Томилин А.К. – Обобщенная электродинамика и перспективы развития новых технологий – 2013.ppt

formation de l'électrodynamique forme ppt

1. Томилин А.К.
доктор физико-математических наук, профессор
[email protected]

2. 11
sdJ

22sdJ

21
r

А
Fd
21
А
Fd
12

АА
FdFd
2112


Нарушение третьей аксиомы Ньютона
при взаимодействии не параллельных токов
Рис. 1

3.  
3
21
2112210
21
4 r
rsdsdJJ
Fd
А

 



 
3
12
1221210
12
4 r
rsdsdJJ
Fd
А

 



(1)
(2)
Силы Ампера, действующие на элементы тока

4. 11
sdJ

22sdJ

21
r

А
Fd
12

Рис. 2
Случай ортогонального расположения токов
00
2112

АА
Fd,Fd

так как
211rsd



5. 11sdJ

22
sdJ

21
r

А
Fd
12

Рис. 3
Идея Николаева Г.В.
*
Fd
21

*А
FdFd
2112



6. 11sdJ

22
sdJ

21
r

А
Fd
21

А
Fd
12

Рис. 4
Общий случай взаимодействия элементов тока
*
Fd
12

*
Fd
21

М
Fd
12

М
Fd
21


7. Обобщенная магнитостатика
ArotH

0
1


(3)
AdivH

0
* 1

 (4)
 t,z,y,xH
*
 -напряженность скалярного
магнитного поля (СМП)
 
*
H,H

- 4-мерный вектор

8. 0Hdiv

jgradHHrot
*


Уравнения магнитостатики
(5)
(6)
Уравнение (6) соответствует теореме
Стокса-Гельмгольца

9. Свойства векторного потенциала
jA

0
 (7)
при этом
0Adiv

(8)

10. Свойства векторного потенциала
jA

0
 (7)
при этом
0Adiv

(8)

 ААА

 ArotArotВ


 AdivAdivB
*

(9)
следовательно
(10)
(11)

11.  z,y,xM 
1r

2
r

0
r
1
2

Ри
с. 5
x
y
z
O
L
 

 
21
021
21
44


sinsin
r
J
rr
rrJ
z,y,xH
*


 (12)
СМП токового отрезка конечной длины

12. z,,H
*
00



0
0,5L L z
/
Ри
с. 6
Распределение СМП вдоль отрезка тока

13. H

x
y
z
0
L

А

*
Н
*
Н

Рис.
7
Условное изображение магнитного поля
токового отрезка
А


А


А


14. V

*H*H
Рис
. 8
H

Условное изображение магнитного поля
движущегося заряда

15. Рис.
9a
Опыт Ампера (1)
AA
M M
R R
P
P
G
S

16. Рис.
9б
Опыт Ампера (1)
A
A
M
M
R R
P
P
G
S
*
F


17. Опыт Ампера (2)
Рис.
10

18. Закон Ампера
  
 
21213
21
2122115
21
210
21
2
3
4
rsdsd
r
rsdrsd
r
JJ
Fd
А












(13)

19. Объяснение опытов Ампера на основе
закона Ампера
11sdJ

22
sdJ

12
r

12F

21F

1221FF


Рис. 11

20. Сила Николаева Г.В.
VqBF
**
q

 (14)

21. Сила Николаева Г.В.
VqBF
**
q


x
V

*
с
Н
*
сН
(14)
Рис. 12

22. Сила Николаева Г.В.
VqBF
**
q


x
*
c
**
gradHВf

V

*
с
Н
*
сН
(14)
(15)
Рис. 12

23. Обобщенный закон электромагнитного
взаимодействия
**
cc gradHBBHrotf 

(16)
В положительном внешнем СМП продольная
сила направлена по току,
а в отрицательном – против тока

24. М

А

y
x
СМП, образованное двумя контурами
Рис. 13
1
A
1B 1С
1
D
2
A
2B 2
С
2
D

25. М

А

y
x
*
H
*
H
СМП, образованное двумя контурами
Рис. 11
1
A
1B 1С
1
D
2
A
2B 2
С
2
D

26. 






 



43
43
21
21
2
0
rr
rr
rr
rrJ
,x
*
H

Напряженность СМП на оси x
где MAMAr
211  MBMBr
212

MСMСr
213

MDMDr
214

(17)

27. *
H
x
y
О
Рис.
14
*
H
СМП тороида

28. 






 



43
43
21
21
2
0
rr
rr
rr
rrJ
n,x
*
H

Напряженность СМП на оси тороида
n – число пар витков обмотки,
– высота, внутренний и внешний радиусы
тороида
(17)
 
 .hxRr,hxRr
,hxrrhxrr ,
22
т4
22
т3
22
т
2
22
т
1


h,R,r
ТТ

29. Рис
. 15
Магнит Николаева Г.В.


N
S
y
О


x
*
H
*
H

30. Магнит Николаева Г.В.

31. N
S
Опыт 1 Томилина А.К. и Асылканова Г.Е.
Рис. 16

32. Опыт 1 Томилина А.К. и Асылканова Г.Е.
(вид сверху)
S


*
F

*
F

*
H
*
H
N
j

j

Рис. 17

33. N
S
Опыт 2 Томилина А.К. и Асылканова Г.Е.
Рис. 18

34. Опыт 2 Томилина А.К. и Асылканова Г.Е.
(вид сверху)
N

S


*
F

*
F
*
H
*
H
Рис. 19

35. Рис.20
Опыт Томилина А.К. и Тупицына О.В.
Генератор продольного электромагнитного
взаимодействия

36. Рис. 21
Опыт 1 Томилина А.К. и Смагулова А.

j

j

N
S

37. Рис. 21
Опыт 1 Томилина А.К. и Смагулова А.

j

j

N
S
h

38. Рис. 22
Опыт 1 Томилина А.К. и Смагулова А.
(вид сверху)
*
H
*
H
*
F

*
F


N


S

B

j

j


39. Опыт 2 Томилина А.К и Смагулова А.
Рис.23
*
Н
*
Н
N
S

40. 
F

0
j


F

Рис. 24
Возникновение продольной магнитной
силы в положительном СМП

41. 0j


F

*
Н
*
FF


Возникновение продольной магнитной
силы в положительном СМП
Рис.24

42. 0j

*
F

*
FFF


*
Н
Рис.24
Возникновение продольной магнитной
силы в положительном СМП

43. 0j

*
F

*
Н
*
F

Рис.24
Возникновение продольной магнитной
силы в положительном СМП

44. 
F

0j

F
 *
Н
Возникновение продольной магнитной
силы в отрицательном СМП
Рис.25
*
F


45. 0
j

*
Н
*
F

Возникновение продольной магнитной
силы в отрицательном СМП
Рис.25
*
F


46. Индукция тока в проводнике, движущемся в
СМП
Рис.26
x
М N
*
B
0


t
B
*
0


t
B
*
пер
V

MN
E


47. Ток, индуцированный
в проводнике за счет изменения внешнего СМП,
создает собственное СМП, которое стремиться
скомпенсировать
изменение внешнего СМП, его породившего
Аналог правила Ленца

48. Ediv
t
B
* 



Аналог закона электромагнитной
индукции
Точка пространства, в которой создано
нестационарное СМП,
является источником или стоком
электрического поля
(18)

49. t
D
jgradHHrot
*





t
B
Erot





t
B
Ddiv
*



0

0Hdiv

Уравнения обобщенной электродинамики
(19)
(20)
(21)
(22)

50. 0
2
2
0






jdiv
t
B
t
*



(23)
Обобщенное уравнение неразрывности
В точке, являющейся источником (стоком)
электрического тока, имеется переменный
электрический заряд, и в ней обязательно
создается нестационарное СМП

51. *
|| HEHEppp


 (24)
Обобщенный закон сохранения энергии
Обобщенный вектор Умова-Пойтинга:

52. *
|| HEHEppp



 
**
BHBHDEw 

2
1
(24)
Плотность энергии электромагнитного поля:
(25)
Обобщенный закон сохранения энергии
Обобщенный вектор Умова-Пойтинга:

53. *
|| HEHEppp



 
**
BHBHDEw 

2
1




S
SdpQ
t
w 
(24)
Плотность энергии электромагнитного поля:
(25)
(26)
Обобщенный закон сохранения энергии
Обобщенный вектор Умова-Пойтинга:

54. 0
00




t
Adiv



 
t
Adivt,z,y,xH
*








0
0
1 
В классической электродинамике:
(27)
В обобщенной электродинамике:
(28)
Условие Лоренца

55. j
t
A
A



02
2
00  



0
2
2
00








t
(29)
(30)
,A

- 4 - мерный электродинамический потенциал
Волновые уравнения для потенциалов

56. (31)
(32)
(33)


 grad
t
j
t
E
E
0
02
2
00
1












 grad
t
E
E
0
2
2
00
1









t
j
t
E
E










02
2
00

Волновые уравнения для вектора E


57. jrot
t
H
H







2
2
00

jdiv
tt
H
H
*
*










2
2
00
(34)
(35)
Волновые уравнения для и H

*
H

58.  H,E


- поперечные волны
 
*
H,E


- продольные Е-волны

*
E,H

- продольные Н-волны
Типы электромагнитных волн

59. 1. Еньшин А.В. и Илиодоров В.А. Способ изменения
свойств парамагнитных газов. Патент № 2094775 от 27.10.97
по заявке № 93050149/25 от 03.11.93.
2. Еньшин А.В., Илиодоров В.А. Генерация продольных
световых волн при рассеянии бигармонического лазерного
излучения на магнонных и вращательных поляритонах
в атмосфере. В сб. "Горизонты науки 21 века", 2002 г.
3. Monstein и J. P. Wesley. Euro physics Letters, 59
(4), pp. 514-520 (2002).
Экспериментальные исследования

60. 1. Классическая электродинамика является частной
теорией: она описывает только электромагнитное
поле бесконечного или отдельного
замкнутого тока
Выводы:

61. 1. Классическая электродинамика является частной
теорией: она описывает только электромагнитное
поле бесконечного или отдельного
замкнутого тока
Выводы:
2. Обобщенная электродинамика описывает
электромагнитное поле электродинамических
систем

62. 1. Классическая электродинамика является частной
теорией: она описывает только электромагнитное
поле бесконечного или отдельного
замкнутого тока
Выводы:
3. Самой общей теорией является 4-мерная
обобщенная квантовая электродинамика
2. Обобщенная электродинамика описывает
электромагнитное поле электродинамических
систем

63. 1. Классическая электродинамика является частной
теорией: она описывает только электромагнитное
поле бесконечного или отдельного
замкнутого тока
Выводы:
3. Самой общей теорией является 4-мерная
обобщенная квантовая электродинамика
2. Обобщенная электродинамика описывает
электромагнитное поле электродинамических
систем
4. Физически содержательными являются все
три типа электромагнитных волн

64. – электротехника на основе продольного
электромагнитного взаимодействия
– создание новых средств связи, в частности
работающих в электропроводных средах
– возможность изменения свойств вещества
путем организации квантовых (спинорных)
комплексов (нанотехнологии)
Перспективные направления практического
использования:

65. – воздействие на биологические объекты и водные
структуры
– альтернативная электроэнергетика
на основе использования энергии
эфира (физического вакуума)
Перспективные направления практического
использования: