Электрический заряд

Если потереть эбонитовую палочку о шерсть, то она зарядится отрицательно, а шерсть положительно.

Если потереть стекло о шелк, то стекло зарядится положительно, а шелк отрицательно.

Классическая физика объясняет это явление наличием частицы электрон.

Тело является заряженным отрицательно, если обладает избыточным, по сравнению с нормальным, числом электронов.

Тело является заряженным положительно, если имеет недостаток электронов.

Эти утверждения неправильны, потому, что электронов в природе не существует. Они были выдуманы для объяснения явления электрического тока. Их никогда никто не видел и не увидит. И атомы состоят не из электронов, протонов и нейтронов, а просто из гладкого шара, который вращается вокруг собственной оси. В разделе Строение атома и материи можно ознакомиться с понятием атом. С этих позиций строения атома и молекулы я расскажу о том что скрывается под понятием электрический заряд.

Согласно моей теории, атомы в кристаллической решетке твердого тела выстроены так, что как шестерни в редукторе вращаются синхронно друг с другом. Энергия вращения атомов кристаллической решетки постоянно пополняется от атомов газа окружающего твердое тело. Газ, например воздух, состоит из молекул, атомы в которых тоже находятся в синхронном вращении. У твердого тела поверхность частично состоит из оборванных связей кристаллической решетки, а у  газа из круглой похожей на мыльный пузырь пространственной молекулы. Рисунок расстановки атомов на контактных поверхностях кристаллической решетки твердого тела и молекулы газа не совпадают. И чтобы передать момент вращения от атомов молекулы воздуха атомам твердого тела, образуются переходные слои атомов. Строятся эти слои из атомов газа который окружает твердое тело. В нашем случае из атомов кислорода и азота (для простоты рассуждений остальные компаненты воздуха не рассматриваются).

Молекулы воздуха тоже состоят из двух слоев. Слоя атомов азота и слоя атомов кислорода.

Если потереть два твердых тела друг о друга, то происходит нарушение порядка в расположении атомов газового слоя. После прекращения трения этот порядок будет восстанавливаться. На языке физики этот процесс называется адсорбцией. Время  химической адсорбции составляет свыше 100 секунд. Это время вполне соответствует времени в течении которого наблюдается появление заряда на поверхности твердого тела при трении(электризация трением).

Справка. В 2007 году немецкий физик Герхард Эртль получил нобелевскую премию по химии. Он обнаружил волновые колебания атомов поверхностного слоя твердого тела и доказал, что при контакте поверхности твердого тела с воздухом, последний распадается на атомарный азот и кислород.

 

Таким образом в результате трения тел друг о друга происходит разщепление молекул воздуха на атомарный кислород и водород. Атомы азота  и кислорода распределяются по поверхностям трущихся тел. Если материалы трущихся тел различны, то на поверхности более плотного тела скапливаются атомы азота, а на поверхности менее плотного атомы кислорода. Если трущиеся тела выполнены из одинакового материала, как например вращающиеся диски в электрофорной машине, то заранее нельзя сказать какой заряд появиться на каком электроде, и появиться ли вообще. Поэтому один из электродов заряжают слабым например отрицательным зарядом. Тогда при вращении машины на другом электроде появляется положительный заряд.

Кстати, если между заряженными электродами электрофорной машины поставить зажженную свечку, то пламя свечи отклониться в сторону отрицательно заряженного электрода. На отрицательно заряженном электроде находятся атомы кислорода, на положительном электроде атомы азота. Кислород как извесно подддерживает горение. Азот горение не поддерживает. Поэтому пламя свечи и отклоняется в сторону отрицательно заряженного электрода.

Электрический заряд, это скопление на поверхности тела избыточных атомов газа, приводящих к возникновению прецессионных колебаний атомов как заряженного тела, так и атомов газа окружающего его.

Положительный заряд, это избыток атомов азота на поверхности заряженного тела.

Отрицательный заряд, это избыток атомов кислорода на поверхности заряженного тела.

 

Теперь объясним  почему одноименно заряженные тела отталкиваются, а разноименные "притягиваются".

Но для того чтобы это понять, разберем почему у атомов различная частота вращения вокруг собственной оси.

       Рассмотрим вращение двух одинаковых атомов, находящихся рядом друг с другом,

       например в кристаллической решетке.     

Атомы будут вращаться в противоположные стороны, обкатываясь один по поверхности другого. Так как диаметры атомов одинаковы, одинаковыми будут и скорости их углового вращения или частота вращения.

Предположим, что контактируют три атома различного дтаметра.

Линейная скорость шаров атомов в точках соприкосновения их поверхностей будет одинаковой. Угловые скорости вращения шаров будут различными.

Угловая скорость или частота вращения для каждого атома вещества есть постоянная величина.

Однако не всегда вращение атомов происходит так гладко, как было разобрано в предыдущем случае. Меньшие по диаметру атомы обладают меньшим  моментом количества движения и при соударении с более крупными атомами будут отскакивать на большее расстояние. Поэтому атомы будут прецессировать и нутировать. У атомов появиться кроме основной частоты колебаний еще и другие спектры частот, дополнительные. Подробно об этом можно прочитать в разделе Прецессия и нутация атомов.

Эти дополнительные частоты, вызванные прецессией и нутацией, распространяются как на атомы кристаллической решетки твердого тела, так и на атомы молекул воздуха, окружающие его.

Отрицательно заряженное тело имеет избыток атомов кислорода и соответственно определенную дополнительную частоту от их присутствии на поверхности.

Положительно заряженное тело имеет избыток атомов азота и соответственно другую дополнительную частоту.

Если приближать разноименно заряженные тела друг к другу, то атомоы молекул воздуха окружающие положительный заряд будут контактировать с атомами молекул воздуха окружающих отрицательный заряд.

 Произойдет складывание этих дополнительных частот. А так как частоты эти не совпадают, то результирующие колебания будут затухающими. Следовательно расстояние между атомами будет уменьшатся. Молекулы воздуха будут уменьшаться в объеме. В промежутке между заряженными телами создасться разряжение. Давление воздуха между шарами будет меньше чем давление его снаружи. Заряженные тла будут притолкнуты друг к другу.

В случае, когда заряды одинаковые, будут одинаковыми и дополнительные частоты вращения атомов.

Они будут складываться друг с другом, и амплитуда прецессии атомов возрастает.

Расстояние между атомами увеличивается, что приводит к увеличению давления воздуха в промежутке между заряженными  телами. Разность давлений воздуха между шарами и за шарами приведет к тому, что шары оттолкнутся друг от друга.

          Рассмотрим случай, когда одно из тел не заряжено.

Атомы воздуха окружающие заряженное тело будут прецессировать, атомы незаряженного тела нет. Сдедовательно атомы заряженного тела будут терять энергию прецессиии на то, чтобы заставить атомы незаряженного тела прецессировать. Произойдет тот же самый процесс как и с разноименно заряженными телами. Тела будут наталкиваться друг на друга.

 

В разделе Электризация будут подробно рассмотрены некоторые, положенные в основу теории электрического тока, случаи электризации тел с позиции моей теории.  

 

 

Alexander Stumpf  
 Kassel (Германия)   

 

Рейтинг@Mail.ru