Pirogronian Pirogronian
1799
BLOG

Elektromagnetyczna bezwładność

Pirogronian Pirogronian Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 84

Bezwładnoś wszyscy znają. Gdy jakieś ciało obdażone jest masą, do nadania mu prędkości potrzebna jest pewna energia. Ciało to posiadać będzie odtąd tak zwana energię kinetyczną, związaną z jego masą i prędkoscią. Potem ciało to bęzie się poruszać z zadaną w ten sposób prędkością, dopuki nie zostanie na nim wykonana kolejna praca, znów kosztująca energię. Tyle klasyki.

W (klasycznym) obwodzie elektrycznym mamy prąd, który składa się z płynących elektronów. Ze wzgledu na opór przewodnika, ich prędkość jest rzędu 10^-4 m/s. To bardo niewiele, a i łączna ich masa sprawia, że energia kinetyczna z nimi zwiazana, będzie niewielka, wręcz pomijalna.

Po rozłączeniu obwodu, oczekujemy więc, że prąd się po prostu zatrzyma. Jednak okazuje się, że nie zawsze tak jest. Czasami, przed zatrzymaniem się, prąd gwałtownie wzrasta, doprowadzajac od przeskoku iskry pomiędzy rozłączonymi końcówkami obwodu. Dzieje się tak zwłaszcza wtedy, gdy prąd był spory (rzędu amperów). Tym niemniej, sama energia kinetyczna elektronów jest stanowczo za mała, żeby doprowadzic do tego rodzaju fenomenów. Cóż się więc dzieje?

Podobn efekty można osiagnąć, dysponując źródłem niewielkiego napięcia, a wiec i niewielkim prądem. Wstarczy dodać do obwodu element, zwany potocznie cewką. Nie jest ot nic nadzwyczajnego - ot, sztuczne przedłużenie obwodu, poprzez skręcenie kabla w spiralę. Okazuje się jednak, że obwód drastycznie zmienia swoje właściwości. Staje się "bezwładnosciowy".

Przy włączeniu przepływu prądu w obwodzie z cewką, widzimy wpierw, że prąd rośnie stopniowo, nei zaś od razu, jak przedtem. Dzieje się tak, mimo pomijalnej w dalszym ciągu masy elektronów, biorących udział w przenoszeniu ładunku. Przy próbie rozłaczenia obwodu efekt jest podobny - prąd nie zanika od razu, lecz ma tendencję do płynięcia jeszcze jakiś czas. Jeśli końce rozłaczonego obwodu będą wystarczająco blisko, wytworzy się pomiędzy nimi napięcie wystarczajace do przeskoku iskry, a może nawet powstania na krótko łuku elektrycznego.

Za gromadzenie bezwładnościowej energii kinetycznej w ciele materialnym odpowiada jego masa. Cóż zatem powoduje "bezwładność" obwodów elektrycznych? Klasyczna elektrodynamika twierdzi, że jest to tzw. pole magnetyczne.

Owo pole, wytwarzane wokół każdego strumienia naładowanych cząstek, gromadzi w sobie energię, podobną do bezwładnościowej, ale ściśle związane z ładunkiem elektrycznym cząstek, a więc z prądem. Zachodzi pytanie, jak to jest, że rzecz tak eteryczna, bo bezmasowa i przniekalna, potrafi działać z tak przemożną siłą? A może jest ono jakąś wskazówką, gdzie należy szukać istoty bezwładności ciał materialnych?

Dodatek kosmologiczny

Pisałem o obwodach elektrycznych. W tej materii może wydawać się dziwne tłumaczenie rzeczy dosyć dla każdego elektryka oczywistych, związek pól magnetycznych z prądami. Wydaje się jednak, że istnieją "poważne" dziedziny, gdzie o tym związku się zapomina. A wszystko przez to, że nie mamy kabli, tylko luźny "zjonizowany gaz", jak dla niepoznaki nazywa się plazmę. Chodzi tu o kosmologię.

Kosmologowie zdają się zapominać, że co jak co, ale w plazmie pole magnetyczne nie powstaje nijak inaczej, niż przez przepływ prądu. Pole to może gromadzić ogromne energie - magnetyczna bezwłądnosć w pełni okazuje tu swoją siłę. Gdy pole zanika, dochodzić może do katastrofalnych zjawisk, jak wybuchy supernowych, czy choćby nasze słoneczne CME. To pole magnetyczne odpowiada też za skupianie się materii w zwarte włókna, na których przewężeniach czasami powstają galaktyki. Rzecz jest szerzej omówiona w piśmiennictwie dotyczącym tzw. Elektrycznego Wszechświata, lub Kosmologii Plazmy.

Pirogronian
O mnie Pirogronian

Drogi czytelniku. Nie chcę, żeby dochodziło miedzy nami do nieporozumień. Nie publikuję tutaj wiedzy objawionej. Jedyne, co robię, to mieszam w informacyjnym tyglu i wyławiam co ciekawsze moim zdaniem kawałki. Nawet, jeśli wykazuję się przy ich prezentacji dużym zaangażowaniem, to pamiętaj, że jestem w większości dziedzin tylko amatorem. Dlatego, mimo, że celowo nie wprowadzam nikogo w błąd, to pamiętaj, że... ...jesteś ciekaw, czy mam rację, to sam sprawdzaj informacje. Pozdrowionka :-P

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie