Зарядка і розрядка конденсатора

Зарядка і розрядка конденсатора

1 Зарядка діелектричного конденсатора

Помилковість існуючої інтерпретації роботи конденсатора особливо очевидна. Вона базується на присутності в електричному ланцюзі позитивних і негативних зарядів. Носії цих зарядів відомі: протон і електрон. Однак, також відомо, що вони відчувають присутність один одного на відстані в тисячу разів більшому розміру електрона і в мільйон разів більшому розміру протона. Навіть таке їх далеке сусідство закінчується процесом формування атомів водню, які існують лише в плазмовому стані при температурі до 5000 С. Це відбувається, наприклад, у процесах видалення електронів і протонів від Сонця і подальшого об'єднання їх в атоми водню. Так що спільна присутність протонів і електронів у вільному стані в провідниках повністю виключається, тому позитивний і негативний потенціали на пластинах діелектричного конденсатора - помилка фізиків. Виправимо її.

Зараз ми побачимо, що пластини діелектричного конденсатора заряджаються не різнойменної електричної полярністю, а різнойменної магнітної полярності. При цьому функції плюса належать південному магнітному полюса електрона, а функції мінуса - північному. Ці полюси і формують полярність, але не електричну, а магнітну. Простежимо процес зарядки діелектричного конденсатора, щоб побачити, як магнітні полюси електрона формують магнітну полярність його пластин. Відомо, що між Платіні діелектричного конденсатора знаходиться діелектрик D (рис. 1, а).

Схема експерименту із зарядки діелектричного конденсатора показана на рис. 1, а. Найголовніша вимога до схеми - орієнтація її з півдня (S) на північ (N). Щоб забезпечити повну ізоляцію конденсатора від мережі після його зарядки, бажано використовувати електричну вилку, що включається в розетку мережі з напругою 220 V.

Відразу після діода показаний компас 1 (К), покладений на дріт, що йде до конденсатора С. Стрілка цього компаса, відхиляючись вправо в момент включення вилки, показує напрям руху електронів (рис. 1) від точки S до нижньої пластині конденсатора. Тут доречно звернути увагу на спільність інформації про поведінку електронів в дротах, представленої на рис. 1.

Рис. 1. Схема нашого експерименту зарядки конденсатора

Вище компаса 1 (рис. 1) показана схема напрямку магнітного поля навколо дроти, формованого що рухаються в ньому електронами.

Таким чином, електрони, що пройшли через діод, приходять до нижньої пластині конденсатора, зорієнтованими векторами спінів і магнітних моментів до її внутрішньої поверхні (рис. 1). У результаті на цій поверхні формується північний магнітний потенціал (N).

Цілком природно, що до внутрішньої поверхні верхньої пластини конденсатора електрони прийдуть з мережі, зорієнтованими південними магнітними полюсами (S). Доказом цього служить експериментальний факт відхилення стрілки верхнього компаса 2 (К) вправо (рис. 1). Це означає, що електрони, що рухаються з мережі до верхньої пластині конденсатора, орієнтовані південними магнітними полюсами (S) у бік руху (рис. 2).

Таким чином, орієнтацію електронів на пластинах діелектричного конденсатора забезпечує проникність їх магнітних полів через діелектрик. Потенціал на пластинах конденсатора один - негативний і дві магнітних полярності: північного і південного магнітних полюсів.

На рис. 2 представлена ​​схема, яка пояснює орієнтацію електронів, що рухаються до пластин конденсатора С. Електрони приходять до нижньої пластині конденсатора, зорієнтованими північними магнітними полюсами (N) до її внутрішньої поверхні (рис. 2). До внутрішньої поверхні верхньої пластини конденсатора приходять електрони, зорієнтовані південними магнітними полюсами (S).

Рис. 2. Схема руху електронів до пластин діелектричного конденсатора

Так електрони - єдині носії електрики в проводах формують на пластинах конденсатора не різнойменну електричну полярність, а різнойменну магнітну полярність. Ні на пластинах діелектричного конденсатора протонів - носіїв позитивних зарядів.

2 Розрядка діелектричного конденсатора

Процес розрядки діелектричного конденсатора на опір - наступне експериментальний доказ відповідності реальності виявленої моделі електрона і помилковості сформованих уявлень про те, що на пластинах діелектричного конденсатора формуються різнойменні електричні заряди (рис. 3).

Схема відхилення стрілок компасів (До) 1, 2, 3 та 4 при розрядці конденсатора на опір R в момент включення вимикача 5 показано на рис. 3.

Як видно (рис. 1 і 3), у момент включення процесу розрядки конденсатора, магнітна полярність на пластинах конденсатора змінюється на протилежну і електрони, розвернувшись, починають рухатися до опору R (рис. 2, 3).

Рис. 3. Схема відхилення стрілок компасів (К) в момент розрядки конденсатора

Рис. 4. Схема руху електронів від пластин конденсатора до опору R при розрядці діелектричного конденсатора

Електрони, що йдуть від верхньої пластини конденсатора, орієнтуються південними магнітними полюсами в напрямку руху, а від нижньої - північними (рис. 4). Компаси 3 і 4, встановлені на сукупності проводів ВА, зорієнтованих з півдня на північ, чітко фіксують цей факт відхиленням стрілок вправо, доводячи цим, що вектори спінів і магнітних моментів всіх електронів в цих проводах спрямовані з півдня на північ (рис. 3, 4 ).

3 Зарядка електролітичного конденсатора

При аналізі процесу зарядки електролітичного конденсатора треба враховувати, що в електролітичному конденсаторі присутні іони, що мають позитивний і негативний заряди, які і керують процесом формування потенціалів на пластинах електролітичного конденсатора. Зараз побачимо, що наявність електроліту в конденсаторі не призводить до появи в проводах позитивних носіїв заряду, тобто протонів.

Електрон є порожній тор, який має два обертання: щодо осі симетрії і щодо кільцевої осі тора. Обертання щодо кільцевої осі тора формують магнітне поле електрона, а напрями магнітних силових ліній цього поля формують два магнітних полюси: північний і південний N S.

Обертанням електрона щодо центральної осі управляє кінетичний момент - Векторна величина. Магнітний момент електрона - Теж величина векторна, що збігається з напрямком вектора кінетичного моменту . Обидва ці вектора формують північний магнітний полюс електрона (N), а на іншому кінці центральної осі його обертання формується південний магнітний полюс (S). Формуванням такої складної структури електрона керують понад 20 констант.

На рис. 5, а як приклад показана орієнтація іона в електричному полі. Позитивно заряджений протон своїм північним магнітним полюсом спрямований до негативно (-) зарядженої пластині. Так як вектори магнітних моментів електрона і протона в атомі водню спрямовані протилежно, то осьові електрони 2 і 3 атоми кисню, з'єднуючись в ланцюжок з протонами і нейтронами ядра атома кисню, формують на кінцях осі іона однакову магнітну полярність (рис. 5, а). Ця закономірність магнітної полярності зберігається і вздовж осі кластера, що з цих іонів (рис. 5, b). Логічність всіх процесів зберігається лише за умови, якщо дії зарядів і магнітних полів електрона і протона еквівалентні.

Звернемо увагу на головну особливість структури атома водню: вектори магнітних моментів електрона і протона спрямовані уздовж осі атома в протилежні сторони. Обумовлено це тим, що зближення протона і електрона обмежують їх однойменні магнітні полюси. Розподіл магнітних полів у структурі іона показано на рис. 5, а. Як видно, на кінцях осі цього іона північні магнітні полюси електрона і протона. Аналогічну полярність мають і кластери іонів (Рис. 5, b). Цілком природно, що кількість кластерів іонів , Формують електричний ланцюг у діелектричному конденсаторі, дуже велике.

Якщо роль електродів, представлених на рис. 5, а, виконують пластини конденсатора, то при його зарядці, електрони, що прийшли із зовнішньої мережі, зорієнтуються південними магнітними полюсами біля лівої пластини конденсатора і північними магнітними полюсами біля правої пластини. Обумовлено це тим, що електрони зближують їх різнойменні магнітні полюси, а зближення електрона з протоном обмежують однойменні магнітні полюси.

Рис. 5. а) - схема іона ; Схема кластеру з двох іонів

На рис. 6, а як приклад показана орієнтація іона в зарядженому конденсаторі. Позитивно заряджений протон своїм північним магнітним полюсом спрямований до нижньої негативно (-) зарядженої пластині конденсатора. Так як вектори магнітних моментів електрона і протона в атомі водню спрямовані протилежно, то осьові електрони 2 і 3 атоми кисню, з'єднуючись в ланцюжок з протонами і нейтронами ядра атома кисню, формують на кінцях осі іона однакову магнітну полярність. Ця закономірність магнітної полярності зберігається і вздовж осі кластера, що з цих іонів. Логічність всіх процесів зберігається лише за умови, якщо дії зарядів і магнітних полів електрона і протона еквівалентні.

Звернемо особливу увагу на те, що у верхній пластини конденсатора (рис. 6, а) з обох сторін присутні електрони і тому здається, що вони відштовхують один одного. Однак, треба мати на увазі, що при утворенні кластерів електронів вони з'єднуються один з одним різнойменними магнітними полюсами, а однакові електричні заряди обмежують їх зближення, тому контакт іона з верхньою пластиною конденсатора забезпечують різнойменні магнітні полюси електронів. У нижньої пластини конденсатора - різнойменні електричні заряди, які зближують протон атома водню і електрон пластини конденсатора. Але це зближення обмежується їх однойменними магнітними полюсами. Так пояснюються ці удавані протиріччя.

А) Б)

Рис. 6. а) схема орієнтації іона в електролітичному конденсаторі; b) схема зарядки конденсатора

Таким чином, пластини електролітичного конденсатора заряджаються різнойменної електричної полярністю і різнойменної магнітної полярністю одночасно. При цьому функції плюса належать південному магнітному полюса електрона, а функції мінуса - північному. Ці полюси формують і електричну, і магнітну полярності на пластинах конденсатора. Простежимо процес зарядки конденсатора, щоб побачити, як магнітні полюси електрона і протона формують магнітну і електричну полярності його пластин.

Схема експерименту із зарядки конденсатора показана на рис. 5, b. Найголовніша вимога до схеми - орієнтація її з півдня (S) на північ (N). Відразу після діода показаний компас 1 (К), покладений на дріт, що йде до конденсатора С. Стрілка цього компаса, відхиляючись вправо в момент включення напруги, показує напрям руху електронів (рис. 5, b) від точки S до нижньої пластині конденсатора С. Вище компаса показана схема напрямку магнітного поля навколо дроти, формованого що рухаються в ньому електронами.

Таким чином, електрони, що пройшли через діод, приходять до нижньої пластині конденсатора зорієнтованими векторами спінів і магнітних моментів до її внутрішньої поверхні (рис. 5, b). У результаті на цій поверхні формується північний магнітний потенціал (N), еквівалентний негативного потенціалу (-).

Цілком природно, що до верхньої пластині конденсатора електрони прийдуть з мережі зорієнтованими південними магнітними полюсами (S). Доказом цього служить експериментальний факт відхилення стрілки верхнього компаса 2 (К) вправо (рис. 5, b). Це означає, що електрони, що рухаються по дроту до верхньої пластині конденсатора, орієнтовані південними магнітними полюсами (S) у бік руху.

На рис. 4 представлена ​​схема, яка пояснює орієнтацію електронів, що рухаються до пластин конденсатора С при його зарядці. Електрони приходять до нижньої пластині конденсатора зорієнтованими північними магнітними полюсами (N) до її внутрішньої поверхні. До внутрішньої поверхні верхньої пластини конденсатора електрони приходять зорієнтованими південними магнітними полюсами (S).

Звернемо увагу на те, що напрямки орієнтації електронів при їх русі до пластин діелектричного конденсатора (рис. 4) аналогічні орієнтації електронів при їх русі до пластин електролітичного конденсатора (рис. 6, b).

Так електрони - єдині носії електрики в проводах формують на пластинах електролітичного конденсатора і різнойменну електричну полярність (+ та -) і різнойменну магнітну полярність (S і N) одночасно.

4 Розрядка електролітичного конденсатора

Процес розрядки конденсатора на опір - наступне експериментальний доказ правильності нової інтерпретації про напрямок руху електронів (рис. 3) в проводах і помилковості сформованих уявлень про те, що на пластинах конденсатора формуються тільки різнойменні електричні заряди.

Схеми відхилення стрілок компасів (До) 1, 2, 3 та 4 при розрядці конденсатора на опір R в момент включення вимикача 5 показані на рис. 3.

Як видно (рис. 2), у момент включення процесу розрядки конденсатора магнітна і електрична полярності на пластинах конденсатора змінюються на протилежні і електрони, розвернувшись, починають рухатися до опору R (рис. 2).

Електрони, що йдуть від верхньої пластини конденсатора орієнтуються південними магнітними полюсами в напрямку руху, а від нижньої - північними. Компаси 3 і 4, встановлені на сукупності проводів ВА (рис. 3), зорієнтованих з півдня на північ, чітко зафіксують факт, відхиленням стрілок вправо, доводячи цим, що вектори спінів і магнітних моментів всіх електронів в цих проводах спрямовані з півдня на північ.

Як видно, схема руху електронів при розрядці діелектричного конденсатора аналогічна схемі руху електронів при розрядці електролітичного конденсатора (рис. 3).

А тепер уявімо моменти розмикання або замикання електричного кола, при яких, як відомо, різко підвищується напруга. Причина цього явища полягає в тому, що в момент розмикання електричного кола існує фаза, коли частина цього ланцюга формується іонами повітря. Загальна кількість електронів цих іонів значно більше кількості вільних електронів у дроті. У результаті вони і збільшують електричний потенціал на той проміжок часу, коли електричний ланцюг формують іони повітря. Це наочно видно на рис. 5, а, де показаний іон між пластинами конденсатора. Зона розірваної електричного кола заповнена такими ж іонами.