усомниться в самой теории?
Да-да, я хочу сказать, что теория всемирного тяготения может быть неверна.
Но что может быть альтернативой? Ведь доказано во многочисленных опытах, что массы притягивают друг друга и сила обратно пропорциональна квадрату расстояния. Всё как по учебнику.

Альтернативой может быть то, что источником тяготения планет и звезд является не масса, а неоднородное распределение массы - т.е. градиент плотности. Предварительные расчёты показывают, что массы планет и звёзд недооценены и в миллионы раз больше, чем считаются по теории всемирного тяготения. Это позволяет построить модель строения Земли, планет и звезд таким образом, что внутри небесных тел возникают условия для создания новой материи. Есть множество других интересных следствий этой гипотезы, если будет кому интересно, могу оформить это отдельным постом.

Посмотреть обсуждение, содержащее этот комментарий