Suntuubi-palvelussa käytetään evästeitä. Palvelua käyttämällä hyväksyt evästeiden käytön. Lue lisää. OK

 

 

                                  Sähkö.

 

 Mitä, tai mikä on sähkön olemus, mitä se on? Onko avaruus vain suuri sähkökenttä missä olemme?  Onko kaikki aineen rakenneosat vain tämän sähkökentän pyörteitä?  Vai onko sähkö pieniä erimerkkisiä latautuneita pyörteitä jotka sitten säteilevät ympäristöönsä + tai – sähkökentät. Tällaisia ”havukkamaisia”  kysymyksiä pyörii ja on pyörinyt  aina päässäni taustalla .  Olen korjannut  radiota ja televisioita työkseni n.30 vuotta.  Radiot ja televisiot alkoivat toimia korjauksen jälkeen, vaikka minä en silloin ymmärtänyt, enkä ymmärrä vieläkään mitä ilmiö, sähkö on.  Sen sijaan olin lukenut  oppikirjoista kuinka tiedemiehet olivat sevittäneet tämän salaperäisen sähkön vaikutukset erilaisiin aineisiin, erilaisissa olosuhteissa. Näiden, sähkön vaikutuksen eri aineisiin , tietojen perusteella syntyi aikoinaan esim. televisio.  Opettelemalla nämä sähkön osavaikutukset ja niiden yhteen liittymiset, syntyy sanoisinko teoreettinen sähköinen kuva radion ja television toimintaperiaatteesta.

Kun ei tiedä mitä se sähkö on niin olen käyttänyt kirjoituksissani sellaisia ilmaisuja kuinka elektroni vauhti hidastuu radallaan jyrkässä käänteessä polarisoituneessa atomissa luovuttaen ylimääräisen negatiivisen sähkökenttänsä pyörimään johtimen ympäri. 

Yhtä hyvin sen voisi kuvailla että elektronilla on spin, eli se pyörii ,tai se on vain sähkökentän pyörre.  Laitettaessa johtimeen sähköjännite niin se pakottaa kaikki johtimen elektronien spinit pyörimään samaan suuntaan niin että magneettikenttä, osa elektronien negatiivisesta kentästä, kiertää johtimen ympäri oikean käden säännön mukaan.   Magneettiset navat P. ja E. ovat esim. lieriökäämissä ja magneettisissa ainekappaleissa.  Niissäkin osa aineen elektronien negatiivisesta energiasta

työntyy P. navasta ulkopuolelle ja takaisin E. navasta sisään. Tämä negatiivisen kentän virtaus ulkokautta synnyttää ns. magneettiset voimaviivat.

Kuvien 1. ja 2. avulla nähdään kuinka havainnoitsijat ovat eri magneettikentissä,P:ssä  ja E:ssä.   Sama tapahtuma tulee esille myöhemmin kahden johtimen veto –ja työntövoimissa, kuvat 12. ja 13.

 

 

 

                                                Magnetismi ja sähkö.

 

 

 

Nämä kaksi luonnonilmiötä käsitetään eri ilmiöiksi, vaikka ne ovat saman ilmiön, sähkön erilaisia ilmiöitä.  Fysiikan oppikirjoissa sanotaan että mm. raudassa on mikrokiteitä, alkeismagneetteja, jotka ovat järjestyneet samaan suuntaan kestomagneetissa.  Myös niin että johtimessa syntyy magneettinen momentti sähkövirran vaikutuksesta.  Elektronilla on spin, pyörimissuunta joko ylös tai alas, joka aiheuttaa magneettisen ilmiön jos ne pyörivät kaikki samaan suuntaan aineessa.

Aineen rakenne, molekyylit, atomit ja niiden rakennuspalikat, protonit, elektronit ja neutronit tunnetaan. Niiden massat ja sähköiset ominaisuudet tiedetään tarkasti. mutta magnetismin syntymekanismista on vain epämääräisiä viittauksia.  Hiukkaskiihdyttimissä  ajetaan hiukkasia vastakkain niin että löydettäisiin laitteen filttereistä jokin pieni kiinteä ainealkio. Ihmisen on vaikeaa käsittää että kiinteää ainehiukkasta ei olisi. Sumukammion pintaan jää vain kuitenkin kuvia kellon ”liipotinrattaan” jousen kuvioita, aivan niin kuin jonkin vinhasti pyörivän vauhti olisi sammunut, pysähtynyt.  Onko nämä atomin rakenneosaset vain eri suuntiin pyörivien, erittäin pienien sähkökenttien pyörteiden yhteenliittymiä?  Ei ole mitään ”kiinteää” ainehitusta, on vain energia ja sen kentän liikevoima.  Kuvissa 1. ja 2. näkyy kuinka elektroni kiertää aina vastapäivää liikesuunnassaan, havainnoitsija 1. ”näkee” saman magneettiaallon Pohjoinen ylöspäin ja havainnoitsija 2.”näkee” saman magneettiaallon Pohjoinen alaspäin.   Johtimen magneettikentässä ei ole kahta napaa, on vain eri suuntiin pyörivät kentät.   Magneettiset navat esiintyvät lieriökäämiin laitettaessa sähkövirta, tai kestomagneetissa.

Esitän kuinka ajattelen magnetismin olevan osa sähkökenttien erilaisesta käyttäytymistä, ja siinä syntyvästä ns. magnetismista.  Magnetismi on elektronien negatiivisen sähkökentän osan kierrättäminen lieriökäämin tai rautakappaleen  sisältä ulkopuolelle ja takaisin sisälle. Aineen sähkökentän kiertävä polarisaatio, voisi olla kuvaava nimitys  tälle ilmiölle.  Kentän kiertoliike tapahtuu valon nopeudella, samoin kuin s.m. aalto.

 

 

                              Magnetismin syntyminen johtimeen.

 

   Metallijohdin 10m, kuvassa 1.  johon on kytketty jännite  10 volttia.  Jännite-ero  1:lle senttimetrille on 100mV, joka polarisoi johtimen atomit, kuva1. alaosassa näkyy kuinka atomien positiiviset ytimet ovat poispäin plus- jännitetenavasta.

Elektronien jyrkät käännökset, jarrutukset, ytimien puoleisessa päässä lähettävät osan elektronien negatiivisesta jännitteestä nuolien suuntaan, alaspäin tällä puolella johdinta.   Voisi olla niinkin että keskipakoisvoima  irrottaa jyrkässä käännöksessä elektronin radaltaan atominsa ympäri, kunnes uusi atomiydin vangitsee sen energian.  Vapautensa aikana elektroni voi lähettää negatiivista sähkökenttäänsä esim. johtimen ympäri.  Johtimen polarisoiva jännite määrää sitten magneettikentän pyörimissuunnan johtimen ympäri.

Samantapainen tapahtuma röntgenlaitteessa, siinä  synnytetään lyhyitä röntgenaaltoja, elektronien yhteentörmäys suurella vauhdilla viistosti rautakohtioon, elektronien jarruntuessa osa elektronien negatiivisesta energiasta muuttuu lyhyeksi röntgenaalloiksi.  Johtimen joka puolella on polarisoituneita atomeja, toisella puolella johdinta lähettävät elektronit osan energiastaan ylöspäin. Tässä pätee oikean käden sääntö magneettikentälle, kaikki elektronit lähettävät osan energiaansa menosuunnassaan johtimen positiiviseen päähän, vastapäivään päin.

 

 

                        Kuva 1                                                                      Kuva 2

 

Kuvassa 2. plusjännite on vaihdettu toiseen päähän johdinta.  Sama magneettikenttä oikean käden sääntö pätee edelleenkin, mutta nyt havainnoitsija 1. toteaa magneettikenttä  pyörivän alaspäin ja havainnoitsijasta 2:sta. se pyörii nyt ylöspäin.

Syntyy sähkömagneettinen siniaalto, havainnoitsijat vain näkevät plus ja miinus aallot eri aikaan koska ovat eri puolilla johdinta.  Sama tapahtumaketju plus ja miinus aallon syntymiselle. Vaihtovirralla kuva 1:n ja 2:n tapahtumat vaihtelee vuoronperään, tasavirralla on sama suunta koko ajan.

Kytkettäessä plusjännite johtimeen johtimen atomit polarisoituvat samalla hetkellä koko johtimen mitalla, vaikka johtimen pituus olisi satoja kilometrejä.  Sähköpulssi kulkee johtimessakin melkein 1C:n nopeudella. Magneettinen voima on käytössä samalla hetkellä sähköjännitteen kytkemisestä.  Elektronien vaellus alkaa samalla hetkellä koko johtimen matkalla.  Elektronien vaellusnopeus on kuitenkin vai 1 cm/tunnissa johtimen pituussuunnassa.  Sähkögeneraattorin synnyttämä jännite synnyttää kymmenien kilometrien päässä olevan sähkömoottorin käämin atomien polarisoitumisen, joka synnyttää moottoriin pyörimisvoiman.  Tämä moottorin voima syntyy moottorin johdinkierrosten atomien polarisoitumisesta syntyneen negatiivisen sähkökentän kiertämiseen johdinkierrosten sisäkautta ulos j.n.e. 

Laitettaessa rautasydän lieriökäämin sisään, kuva 4. saadaan magneettikentän voima lisääntymään koska raudan miljardit elektronit osallistuvat negatiivisen  sähkökenttänsä kierrättämiseen.   

 

                      

 

                             .                                                             .                                                         Lieriökäämi , kestomagneetti.

 

  Kuparijohdin on kierretty lieriöksi, kuva 3. magneettikentän oikeankäden sääntö toimii tässäkin tapauksessa. Elektronien jarruntuessa negatiivinen sähkökenttä lieriön sisäpuolella työntyy ylöspäin. Lieriökäämin ulkopuolella johdinkierrosten energiakentät suuntautuvat alaspäin.  Lieriökäämin sisäpuolen alaosan atomit ovat positiivisia , koska elektronien jarrutus on siirtänyt osan negatiivisesta sähkökentästään lieriön yläosaan ja sieltä ulos. Sama magneettikentän syntytapahtuma kuin kuvissa 1. ja 2. , mutta kun on useita johdinkierroksia  päällekkäin niin kaikkien kierrosten  negatiivinen jännitekenttä poistuu yläkautta johdinlieriön sisältä.  Lieriön ulkopuolella johdinkierrosten magneettikentät suuntaavat alaspäin, synnyttäen alaosaan negatiivisen jännitekentän joka imeytyy alakautta johdinlieriön sisälle korvaten siellä olevan negatiivisen sähkökentän vajeen

 

                        

 

         Kuva 3.                                          Kuva 4.                                            Kuva 5.                                                                                                                                         

 

Kun jännite poistetaan johtimesta, niin johtimen atomit palaavat normaaliin neutraaliin tilaan, (atomit ovat pyöreitä, ydin keskellä), ei synny elektronien jarrutussäteilyä,  Samalla negatiivisen kentän kiertokulku lieriökäämin sisäkautta käämikierrosten ympäri loppuu, ns. magneettinen kenttä lieriökäämiltä häviää.

Tästä voi päätellä että magneettinen kenttä on lieriökäämin polarisoituneiden atomien elektronien jarrutuksessa syntyneen negatiivisen jännitekentän pyöriminen kaikkien johdinkierrosten ympäri, kentän ulostulo sisäkautta on P. ja sisäänmeno on  E . napa.

Elektronien negatiivisen sähkökentän kiertokulku lieriökäämin alhaalta, sisäkautta ylös ja takaisin ulkokautta alas sieltä uudestaan lieriön sisään, on magnetismi.

 

 

                                       Rautasydän.

 

Laitettaessa rautasydän lieriökäämin sisälle, kuva 4. kytkettäessä jännite lieriökäämiin siirtyy induktion kautta lieriökäämin atomien polarisoitunut malli rautasydämen atomeille.  Samantapainen ilmiö kuin akustinen induktanssi Cladnin kokeessa hiekkajyväsillä ja ääniaalloilla. Raudan atomit polarisoituvat samoin kuin lieriökäämin atomit, niiden elektronit alkaa lähettää negatiivista energiaansa ylöspäin samoin kuin lieriökäämikin.  Magneettinen voima lieriökäämissä lisääntyy erittäin paljon koska rautasydämen atomit myös osallistuvat negatiivisen kentän kierrätykseen.  Meltorautasydämen magneettinen voima loppuu kun sähköjännite katkaistaan lieriökäämistä.

  Rautasydämestä tulee kestomagneetti, kuva 5. kun sen atomirakenne on seostettu  muutamilla muilla alkuaineilla sopivissa suhteissa.  Tällaisen rautaseoksen molekyylirakenne polarisoi raudan atomit lieriökäämin kentän voimalla.  Polarisaatiotila atomeilla lukkiutuu ja rautasydän muuttuu kestomagneetiksi.  Lieriökäämissä samoin kuin kestomagneetissa, keskikohdassa ei ole magnetismia,  Lieriökäämissä on atomeja ja elektroneja sama määrä ilman sähköjännitettä. kuin jännitteellisenäkin.

Kestomagneetissa samoin on atomeja ja elektroneja yhtä paljon kuin siinä oli ennen magnetoimistakin.  Atomien polarisaatiosta johtuen, lieriökäämin samoin kestomagneetin, kuvat 3. 4. ja 5.  elektronien jarrutus lähettää osan negatiivista energiaansa ylöspäin.  Alaosaan muodostuu negatiivisen jännitekentän vajaus, alaosa on muuttunut positiiviseksi.

Yläosassa on normaalia enemmän negatiivista jännitekenttää, se on muuttunut negatiiviseksi.  Keskikohdassa positiivista ja negatiivista kenttää yhtä paljon, se on neutraali.

Kokonaisuutena ne molemmat ovat neutraaleja jos otamme huomioon ulkokautta kiertävän negatiivisen sähkökentän, jota nimitämme magneettikentäksi.

 

                         Sähkövirran synnyttäminen magnetismilla.

 

 Esitän kuinka ajattelen sen tapahtuva alla olevan kuvasarjan avulla.  Kuvissa  7.- 11. on kestomagneetti, sen magneettikentässä pyörii johdinsilmukka.  Näiden avulla selitän kuinka ajattelen sähkövirran syntymisen metallijohtimeen tapahtuvan.

Kaikki aine maapallolla samoin kaikkialla avaruudessa hakeutuu sähköisesti neutraaliin tilaan.   Salaman isku on yksi sellainen jännitteiden tasaantuminen mikä osoittaa sen suuren voiman, aineen voiman

 Kuvassa 7. on kestomagneetti, yläpuolella on etelänapa ja alapuolella pohjoisnapa.

Etelä- ja pohjoisnavan ympärillä on näkyvissä kummankin navan kentät. Etelänapa on negatiivisesti varautunut tiheä sähkökenttä ja pohjoisnapa magneetista on positiivisesti varautunut.  Sen elektronit ovat lähettäneet osan negatiivisesta normaalista varauksesta kohti etelänapaa.  Pienet nuolet johdinsilmukan sivuilla osoittaa silmukan pyörimissuunnan magneettikentässä.

Johdinsilmukka on tässä kuvassa vaakatasossa, sen atomirakenne on kokonaan neutraalissa maan potentiaalissa.  Kupariatomien protoneita ja elektroneita on yhtä monta tässä silmukan asennossa.

 

 

                             Kuva 7.                                                             

 

Silmukan oikeanpuoleinen johdin on kiinnitetty liukurenkaaseen 1. ja vasemmanpuoleinen johdin liukurenkaaseen 2.  Lamppu on kytketty näiden kahden liukurenkaan väliin kontakteilla.

Johdinsilmukka alkaa pyöriä nuolien suuntaa, silmukan vasemmanpuoleinen johdin joutuu magneetin negatiiviseen jännitekenttään ja silmukan oikeanpuoleinen johdin magneetin positiiviseen jännitekenttään.  Johtimen vasemman puolen elektronit alkavat siirtyä liukurengas 2:n kautta lamppuun ja siitä liukurenkaaseen 1. Oikean puolen johdin on magneetin positiivisessa jännitekentässä, joten se ottaa vastaan ylimääräiset elektronit silmukan vasemmalta puolelta.  Lamppu loistaa niin kauan kuin johdinsilmukka pyörii. mutta jos pysäytämme sen esim. 45 asteen kohdalle niin lamppu sammuu heti.  Elektronit eivät virtaa piirissä mihinkään suuntaan, Johtimen  atomirakenteen positiivinen ja negatiivinen jännite on tasapainossa.  Johtimen vasemman puolen atomirakenteessa on vähemmän elektroneja kuin protoneja.  Johtimen oikean puolen atomirakenteessa on enempi elektroneja kuin protoneja.  Kuitenkin johdin on sähköisesti neutraalissa tilassa  suhteessa ympäröiviin sähkökenttiin.

Vaikka johdinsilmukka katkaistaisiin tässä 45:n asteen pysähdyksen aikana, johtimen elektronit eivät liikkuisi minkään suuntaan johtimessa.

Jos kestomagneetti poistettaisiin niin silloin elektronivirta kulkisi takaisin lampun kautta, elektronit korvaisivat edelliset johtimen ulkoiset kentät.

Johdinsilmukassa kulkee elektronivirta vain jos ulkoinen sähkökenttä lisääntyy tai vähenee. 

 

 

                           Kuva 8.                               

Kuvassa 8. johdinsilmukka on pystysuorassa asennossa magneetin kentässä.

Hetkeä ennen tätä asentoa virta lampun läpi on suurin,  Lampun yläpuolella on nuoli joka näyttää elektronien kulkusuunnan johtimessa K7 – K8.

Siniaallon kuvassa oikealla näkyy nuoli joka osoittaa sähkövirran etenemisen ja voimakkuuden.   Tässä kohdassa elektronien virta kääntyy johtimessa.

Kuvassa 9. Lampun päällä oleva nuoli osoittaa elektronivirran suunnan virtapiirissä

K8 .- K9.

 

                         Kuva 9.                                                     

 

  Oikealla oleva sinikäyrä on puoliksi valmis.

 

Kuvan 10. nuoli lampun päällä osoittaa elektronivirran suunnan K 9. – 10.

 

                              Kuva 10.

 

 Siniaallosta on ¾ valmis oikealla olevassa kuvassa.

Kuva 11. johdinsilmukka on tehnyt yhden täyden kierroksen kestomagneetin kentässä

 

 

 

                                           Kuva 11.

 

 

 

Faraday teki erään kokeen tutkiessaan sähkön syntyä, tilanteessa suljetun, johtimen atomit olivat neutralisoituneet siihen tilaan mihin magneetin kentät määräsivät.  Johtimen atomit olivat neutraalissa tilassa sitä ympäröiviin sähkökenttiin.  Kestomagneetin kenttä vääristi paikallisesti käämin molempien puolien normaalin neutraalin kentän,

 

 

 

 

 

                                 Sähkön siirtolinja ja polarisaatio.

 

 

 

  Sähkön siirtolinjoilla käytetään suuria jännitteitä pitkillä matkoilla.  Koska P= U x I, niin U:n , jännitteen olessa suuri on yhden elektronin synnyttämä magneettinen voima suurempi. Käytettäessä pienempää  jännitettä niin elektroneja pitää virrata johtimessa vastaavasti suurempi määrä että saadaan siirrettyä sama teho P.  Matalan jännitteen linjassa syntyy suurempi vastus, lämpöhäviö johtimessa kun elektronit törmäilevät toisiinsa.   Yhden ampeerin virta vastaa noin 6,2415×1018 elektronin kulkua poikkileikkauksen läpi sekunnissa.  Kaksi ampeeria on kaksinkertainen määrä elektroneja liikkeellä.

 

Selitys tähän on yksinkertainen ajattelemani magneettisen voiman syntymekanismin perusteella.   Kuvitellaan sähkön siirtolinja 100km pitkä. jännite johtimessa on 100KV.

 

Tämä jännite polarisoi koko johtimen atomirakenteen niin että yhden metrin matkalla johdin on polarisoitunut 1:n voltin jännitteellä.  Yhden sm:n pala kuparijohdinta on polarisoitunut 0,01:n V:n  koko linjan matkalla.  Jännite etenee johtimen pinnassa 1:n C:n nopeudella ja polarisaatio tapahtuu joka kohdassa johdinta samalla nopeudella.

 

 

 

                   

 

                              Kuva 11.

 

Metallijohdin jossa ei ole jännitettä, kuvassa 11. a, elektronien radat atomeilla ovat pyöreitä, johtimen ympärillä ei ole magneettikenttää.  Kuvan 11. b. kohdan johtimessa on pieni jännite ja sen atomit ovat vähän polarisoituneita, Atomien ytimet ovat lievästi soikeiden elektroniratojen miinus- puoleisessa päässä. Tämän johtimen ympärillä on heikko magneettikenttä.  Kuvan 11. c.  kohdan johtimessa on suuri jännite ja atomit ovat polarisoituneet voimakkaasti, elektronien radat ovat erittäin soikeita, elektroneille tulee ratojen miinus-päässä voimakas jarrutus jyrkässä käännöksessä jossa syntyy suuri magneettinen voima johtimeen.

Johtimen atomien protonit pysyvät paikoillaan, mutta ainakin uloimman elektronikuoren elektronit vaihtavat atomilta toiselle jännitteellisessä johtimessa, vaeltaessaan kohti positiivista jännitettä.  Jyrkässä käännöksessä ytimen ympäri, elektronit luovuttavat osan negatiivisesta latauksestaan vastapäivään menosuunnassaan.  Tämän ylimääräisen latauksen ottaa seuraava atomi kiihdytysvaiheessa itselleen. Sama toistuu kaikilla atomien elektroneilla, elektronit vaeltavat ”ruuvirataa” kohti positiivista johdon päätä, magnetismin oikean käden säännön mukaan.   Näin muodostuu johtimen ympärille magneettikenttä joka ikään kuin pyörii johtimen ympäri jarrutuksessa syntyneen elektronien osan negatiivisen jännitekentän vaihtaessa atomia. Tämä irrallinen negatiivinen jännitekenttä on sama kuin magneettikenttä, sen voima on, halu palata aineen atomirakenteeseen josta puuttuu negatiivista kenttää että se olisi sähköisesti neutraali.

Lieriökäämissä tämä magneettikentän pyöriminen johtimen ympäri estyy kun johtimen kierrokset ovat niin lähellä toisiaan, vain eristekerros välissä.  Negatiivinen, jarrutuksessa syntynyt ylimääräinen jännitekenttä siirtyykin nyt seuraavan johdinkierroksen atomien käyttöön elektronien kiihdytysvaiheen aikana.   Näin kierros kierrokselta lisääntyy ylimääräisen negatiivisen ”pilven” voima kunnes se tulee ulos lieriökäämistä.   Ulkopuolella lieriökäämissä negatiivisen kentän pyörimissuunta on toiseen suuntaan kuin käämin sisäpuolella.  Lieriökäämin sisäpuolella toisessa päässä on johtimen atomeilla positiivinen varaus ja  tätä negatiivista vajausta täyttämään ulkokautta tulee negatiivinen kenttä.

Lieriökäämin atomien elektronien jarrutuksessa irronnut negatiivinen kentän voima kasvaa lieriökäämin sisällä ja purkautuu ulkokautta takaisin lieriökäämiin takaisin.  Magneettikenttä on sama kuin tämä tapahtuma, negatiivisen sähkökentän kiertäminen lieriökäämissä.

Rautasydämen atomirakenne  lieriökäämin sisällä muuttuu samaan tilaan kuin lieriökäämin sisäpuoli, sen atomirakenne polarisoituu samaan tilaan kuin lieriökäämissäkin. Raudan lukuisat atomien elektronit alkavat synnyttämään jarrutussäteilyä samaan suuntaan kuin lieriökäämin sisäpuolen atomien elektronit.  Rautasydän lieriökäämissä lisää sen magneettisen voiman erittäin suureksi.  Kestomagneetin aineseos on tehty erilaisilla alkuaineilla kokeellisesti niin että sen molekyylien sidokset lukkiutuvat parhaiten sellaiseen tilaa joka säilyttää lieriökäämin voiman pakottaman molekyylien sidosten tilan vaikka lieriökäämi poistetaan.  Näin syntynyt kestomagneettinen rautaseoskappaleen atomit ovat jatkuvasti polarisoituneet ja kierrättävät atomiensa elektronien jarruuntuessa luovuttamansa ylimääräistä negatiivista kenttäänsä kappaleen läpi ja ulkokautta takaisin rautaan. Tämä jää rautakappaleen normaaliksi olotilaksi.

Rautakappaleen atomien sähkökentät ovat tavallaan polarisoituneet.  Tätä negatiivistä kenttää ei voi mitata jännitemittarilla koska se on kappaleen atomien elektronien normaali negatiivinen kenttä. se on vain epänormaalissa kiertoliikkeessä etelänavasta ,kappaleen atomirakenteen läpi, pohjoisnapaan ja ulkokautta takaisin etelänapaan j.n.e.

Sama myös lieriökäämissa,   Kestomagneetissa, pohjoisnavan ja etelänavan keskivälissä atomien sähkökentät ovat tasapainossa, positiivinen ja negatiivinen on normaali, neutraali.  Samoin jännitteellisen lieriökäämin keskimmäisen johdinkierroksen atomit.

Jos laitetaan rautakappale kestomagneetin tai jännitteellisen lieriökäämin viereen rinnakkain niin magneetin ulkoinen negatiivinen paluukenttä indusoi raudan atomirakenteen tehokkaaksi paluutieksi negatiiviselle kentälle, rinnakkainen rautakappale muuttuu  kestomagneetiksi mutta vastakkaiseksi, peilikuvaksi, isäntämagneetin tai lieriökäämin magneettisista navoista. Näin syntyy suuri magneettinen veto- tai työntövoima, jota käytetään hyväksi m. m. sähkömoottoreissa.

 

Pentti Harvisalo

pen.har@hotmail.com

          

 

 

 

 

 

Sähkömagneettinen aalto aiheuttaa vetävän voiman, vetovoiman.

 

 Metallijohtimessa kulkee s.m. aalto melkein valon nopeudella.  Metallijohtimessa sähkövirta synnyttää ympärilleen magneettikentän.

Alla olevassa kuvassa 12. on kaksi sähköjohtoa rinnakkain kytketty, elektronit kulkevat samaan suuntaan molemmissa johtimissa tasavirralla.  Vaihtovirralla elektronivirran suunta vaihtuu 50 kertaa sekunnissa tavallisella verkkovirralla.

Elektronit synnyttävät molempiin johtimiin samaan suuntaan pyörivät magneettikentät tasavirralla, ja vaihtovirralla magneettikenttien pyörimissuunta vaihtuu, mutta on joka hetki sama molemmissa johtimissa.

Johtimien samanaikaiset magneettipulssit kohtaavat erimerkkisiä  P ja E, johdinten välille syntyy vetovoima joka vetää johtimet lähemmäksi toisiaan.

Kuvassa 13. johtimet ovat sarjaan kytketty, johtimien synnyttämät magneettipulssit kohtaavat toisensa samanmerkkisinä, esim.  P. Ja P.

 

                        Kuva 12.                                                            Kuva 13.        

 

Magneettipulssit hylkivät toisiaan ja johtimet taipuvat kauemmaksi toisistaan.

Kuvassa 12. on kaksi johdinta rinnankytketty, virta kulkee molemmissa johtimissa samaan suuntaan.  Johdinten välissä magneettikentät pyörivät 

vastakkaisiin suuntiin, johdinten välille syntyy vetävä voima.

Samalla periaatteella syntyy lähetinantennin ja vastaanottoantennin välille myös vetävä voima,  

Selitän tämän lähettimen toiminnan avulla.

Seurataan sähkömagneettisen aallon vaikutuksia, lähetinantennissa, antennien välisessä avaruudessa ja vastaanottavassa antennissa.

 

 

                                  Kuva 14.

Kuva 14. osoittaa sähkömagneettisen aallon leviämisen ympäröivään

avaruuteen. Positiivisen ja negatiivisen magneettikentän pyörimissuunta ( nuolet vaakasuunnassa, sisään tai ulospäin.)  Jokaisen aaltopaketin sähkökenttä pyörii myös pystysuunnassa joko vastapäivään tai myötäpäivään, riippuen siitä onko se syntynyt lähetinantennissa positiivisesta tai negatiivisesta aallosta. Tällainen aaltokenttä etenee, laajenee, 1:n C:n nopeudella lähetinantennista joka suuntaan avaruuteen.  Aaltojen välimatka pysyy samana syntypaikastaan vastaanottajalle.  Näiden sähköisten ja magneettisten pyörteiden häiriöiden teho heikkenee suhteessa etäisyyden neliöön, lähtöpaikastaan vastaanottajalle.

Selitykseni sähkömagneettinen aalto synnytetään lähettimessä, sen  oskillaattorissa syntyy esim. 4m:n  pituinen sm. siniaalto. Se vahvistetaan lähettimen vahvistimella ja johdetaan pystysuoraan metallisauvaan, 2m:n   puoliaalto-antenniin,   kuva 15.

Vastaanotinantenni, kuva 16. on samanlainen on metallisauva kuin lähetinantennikin, se on resonanssissa vastaanotettavan s. m. aallon kanssa.

 s. m aalto etenee metallijohtimessa valon tyhjiönopeutta hitaammin, joten  antennin pituuskerroin on n. 0,8, silloin se on resonanssissa syntyneen aallon kanssa.

 

                      Kuva 15.                                               Kuva 16.

Lähettimen synnyttämän s. m aallon, synnyn selitän kuvan 15. lähetinantennin L .A 1:n avulla.  Lähetin synnyttää antenniin sähköisen polarisaation, niin että antennin yläpää on positiivisessa ja alapää negatiivisessa jännitteessä.  Elektronit virtaavat alhaalta ylöspäin, kohti positiivista päätä.  Magneettikentän pyörimissuunnan antennisauvassa näyttää ympyränuoli, (oikean käden sääntö magneettikentän pyörimissuunnalle).  Tämä antennisauvassa, aallon nousevassa jännitekentässä syntyvä pyörivä magneettikenttärengas laajenee ympäröivään avaruuteen.  Aaltopakettiin syntyneen magneettikentän suunnan ja leveyden näyttää, vaaleampi alue  nuolet katsojaan päin,  tummempi alue nuolet katsojasta poispäin.   Näin syntyy  magneettikenttä jänniteaallon nousevalle osalle. 

Aallon jännitekentän laskevalle osalle syntyy toisinpäin kiertävä magneettikenttä.  Antennisauvan alapää on nyt positiivinen, oikean käden säännön mukaan nyt syntyneen  magneettikentän nuolet ovat katsojasta poispäin.

Aaltopaketit, eri suuntiin pyörivät magneettikentät ja pystypolarisoidut sähkökentät, leviävät lähetinantennia ympäröivään avaruuteen valon nopeudella.

Kuva 16:ssa lähetetyt aallot saapuvat vastaanotto antenniin V A 1.  Nouseva  osa jännite aalto 2:sta on juuri polarisoinut antennin niin että yläpää on + jännitteessä ja alapää  – jännitteessä.  Magneettikenttä antennin ympärillä, (rengasnuoli) pyörii samaan suuntaan kuin lähestyvän aalto 2:n magneettikenttäkin.  Selitän kuinka s. m  aalto synnyttää vetovoiman lähetinantennista ja vastaanottoantennin suuntaan.

Antennin vasemmalla puolella antenniin syntynyt magneettikenttä pyörii vastakkaiseen suuntaan kuin vaikuttavan aallon magneettikenttä. Tästä syntyy antennisauvaan vetovoima vasemmalle päin kohti lähetinantennia.

Sama aallon magneettikenttä, synnyttää poistovoiman antennin oikealle puolelle, koska siellä pyörivät antennin magneettikentän ja aallon magneettikentät samaan suuntaan.

Vetovoima syntyy samaan suuntaan kuin V A 2:n kohdalla vaikka aallon magneettikenttä , samoin antennisauvan magneettikenttä pyörii eri suuntaan kuin edellisessä tapauksessa.   

 Kuvissa 17. ja 18.  on  sama tapahtuma katsottuna ylhäältäpäin.  Antennisauvat ovat pystysuunnassa, sähkökentällä on vertikaali polarisaatio. Magneettikentät etenevät horisontaalisesti.  Kuvan 17. yläosassa on lähettimen antennisauva pystysuorassa asennossa, antennisauvan yläosa on positiivisessa jännitteessä. Nuolet näyttää syntyvän uuden magneettikentän pyörimissuunnan. 

 

                   Kuva 17.                                                      Kuva 18.

 

Kuvan 18. yläosassa on kaksi sähkömagneettista aaltoa saapunut. myös pystysuoraan antennisauvaan.  Vasemmalla puolella s.m. aalto synnyttää vastaanotto antennisauvaan vastapäivään pyörivän magneettikentän, miinusjännite on syntynyt antennin yläosaan.

Oikeanpuoleisessa aallossa magneettikentän pyöriessä alaspäin ja antennisauvan yläpään muuttuessa positiiviseksi, niin oikeankäden säännön mukaan antennisauvan magneettikenttä pyörii nyt myötäpäivään.  Kuvan alaosassa on vastaanottoantenniin syntyneen siniaallon kuva.

Vastaanotinantenniin, joka on resonanssissa lähetinantennin kanssa, syntyy lähettimen s.m. aallon vaikutuksesta vetovoima kohti lähetinantennia.

Kuvan 18. vasemman s.m. aallon magneettikenttä pyörii ylöspäin, nuolet ylös, ja vastaanottoantennin magneettikenttä pyörii vastapäivään.  Tämä aiheuttaa sekä veto- että työntövoiman vastaanotinantenniin kohti lähetinantennia.

Vastaanottoantennin magneettikenttä ja aallon magneettikettä pyörii eri suuntiin vastaanottoantennin vasemmalla puolella, tämä aiheuttaa vetovoiman kohti lähetinantennia.

 Antennin oikealla puolella s.m aallon ja antennin magneettikentät pyörivät samaan suuntaan, tämä aiheuttaa antennin ja ohimenneen aallonosan välille                 hylkimisvoiman joka työntää antennia kohti lähetinantennia.

Vetovoima syntyy samoin, vaikka s.m.aallon magneettikenttä pyörii toiseen suuntaan, kuva 18. oikeanpuoleinen aalto.

S.m. aallot ohittavat v.antennin valon nopeudella, mutta kuitenkin pieni vetovoima syntyy yllä esitetyn mukaan koska kuvien 12. ja 13. teoriat ovat tunnettuja tosiasioita.

Tämä esimerkki radioaalloilla ja lähetin/vastaanotin antenneilla tehdä selväksi kuinka ajattelen kaiken vetovoiman esim. aurinkokunnassamme syntyvän ja toimivan.

Aurinko on kaikenpituisten s.m.aaltojen synnyttäjä ja lähettäjä. Se lähettää kaikkien alkuaineiden spektrin, aineiden värähtelyn.  Alkuaineet värähtelevät myös maassa, alkuaineiden spektri samanlainen. 

Maassa on siis auringon sm aallolle resonanssissa olevia  ”vastaanotto antenneja” erittäin paljon, polarisaatiosuunnat vaihtelee, mutta aina löytyy maapallolta vastaava.  

Aurinkomme alkuaineiden spektriviivat ovat samanlaisia kuin maapallon  aineiden spektriviivat.  Se todistaa että s.m.aallon aallonpituus on pysynyt samana vaikka se on kulkenut 150 milj.km avaruudessa,

S.m aallon aallonpituus pysyy samana avaruudessa mutta teho pienenee

suhteessa etäisyyden neliöön.  Se käyttäytyy avaruudessa kuin jäykkä jousi,  muodostaen  lähettimen ja vastaanottimen välille kiinteän yhteyden. Tällainen jäykkä aaltosysteemi tekee mahdolliseksi vetovoiman pitkienkin matkojen päähän.

Sähkömagneettinen aalto on kulkusuunnassaan kuin jäykkä vieteri.

Maapallon aine lähettää myös suuren määrän s.m. aaltoa ympäristöönsä,                  samoin ihminen ja kaikki aine.  Vetovoima kappaleiden välille syntyy radiolähetin/vastaanotin esimerkin mekanismin mukaisesti.

 

 

                                                Kuva 19.

 

Massan hitaus, kiihdytys ja jarrutus,. m.m selittyy edellä kuvatulla s.m. aallonpituuden pysyvyydellä,  ja että s.m. aallolla avaruudessa on aina vakionopeutensa 1C.

Kuvassa 19. s.m aallon lähettäjä, liikkuu oikealle päin, syntyy Doppler ilmiö. 

Massan hitaus syntyy näin, ainekappaleen ollessa paikallaan se, sen molekyylirakenne lähettää  s.m. aaltoja avaruuteen. Nämä aaltorenkaat ovat symmetrisiä, massa keskipisteenä. Annettaessa massalle työntämällä liikevoimaa sen aaltorenkaiden kuvio muuttuu kuvan 19. suuntaan,

( kuva 19. on liioiteltu, kappaleiden liikenopeus avaruudessakin voi olla vain  murto-osa s.m. aallon  nopeudesta 1C.)                                                            

Kappaleen kiihdyttävän voiman vastustaminen, massan hitaus, johtuu siitä että kappaleen aineen molekyylit värähtelevät samalla nopeudella ennen kiihdytystä, kiihdytyksen aikana  ja kiihdytyksen loputtuakin.  Esim. molekyylien lähettämällä s.m aalloilla on omakohtainen, sama aallonpituus ja  s.m.aallolla on vakionopeus.  Kappaletta kiihdyttävä voima meneekin ikään kuin työntämään syntyviä uusia aaltoja pienempään tilaan kuin ne mahtuisivat.  Aikaisemmat aallot lähiavaruudessa jarruttavat uusien aaltojen tuloa liian pieneen tilaan.  Syntynyt s.m. aaltorintama on kuin jäykkä jousi , jota kiihdyttävä voima painaa kasaan niin että uudet aallot myös mahtuvat mukaan aaltorintamaan

Kun kiihdyttävä voima loppuu, jatkaa kappale uudella nopeudella avaruudessa,  se on uusi normaali tila kappaleella. Niin kauan kun kappaleeseen vaikuttaa kiihdyttävä voima, s.m.aaltojen  kuvion epäsymmetria lisääntyy.  Kiihdyttävän voiman päättyessä, aaltorenkaiden kuvio jää kiihdytyksen loppuhetken kuvioon.

Kappaleen jarrutus, negatiivinen kiihdytys, on sama tapahtuma kappaleen toisella puolella. Nyt kappale tuntuu työntävän jarruttavaa voimaa, kappale haluaa säilyttää olevan nopeutensa, koska sen ulkoinen aaltokuvio ja kappaleen lähettämät s.m.aallot ovat resonanssissa tällä nopeudella.

 

 

                                                         Kuva 20.

 

Kuvassa 20. katkoviivoilla kuvattu värähtelijä, lähetin, olisi paikallaan olevassa kappaleessa.  Kiihdytettäessä kappaletta, työnnetään värähtelijää juuri tekeillä olevaan kenttäänsä, kokoviivalla kuvattu värähtelijä. Kentän ja värähtelijän magneettikentät pyörivät samaan suuntaan värähtelijän oikealla puolella syntyy magneettinen poistovoima. Kenttä vastustaa värähtelijää koska sen magneettikenttä pyörii vielä kentän suuntaisena.  Toisin sanoen, s.m.aallon nopeus on vakio, samoin määrätyllä jaksoluvulla värähtelijän aallonpituus on vakio.  Aineen  värähtelytaajuus ei myöskään muutu, kiihdyttävää, tai jarruttavaa voimaa tarvitaan saavuttamaan tasapaino kappaleen värähtelijöiden aallonpituuden ja jo ulos avaruuteen lähtevien s.m. aaltojen pituuden kanssa.

Kun kappaletta kiihdyttävä voima otetaan pois, niin kappale tyhjässä avaruudessa jatkaa uudella nopeudellaan loputtomiin.

Avaruudessa liikkuvien kappaleiden nopeudet ovat pieniä verrattuna valon nopeuteen. Maapallon ratanopeus auringon ympäri on 11000 kertaa pienempi kuin s.m. aallon nopeus.  Kappale liikkuessaan avaruudessa suurellakin vauhdilla on melkein keskellä synnyttämänsä s.m. aaltorengas kuviota.

Jarrutus on samanlainen tapahtuma mutta kappaleen vastakkaisella puolella.

 Sama tapahtuma ainekappaleen miljardien värähtelijöiden yhteisvaikutus on massan hitaus.

Tämä on mielestäni myös ”avaruuden siirapin)” eli Higgsin hiukkasen  selitys selkokielellä.

Maapallon vetovoima, painovoima, maapallo on voimakas s.m aallon lähettäjä, kaikki ainekappaleet  tuntevat maapallon saman mekanismin mukaan kuin vastaanotinantenni tunsi lähettimen vetovoiman aikaisemmassa esimerkissä.

Radioaaltoesimerkin vetovoima on erittäin pieni, aalto on pitkä ,joten pieni taajuus. Aineen värähtelyt ovat erittäin lyhyitä ja niitä on erittäi paljon, esim. 1:n kilon rautakappaleessa.  Kappale myös itse lähettää aineaaltojaan maapalloon, vetovoimaa syntyy näinkin päin.

 

                          Ajatuksia fysiikasta.

 

    Viime vuosisata fysiikan maailmassa tapahtui Albert Einsteenin suhteellisuusteorioiden raamien sisällä ja niiden ehdoilla.

Kaksoisrako koe hiukkasilla on yksi tällainen koe jota ei ole ratkaistu,(selitetty) järkevästi.

Olen myös yrittänyt ratkaista tätä useaankin kertaan, mutta aina on ajatusrakennelmani kariutuneet.

Suomalainen fyysikko Tuomo Suuntola on laatinut uuden teorian avaruudesta ja aineesta, nimeltään D.U.  dynaaminen universumi.  Hän selitti eräässä kirjoituksessaan miten elektroneilla tehdyssä kaksoisrakokokeessa syntyy tyypillinen juovakuvio näytölle, vaikka ammutaan yksi elektroni kerrallaan koelaitteessa.

Hän selitti sen niin että jos toisesta raosta meni elektroni, niin myös läheisestä toisesta raosta meni saman aikaisesti tämän liikkuvan elektronin synnyttämä, sanon nyt, energia-aalto. Sama kummasta raosta elektroni meni, aina meni samanaikaisesti toisesta raosta energia-aalto. Molempien samanaikaiset energia-aallot synnyttivät näytölle juovakuvion, elektronien iskut osuivat myös enimmäkseen aaltojen  solmukohtiin.

Hänen, Tuomo Suuntolan selitys kaksoisrakokokeesta hiukkasilla on mielestäni täydellinen. Tätä  on yritetty selittää vuosikymmeniä ilman ns.järkeenkäyvää selitystä, nyt olemme sellaisen selityksen saaneet.

Voisi ajatella tämä kokeen tekemistä vesialtaassa jossa on seinämä, siinä lähekkäin kaksi rakoa. Jollakin laitteella ammuttaisiin vedenpintaa pitkin palloja, vuoron perään kummastakin raosta. Pallot synnyttäisi veden pintaan eteensä aallon.

Pallon synnyttämä aaltorintama läpäisisi molemmat raot samanaikaisesti, koska raot ovat lähellä toisiaan.  Rakojen takana molemmat uudet aallot alkaisivat laajeta edetessään kohti näyttöä. Aaltojen interefrenssikuvion solmukohdissa aaltojen yhteinen energia synnyttää tyypillisen kuvion näytölle, aivan samoin kuin valoaallolla tehdyssä kokeessakin. Luulisin elektronienkin osuvan aina suurimman energian alueille, kummasta raosta ne sitten menevätkin.

Jos tämä You Tuubin kaksoisrako pyssymies ampuisi kuulia vedenpintaa pitkin, vuoron perään kummastakin raosta, niin siinä syntyisi interefrenssi aallokko.

Tällaisia selityksiä tällä kertaa.

 

 Pentti Harvisalo.

 pen.har@hotmail.com

 

 

 

 

 

 

©2017 penttih - suntuubi.com