|
Intrare •
Inventinov •
Cercetare & SF •
Inovaţii & Invenţii •
Independenţa financiară Inventatori externi • Contact & Fotografii • Link-uri • Hartă site |
| Inventatori externi |
|
|
|
Înapoi la cuprins Inventatori externi 2.2. Observaţii experimentale asupra fenomenului inducţiei electromagnetice (existenţa unei componente axiale a câmpului magnetic) A. Introducere Evoluţia cunoştinţelor referitoare la câmpul magnetic scoate în evidenţă anumite proprietăţi mai puţin cunoscute astăzi. Este remarcabilă prima ipoteză a lui Oersted, care considera propagarea câmpului magnetic pe o elice în jurul firului conductor [1]. Redăm în continuare consideraţiile lui Oersted din finalul articolului său: "Din observaţii, se poate conchide că acest conflict acţionează de jur-imprejurul firului, căci fără această presupunere nu s-ar înţelege cum aceeaşi porţiune a firului plasată dedesubtul acului magnetic îl orientează spre Est, în timp ce atunci când este plasat deasupra îl orientează spre Vest. Dar aceasta este natura unei acţiuni circulare, căci mişcările pe care le produce au loc în direcţii exact contrare la două extremităţi ale aceluiaşi diametru. Se pare că mişcarea circulară, combinată cu înaintarea progresivă în lungul firului conductor, trebuie să formeze un gen de acţiune ce se exercită în elice în jurul firului ca axă. Această observaţie nu contribuie numai la explicarea fenomenelor observate. Toate efectele expuse relativ la polul Nord al acului se vor explica uşor presupunând că forţa sau substanţa negativă din punct de vedere electric parcurge o spirală curbată de la stânga spre dreapta, că ea va respinge polul Nord şi că nu va acţiona asupra polului Sud. De asemenea, se vor explica efectele asupra acestuia din urmă, acordând acestei forţe sau acestei materii negative electrice o mişcare în direcţie contrară şi facultatea de a acţiona asupra polului Sud şi nu asupra polului Nord. Se va înţelege mai bine acordul acestei legi cu efectele observate, repetând experienţele decât a căuta mai mult timp să dezvolţi o explicaţie." La descoperirea efectului Procopiu în 1930 [2], este foarte probabil că explicarea fenomenului s-a oprit la magnetizarea ortogonală în firul conductor feromagnetic, din cauza lipsei, la acea dată, a unui instrument foarte sensibil pentru tensiuni alternative. În 1981, a apărut ipoteza lui R. I. Forgaci de la OSIM Bucureşti asupra faptului că, într-un conductor, particulele microscopice se deplasează pe o traiectorie elicoidală [3].  Se poate face o conexiune între această ipoteză şi efectul Procopiu, în sensul că, dacă ipoteza lui Forgaci este corectă, atunci efectul Procopiu ar trebui să se producă şi când se înlocuieşte conductorul feromagnetic cu un conductor din cupru sau din aluminiu. B. Cercetări experimentale Pentru eliminarea influenţei poziţiei firelor conductoare care alimentează în curent alternativ conductorul coaxial cu bobina, s-a realizat configuraţia cilindrică a experimentului TUBIS (fig.1). Au fost aşezate două bobine spiral-cilindrice DC (pe dreapta) şi SC (pe stânga), coaxiale şi situate între două tuburi metalice, care sunt conectate electric între ele la un capăt. La celălalt capăt, marginile tuburilor sunt conectate la firele conductoare (izolate şi răsucite între ele), prin care se alimentează de la sursa de curent alternativ. Cele două bobine, DC şi SC, sunt realizate ca două spirale din conductor izolat (de exemplu, cupru emailat, de grosime 0,3 mm), aşezate în cele două canale practicate la strung pe exteriorul unui cilindru izolant, cu acelaşi pas, pe aceeaşi lungime, deci cu acelaşi număr de spire, care se întretaie de-a lungul a două generatoare ale cilindrului suport. Începuturile celor două bobine se pot conecta electric la un capăt al unui fir conductor izolat, aşezat pe generatoarea geometrică a suportului cilindric, până în apropierea sfârşiturilor bobinelor, de unde pleacă împreună cu prelungirile sfârşiturilor, cu care se răsucesc pe o lungime necesară până la milivoltmetrul de c.a. Pentru primele încercări, s-a utilizat o sursă de c.a. de laborator, de tip Siemens (0÷50 A), la 50 Hz, iar ca instrument de măsurare un multimetru sensibil Rohde-Schwartz (cu alimentare inclusă), pe domeniul 0÷3 mV c.a. S-a repetat experimentul şi la curenţi de ordinul a 5÷10 A, având semnalul de măsurat aplicat la intrarea unui amplificator de tensiune cu factorul de amplificare 1000, iar milivoltmetrul conectat la ieşirea amplificatorului, care este ecranat şi cu alimentare proprie inclusă (de exemplu, 2x2 pile galvanice R6, pentru un amplificator operaţional de tip MAX 412). Bobinele DC şi respectiv SC s-au realizat cu câte 60 spire, situate pe un tub cilindric din polietilenă, având diametrul exterior de 45 mm, cu pasul spirelor de 4 mm, iar tubul metalic interior este din cupru industrial, de lungime 330 mm şi diametrele 6 mm exterior şi 4 mm interior, în timp ce tubul exterior este din oţel ordinar (magnetic moale), de lungime 270 mm şi diametrele 59 mm exterior şi 53 mm interior, alimentarea tuburilor metalice s-a făcut cu ajutorul unui disc de oţel gros de 10 mm, perpendicular pe axul comun. Pentru un curent absorbit de la sursa de 50 Hz de 9,7 A, tensiunile electromotoare induse în SC şi DC au fost de 31 microvolţi şi respectiv 23 microvolţi, iar între sfârşiturile bobinelor tensiunea măsurată a fost de 53 microvolţi. C. Interpretare rezultate Existenţa celor două tensiuni electromotoare induse de curentul alternativ axial în bobinele DC şi SC nu se poate pune pe seama componentei cunoscute a câmpului magnetic perpendicular pe direcţia axială a curentului alternativ, deoarece această componentă este tangentă la suprafaţa cilindrică, pe care se află cele două bobine ca şi firul conductor de legătură dintre începuturile bobinelor spre milivoltmetru, astfel că nu produce flux magnetic inductor prin bobine, componenta fiind şi perpendiculară pe raza cilindrului în orice punct considerat. Altfel exprimat, componenta câmpului magnetic perpendiculară pe axul cilindrului conductor interior nu intersectează nici un plan perpendicular pe ax, plan care cuprinde proiecţia conturului închis prin care se calculează fluxul magnetic inductor. Se observă importanţa locului unde este aşezat firul (sau firele) de la începuturile bobinelor până în apropierea sfârşiturilor acestora, de unde firele conductoare izolate între ele se răsucesc şi se prelungesc spre milivoltmetru. Dacă se admite existenţa unei componente axiale a câmpului magnetic, aceasta s-ar putea pune în evidenţă prin apariţia unei tensiuni induse în spiralele celor două bobine. Se impune apoi să admitem existenţa componentei circulare a curentului, adică perpendiculara pe axa tuburilor conductoare ale curentului electric, concluzia aceasta rezultând din ortogonalitatea componentei axiale a câmpului magnetic faţă de direcţia curentului electric (legea Biot-Savart). Inegalitatea valorilor tensiunii electromotoare din cele două bobine DC şi SC, în condiţiile unei simetrii perfecte de realizare a acestora, constituie, de asemenea, un prilej de reflecţie, ţinând seama că diferenţa măsurată iese din marja de eroare. Se observă că în bobina SC, integrala componentei axiale are semn contrar cu integrala componentei circulare, iar în bobina DC integrala respectivă are acelaşi semn cu integrala componentei circulare. D. Concluzii Prin rezultatele obţinute în experimentul TUBIS, se propune o analiză a modului de realizare a instalaţiei, precum şi a apariţiei tensiunii electromotoare în cele două bobinaje. Sunt puse în discuţie ipotezele Oersted, Forgaci şi altele, care fac posibilă existenţa efectului Procopiu şi în cazul înlocuirii conductorului feromagnetic cu unul de cupru sau aluminiu, prin admiterea existenţei unei componente axiale a câmpului magnetic. În plus, se poate spune că acceptarea ipotezei că liniile de curent ale purtătorilor de sarcini electrice din conductor sunt linii spirale nu contrazice legile electrotehnicii. 
E. Bibliografie[1]. J. Chr. Oersted - Experimenta circa effectum conflictus electrici in acum magneticum, Annales de Chimie et de Physique, tom XIV, pag. 417-425, Paris, 1820. [2]. St. Procopiu - Influence d'un champ alternativ circulaire sur les discontinuites d'aimantation du fer, Journal de Physique, I (1930), pag. 306. [3]. R. I. Forgaci - Structura micro şi macro a curenţilor electrici, lucrare OSIM Bucureşti, 1981. [4]. Nicolaie N. Vlad - Dispozitiv electromagnetic de măsurare, OSIM Bucureşti 1981, număr înregistrare 104773. [5]. Nicolaie N. Vlad - Observaţie experimentală asupra asimetriei electromagnetice între bobinaje toroidale, Centrul de Fizică Tehnică Iaşi, a 3-a Conferinţă Naţională de Magnetism, 16-17 dec. 1983, Iaşi. Fig. 1 (pentru mărire, click pe imagine) →
Sfârşit articol. Autor articol: Vlad Nicolaie. Locul creării şi data publicării articolului: undeva pe Terra - 11 mai 2008. Contact (e-mail): nicolaienvlad@yahoo.com Observaţie: Articolul a fost publicat prima dată în Revista "Electrotehnică-Electronică-Automatică" (Fondat 1952), Vol. 53, Nr. 2, Aprilie-Iunie 2005, Editor - Institutul de Cercetare şi Proiectare pentru Electrotehnică (ICPE), Editura Electra. Înapoi la cuprins Inventatori externi
Întreg materialul din acest site este protejat prin marca Inventinov® înregistrată la
OSIM (Oficiul de Stat pentru Invenţii şi Mărci) Bucureşti, cu nr. M2007/002552 din 08 martie
2007, cât şi prin protecţie complementară, Copyright la Copyrightfrance.com (vezi certificatul
de la sfârşitul paginilor).
|
|
Intrare •
Inventinov •
Cercetare & SF •
Inovaţii & Invenţii •
Independenţa financiară Inventatori externi • Contact & Fotografii • Link-uri • Hartă site |
|
Fotografii cosmos: Telescop Hubble • Applet:
Anfy© • Fotografii: Eduard Andreas Web Design: Inventinov® • Copyright 2007 → infinit © Inventinov® = Florin Iacob |
| Site lansat: 20 martie 2007 • Site actualizat: vezi pagina de intrare |
