А.А.Шпильман

Векторный потенциал

Казалась бы, в электротехнике все уже изведано, все известно, "пахано перепахано". Но если снять шоры "великих мужей" и приглядеться внимательно, то можно увидеть что в электротехнике парадоксы так и прут из всех щелей (и убегают как тараканы из под рук когда, пытаешься их ухватить).

Вот один из парадоксов:

Возьмем обычный сетевой трансформатор используемый в бытовых телевизорах и приемниках, в котором первичная и вторичные медные обмотки намотаны на замкнутый железный сердечник. На первичную обмотку подадим переменное напряжение 220 вольт 50 Герц. Со вторичной обмотки можем, например, снимать напряжение 12 вольт 50 Герц и ток 10 ампер.

Но вот вопрос - откуда во вторичной обмотке мог появится такой ток если практически все магнитное поле первичной обмотки сосредоточенно в железном сердечнике и на витках вторичной обмотки оно не действует?

Может ли быть оправданием - наличие магнитного потока где-то в охватываемом витком провода объеме?

А может быть действующим фактором в трансформаторе является вовсе не магнитное поле?

В радио- электротехнике для удобства некоторых расчетов была введена вспомогательная функция - векторный потенциал А, связанный с магнитным полем Н соотношением

Н=rot A

т.е. этим соотношением магнитное поле подменяется вихрем некого векторного потенциала. Но похоже, этот гипотетический векторный потенциал А реально существует, в частности, в нашем примере с трансформатором, на витки провода вторичной обмотки действует не магнитное поле а действует векторный потенциал.

В настоящее время, для большинства ученого люда, векторный потенциал так и остается только вспомогательной функцией в математических расчетах. И дело здесь не только в вере, но и в том, что векторный потенциал проявляет себя тогда, когда имеет вихревую структуру (магнитное поле) или когда меняется во времени создавая электрическое поле

Е=-m*(dA/dt)

где m - магнитная проницаемость.

В других случаях векторный потенциал имеющимися методами весьма трудно обнаружим.

Сейчас известно влияние векторного потенциала на сдвиг фазы волны де-Бройля движущихся элементарных частиц в интерферометре, показанном на рисунке, где 1- бипризма; 2- призмы (тонкие кристаллические пластинки); 3- соленоид; 4- диэлектрик; 5- экран; (см. Н.В.Красногорского "Электромагнитные поля в биосфере", том 1, стр.331-346). Этот эффект называют эффектом Ааронова-Бома. Об подобных экспериментах можно также прочесть в статье В.Л.Любшиц, Я.В.Смородинский "Эффект Ааронова-Бома на тороидальном соленоеде" ЖЭТФ 1978г, т75, N1(7), стр. 40-45.

Но эффект Ааронова-Бома проявляет себя тогда, когда в объеме между интерферирующими пучками элементарных частиц присутствует магнитное поле, т.е. система неодносвязная. Если же векторный потенциал в масштабах прибора безвихревой и постоянен во времени, то пока его обнаружить не удается. Правда, в печати проскользнула информация, что в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне было зафиксировано изменение траектории кругового движения маятника в соленоиде под действием векторного потенциала космического происхождения, но насколько оно достоверно, неизвестно.

Векторный потенциал - это еще не распаханная целина, которая может дать неожиданные всходы. Только представьте, что может означать возможное наличие дипольных и квадрупольных векторно-потенциальных моментов у элементарных частиц.

Для экспериментов с векторным потенциалом не обязательно наличие синхрофазотронов и интерферометров. Его можно получить в относительно чистом виде подавая ток на тороидальную катушку (или обычный трансформатор). А экспериментировать можно, например, с тем же "STORM GLASS".

В настоящее время замечено, что векторный потенциал спиральной структуры влияет на ориентацию спинов электронов и ядер атомов, что и используется в генераторах аксионного поля, конструкции которых будут приведены в №2/96, №3/96.

(продолжение в №1/97)