Монопольный источник потенциального магнитного поля

Монопольный источник потенциального магнитного поля.

Кузнецов Ю.Н.

 Предсказанный Дираком гипотетический элементарный магнитный заряд сегодня является единственным признанным кандидатом на роль источника потенциального магнитного поля.

Дипольный электротоковый источник. В [1] автор исходил из идеи о том, что более симметричное потенциальное  магнитное поле можно получить посредством повышения симметрии электротокового источника. Реализация симметрийно-физического перехода была подтверждена опытным путём. Использованные в опытах разнесённые центрально-симметричные токи, образуемые в паре рядом расположенных прямоугольных рамок, являются источником потенциального магнитного поля дипольного типа.

Монопольный электротоковый источник. Наряду с пространственно разнесёнными аксиальными противотоками нуль-векторную ситуацию создают  внешние магнитные поля, образуемые  совмещёнными центрально-симметричными (коаксиальными) противотоками в центральном проводе  i ц.п. и в цилиндрической оплётке  i опл. (Рис.1).

                                    i ц..п.                                                     

                                                                                                 Н опл.

                             i опл.                

                                                                                          Н ц..п.

                                      .                                                          Н ц..п.+ Н опл.= 0

                                                                           ω Н цп.+ ω Н опл. ≠  0

                                                           Рис.1

Нет теоретических доказательств о полном отсутствии магнитной энергии в пространстве вне коаксиального кабеля. Предположение о наличии  внешнего магнитного поля с потенциальным свойством проверялось опытным путём по аналогии с изложенным в [1] Было зарегистрировано охлаждение полупроводникового кристалла стабилитрона, регистрируемое по факту увеличения омического сопротивления стабилитрона. В качестве источника поля применялись одинаковые стационарные противотоки в двух катушках  (Рис.2) из коаксиального кабеля. Между ними располагался алебастровый кожух с  полупроводниковым стабилитроном (К= 200 кОм/град), помещённым в латунной экранирующей втулке.

                                                        R                              МТЭ

                      + m     +m

                                                                                                                        НДТ

              - i                            - i                          I                      II            III

                                                                                                                                    t

                                     М=0                                      Рис.2

Отсутствие стационарного циркуляционного магнитного поля вблизи коаксиальных кабелей с токами в нём практически подтверждалось по поведению стрелки магнитного компаса (М=0).

    Известны примеры придания замкнутому току зарядов эквивалентной величины условного магнитного момента, позволяющего упростить решение ряда задач, касающихся магнитного поля с замкнутыми на себя силовыми линиями.

      Для описания источника магнитного поля с разомкнутыми силовыми линиями введём условный элемент магнитного заряда, эквивалентный элементу пары коаксиальных противотоков

                                                                dm = 2i dl .                                                                  (1)

 Коаксиальный кабель с стационарным противотоком в нём можно, например, намотать на катушку, или образовать из него сферический клубок. Создать другое распределение  по пространству условных элементов магнитных зарядов, обуславливающее требуемую конфигурацию потенциального магнитного поля.

       В коаксиальном кабеле направления векторов внутренних электрического и магнитного полей определяются направленностью токов в центральном проводе и цилиндрической оболочке. В равной мере это относится и к внешнему потенциальному магнитному полю. Предлагается следующее правило. При сходящихся к центральному проводу векторах электрического поля, имеют место входящие в источник векторы напряжённости потенциального магнитного поля (-m). При расходящихся – выходящие из источника (+m).  Иначе говоря, радиальные векторы напряжённости внутреннего электрического поля, и внешнего потенциального магнитного поля,  имеют одинаковые направленности. Совмещённые центрально-симметричные  токи в коаксиальном кабеле  являются  источником монопольного типа, эквивалентным линейному распределению элементов условных магнитных зарядов по длине кабеля. Образуемое им потенциальное магнитное поле занимает всё внешнее пространство без какого- либо присутствия в нём циркуляционного магнитного поля.

В качестве системы проводников для реализации совмещённых центрально-симметричных токов в опытах  опробовался вариант в виде центральной ленты и двух ленточных обкладок из латунной фольги, разделённых клейкой пластмассовой лентой.    

Автором получены положительные  результаты по магнитному охлаждению полупроводникового кристалла стабилитрона в внешнем поле трёхленточного проводника.

О различии полеобразующих свойств двух видов источников. При выключении источника токов в паре прямоугольных рамок, накладывающиеся нуль-векторным образом циркуляционные магнитные поля, возвращаются к пространственно разнесённым локальным областям проводников (к местам своего зарождения) и  раздельно «перерабатываются» там в электродвижущие силы (ЭДС) самоиндукции. 

       Аналогичное явление не может происходить в коаксиальных проводниках. Возвращаясь к пространственно совмещённым местам своего зарождения, противонаправленные магнитные поля не могут наводить там однонаправленную ЭДС самоиндукции. Отсутствие механизма «перерабатывания» магнитной энергии  является запретом образованию коаксиальными противотоками внешнего переменного магнитного поля. Эта же причина обуславливает сохранение стационарного магнитного поля вне кабеля после выключения тока в нём.

      Условный магнитный заряд движущегося электрического заряда. В [1] приведено наглядно-логическое обоснование образования продольной магнитной силы, действующей на движущийся электрический заряд. Этот электрический заряд можно полагать условным магнитным зарядом, знак которого определяется произведением электрического знака на знак направления вектора скорости движения по отношению к источнику потенциального поля. Сближению с источником поля соответствует отрицательный знак направления вектора скорости. Удалению – положительный (Табл.1).

      Одному и тому же движущемуся электрическому заряду следует одновременно приписывать разные знаки условного магнитного заряда, если с одним из источников поля он сближается, а от другого  -  удаляется.

     Приведенный вывод получил практическое подтверждение в опытах с двумя катушками из коаксиального кабеля (Рис.2), в которых. создавались  одинаковые противотоки.

     В таких условиях один и то же движущиеся заряд в полупроводниковом кристалле

                                                                                                                                   Таблица 1

стабилитрона отталкивался потенциальным магнитным полем одной катушки и одновременно притягивался полем другой, получая воздействие двумя магнитными силами в одном направлении. Таким образом в хаотическом движении электрических зарядов эффективно образовывалась компонента упорядоченного движения, снижавшая температуру кристалла.

      В случае использования в опытах разных противотоков в катушках магнитное охлаждение проявлялось существенно слабее, или вовсе не регистрировалось.  

      Надёжным способом обнаружения потенциального магнитного поля может стать регистрация его силового (ускоряющего, или замедляющего) воздействия на движущиеся электрические заряды в осциллографической трубке.

При получении положительного результата естественной станет тема исследования  возможности наличия потенциального магнитного поля вблизи Земли, Солнца, планет, звёзд.

Вопрос о характере взаимодействии элементарного магнитного заряда микрочастицы с циркуляционным магнитным полем остаётся открытым до его экспериментального разрешения. Использование в камере Вильсона потенциальное магнитное поля позволит однозначно установить наличие или отсутствие магнитного заряда у известных элементарных частиц. Целесообразно будет применить в экспериментах по поиску монополя Дирака магнитные ловушки, способные длительно накапливать разноимённые магнитные заряды.

Интерес представят  эксперименты по выявлению, научного, технического, медицинского и других аспектов применения потенциального магнитного поля. Например, по его воздействию на свойства воды, на движение заряженных частиц в плазме,  на клетки животных и растений.