Eine Folge des Rowland-Effekts: Das intrinsische Magnetfeld des

Jean de Climont
Eine Folge des Rowland-Effekts:
Das intrinsische Magnetfeld
des Elektrons
ist kein Dipol.
April 2016
1 VORSTELLUNG DES EXPERIMENTS
Das Magnetfeld eines Leiters, der von einem Strom von 0 bis 2.5 A
durchquert wird und bei Drehzahlen zwischen 100 und 260
Umdrehungen pro Sekunde dreht, ist drei- bis viermal höher als das
Magnetfeld von einem Strom gleicher Intensität in dem gleichen
bewegungslosen Leiter.
Die Elektronen rotieren mit dem Leiter. Das Magnetfeld ergibt sich aus
dem Rowland-Effekt. Aber als das Magnetfeld der rotierenden
Elektronen mit dem Feld der Schleife verbunden wurde, konnte es nicht
durch Messspulen erfasst werden, die an dem Leiter parallel angebracht
waren.
Somit kann dieses Magnetfeld nur Ergebnis von dem intrinsischen
Magnetfeld der Elektronen sein, die in der Leiterachsen durch den
Präzessionseffekt ausgerichtet wurden.
Aber die Position der Spulen relativ zu dem Leiter erlaubt keine
Dipolfelder zu detektieren. Die Spulen können die Rotation des
Magnetfeldes eines veränderlichen Strom messen, aber sie können keine
variables Dipolfeld erfassen.
Es ist daher notwendig, dass das Magnetfeld des Elektrons eine
Rotationsstruktur hat, die mit den Spulen gemessen werden können.
2 DIE MESSAPARATUR
Der Leiter ist ein Kupferrohr von 4 mm Außendurchmesser an seinen
Enden mit zwei Stahlstangen von 3 mm Durchmesser befestigt. Eine der
Stangen hat eine Länge von etwa 700 mm und wird von drei
Kugellagern in einem Stützrohr mit einem Innendurchmesser von 10
mm geführt. Ein Elektromotor von 12V Gleichstrom, 25A ist an dem
anderen Ende der Stange befestigt und an dem Stützrohr fixiert. Der
andere Stab, 50 mm lang, wird von zwei Kugellagern geführt. Die
beiden Stahlstangen sind an dem Kupferrohr durch isolierende
Verbinder befestigt.
Der Strom wird an den Leiter über Kohlenstoff-Kontakte mittels Federn
gehalten geliefert. Die Netzteile sind mehr als einen Meter vom Gerät
entfernt. Der Motor selbst befindet sich 700 mm von dem Sensor entfernt
in der Mitte des Drehrohres.
Die Motordreh wird durch eine UV-Tür gemessen.
(12,81 Hz für 20 Wellenlängen : 256 Hz )
3 DER SENSOR
Das Magnetfeld des pulsierenden Stroms von 100 Hz, der durch das
Drehrohr hindurchfließt, ist in der Größenordnung von 10-7 Tesla. Es
wird mittels eines Sensors mit zwei Spulen in Reihenschaltung zu
beiden Seiten des Drehrohrs in seiner Ebene gemessen.
Beide Sensorspulen bestehen aus etwa 1200
Windungen
Kupferdraht
von
0,1
mm
Durchmesser.
Das Sensorsignal wird zu einem integrierten
Linearverstärker AD 820 gesendet. Die
Verstärkung ist 200. Der Offset wird nicht
korrigiert. Der Verstärker wird mit +15 V
geregelter monopolaren Spannung geliefert.
Das Drehrohr wird mit 9V Wechselstrom
gespeist, aber ungefiltert. Dies führt zu einem
Stromimpuls bei 100 Hz in dem Rohr. Dieser
Puls induziert eine Spannung in den
Sensorspulen. Der Sensor kann die Richtung des
Magnetfeldes
bei
der
Variation
des
Induktionsstroms als Vorzeichenwechsel bei
jeder Halbperiode nicht unterscheiden. Der Verstärker erlaubt nur
positive Veränderungen mit einem Spannungsmesser zu messen.
Das verstärkte Signal wird mittels eines digitalen Spannungsmesser
gemessen. Es wird auch über einen USB-Port eines Computers mit
einem digitalen Oszilloskop verbunden.
Diese Kurve zeigt die Spannung von den Spulen nach der Verstärkung
in Abhängigkeit von dem Strom in der bewegungslosen Leiter gemessen
geliefert.
4 DIE MESSUNG
Die Spannung wird nach dem Verstärker für Intensitäten innerhalb von
0,1 bis 2A gemessen. Die Messungen wurden Dutzende Male in jeder
Drehrichtung und jeder Stromrichtung im Leiter wiederholt.
In Abwesenheit vom Strom erzeugt die Drehung kein Magnetfeld.
Das Starten und Stoppen des Motors sowie der für das Experiment
benötigten Stromversorgung verursacht keine an dem Verstärker
gemessene Spannung, wenn der Leiter nicht von einem Strom
durchflossen wird.
Der Intensitätsabfall im Leiter infolge der Rotation ist etwa 0,5 A,
entsprechend zur Erhöhung des Kontaktwiderstandes.
Anstelle eines Abfalls im Verhältnis zum Abfall der Intensität des
Stroms im Drehrohr, misst der Sensor einen sehr deutlichen Anstieg des
magnetischen Feldes.
Das Feld ist drei- bis siebenmal höher als das gleiche Feld des gleichen
Stroms.
Der Drehleiter wurde auf 140 mm verkürzt, um die Schwingungen zu
reduzieren
und
damit
die
Drehzahl
zu
messen.
Die
Rotationsgeschwindigkeit war viel höher als in der vorherigen
Konfiguration. Es erreichte 256 Umdrehungen pro Sekunde. Das Feld ist
fünfzehn mal höher als das gleiche Feld des gleichen Stroms.
In
dieser
Konfiguration
ist
die
Schallfrequenz der Vorrichtung mehr als
das Doppelte, der mit dem ersten Leiter
300 mm lang. Die Geschwindigkeit wird
dann
ein
Viertel
sein;
oder
90
Umdrehungen
pro
Sekunde.
Diese
Geschwindigkeit wird durch die Tatsache
que le Strom in den Motor Erhöht 10 bis 20
amps bestätigt. Unter diesen Bedingungen
würde das Magnetfeld auf die Drehzahl
des Leiters proportional ist.
Die Schwingungen waren noch erhebliche so war es nicht möglich, die
Wirkung der Rotationsgeschwindigkeit auf das Magnetfeld mit diesem
Gerät zu überprüfen.
5 ANALYSE DER
MAGNETFELDES
URSACHEN
FÜR
DEN
ANSTIEG
DES
Der Tolman-Stewart-Effekt, der auftritt, wenn die Drehung kurz einoder ausgeschaltet wird, kann nicht die Ursache für das beobachtete
Phänomen sein, da es dauerhaft ist. Darüber hinaus, das Magnetfeld,
das durch die Rotation der Elektronen mit dem Leiter erzeugt werden
würde, kann zu dem Feld außerhalb einer Magnetspule unendlicher
Länge gleichgesetzt werden, so ist es praktisch null.
Das leitfähige Rohr ist aus Kupfer hergestellt und ist deshalb nicht
magnetisch. Es kann daher kein Barnett-Effekt sein.
Zusätzlich wird in dem Tolman-Stewart-Effekt wie im Barnett-Effekt das
Magnetfeld in der Achse des Leiters gefunden. Der Sensor kann ein
solches Feld nicht erkennen.
Es kann nur ein Rowland-Effekt sein. Die Rotation der Elektronen um
die Leiterachse verursacht ein Magnetfeld. Dieses Phänomen ist der Fall
infolge sehr großen Erhöhung des Magnetfeldes im Drehleiter.
Dieser Effekt hängt natürlich von der Drehrichtung ab, aber der Strom in
dem Leiter wurde in zwei Phasen gleichgerichtet und dem
Sensorverstärker unipolare Spannung zugeführt. Es gab immer eine
Erhöhung der induzierten Spannung mit dem gleichen Vorzeichen.
Dieses Phänomen würde aus der Rotation der Elektronen mit dem Leiter
resultieren wie Schleifen und als ein Ergebnis kleiner Verschiebungen
durch ein Magnetfeld.
Allerdings ist diese Erklärung des Rowland-Effekt durch Verschiebung
von Elektronen unmöglich ist. Das Feld wäre koaxial zu dem Treiber
und könnte durch den Sensor nicht erfasst werden.
Es ist daher ein Phänomen der Präzession der Drehachse der Elektronen.
Es resultiert aus der Coriolis-Beschleunigung. Ein sich um eine Achse
drehender Körper, der um eine andere Achse in Rotation versetzt wird,
hat seine eigene Drehachse in Richtung der Achse der Drehung
geschoben.
Aber im Kontext der aktuellen Theorien hat das Magnetfeld des
Elektrons eine Dipolstruktur.
Jedoch erlaubt die Position der Spulen relativ zum Leiter keine
Dipolfelder zu detektieren. Je nach Ausrichtung des Dipols durchqueren
die Feldlinien die Spulen in entgegengesetzter Richtung und die
induzierten Ströme heben sich auf oder sie passieren überhaupt nicht.
Es ist daher notwendig, dass das Magnetfeld des Elektrons eine
Rotationsstruktur hat, die durch die Spulen gemessen werden kann.
Der Rowland-Effekt kann nicht aus dem Übergang von Elektronen
resultieren, wie wir gesehen haben. Die Verschiebung von Elektronen
kann nicht die Ursache des Magnetismus der elektrischen Ströme sein.
Das Magnetfeld des elektrischen Stromes resultiert daher direkt aus dem
intrinsischen magnetischen Feld der Elektronen. Ihr Feld ist in den
Leitern so ausgerichtet, dass der Leiter ein resultierendes Magnetfeld
erzeugt.
Der alte Ansatz der elektromagnetischen Theorie, der das Gesetz von
Biot und Savart durch eine formale Analogie mit Coulomb-Gesetz zu
rechtfertigen versucht, konnte das Fehlen von experimentellen Beweise
nicht verbergen.
Der axiomatische Ansatz wurde geklärt. Die neuesten Bücher nahmen
als Ausgangspunkt das Postulat der magnetischen Kraft zwischen zwei
bewegten Ladungen.
Leider hat nicht nur diese Annahme offensichtlich keine experimentelle
Rechtfertigung, aber sie scheint jetzt ganz im Gegensatz zum
Experiment zu sein.
6 DIE MAGNETEN
Als Folge davon kann das Magnetfeld der Elektronen nicht direkt die
Ursache der Magnetfelder von Magneten sein.
Das Magnetfeld des paramagnetischen,
diamagnetischen, anti-ferromagnetischen
und ferromagnetischen Körper hat im
allgemeinen überall eine orthogonale
Topologie zum Feld des Leiters.
Die einzige Struktur, die eine solche
Topologie mit elementaren magnetischen
Momenten zu bilden erlaubt, ist der
Helmholtz-Torus. Eine ähnliche Struktur
mit einer Schleife oder einer Magnetspule
wird in dem Fall vom elektrischen Leitern
erhalten.
Es ist daher festzustellen, dass der
Magnetismus von Magneten und den
oben erwähnten Körpern sich aus der Existenz von solche Strukturen in
der Materie der Magneten ergibt, deren Orientierungs-Bedingungen die
verschiedenen Arten von Magnetismus ausmachen.
Es ist notwendig, dass die Elektronen in Ringstrukturen innerhalb der
Magneten organisiert sind.
Elektronen von Magneten, die in solchen Strukturen enthalten sind,
erzeugen ein Magnetfeld ähnlich denen von Magneten.
7 MAXWELLS GLEICHUNG
Die Maxwell-AmpereGleichung ist falsch. Es
ist in keinem Fall eine
Vektor-Beziehung
zwischen
dem
Magnetfeld der Elektronen in einem elektrischen Feld und dem
Stromdichtevektor J. Es gibt nur eine formale Koinzidenz. Das
Magnetfeld des Stromes ist proportional zum mittleren magnetischen
intrinsische Magnetfeld der Elektronen, das selbst proportional zu dem
elektrischen Feld im Leiter ist.
Jedoch der Strom selbst ist proportional zu demselben elektrischen Feld.
Aber die Mengen haben nichts miteinander zu tun. Und in erster Linie,
eine Änderung des Bezugssystems wirkt sich weder auf des Elektrons
eigenes Magnetfeld, noch den Drehimpuls aus.
Wenn die Ladung natürlich erhalten werden müssen, auch unter
wechselnden Bedingungen, ist die direkte Beziehung zwischen dem
Magnetfeld und dem Stromvektor falsch, wie wir gerade gesehen haben.
Das Magnetfeld des elektrischen Stroms ist die geometrische Summe der
Magnetfelder der Elektronen im Leiter. Ohne eine Potentialdifferenz,
also ohne ein elektrisches Feld in dem Leiter sind die Magnetfelder der
Elektronen statistisch verteilt und der Leiter hat kein Magnetfeld.
Ein elektrisches Feld im Leiter richtet das rotierende Magnetfeld der
Elektronen so aus, so dass der Strom selbst dadurch ein rotierendes
Magnetfeld bekommt. Dabei haben wir durch Dissoziation der direkten
Verbindung zwischen dem Stromvektor und dem Magnetfeld die
Möglichkeit, eine Magnetfeldänderung des elektrischen Feldes zu
zeigen, ohne dass die Erhaltung der Ladung in Frage gestellt wird. Das
Problem der Ampere-Gleichung in variabler Regelung ist daher
gegenstandslos.
Der Verschiebungsstrom den Maxwell zur Ampere Gleichung
hinzugefügte, um die mathematische Divergenz des Stroms in variablen
Regelung aufzuheben und die Erhaltung der Ladung zu erfüllen, hat
nun eine sehr einfache physikalische Erklärung. Es ist einfach das
Magnetfeld, das aus dem Magnetfeld der Elektronen resultiert, das nicht
in den Strom J eindringt. Beispielsweise im Falle von Elektronen, die
sich quer zu einer plötzlichen Vergrößerung eines Leiters bewegen. Sie
erzeugen ein elektrisches Quer-Feld, das entsprechend seinem
Magnetfeld ausrichtet. Außerdem sind die Gleichungen ähnlich im Falle
der plötzlichen Erweiterung eines Rohres in Strömungsmechanik.
Dies ist auch der Fall bei Magnetfeldern, die
erscheinen, wenn man Kondensatoren lädt.
Das elektrische Feld in den Platten selbst
gleich Null ist, und erzeugt daher kein
Magnetfeld. Aber während des Ladens
sammeln sich Elektronen in den Platten an
und führen zu einem momentan zusätzlichen
elektrischen Feld, das sein Magnetfeld
ausrichtet.
Das magnetische Feld der elektrischen Ströme resultiert direkt aus dem
rotierenden Magnetfeld der Elektronen. Dieses Feld ist völlig
unveränderlich in Bezug auf die Änderung eines Bezugssystems.
Das
Problem
der
Elektromagnetismus.
Relativbewegung
existiert
nicht
in
8. LITERATURVERWEISE
Baigrie, B.
Electricity and Magnetism: A Historical Perspective.
Greenwood Press. (2006).
Bernard Pr. M.Y. Initiation à la mécanique quantique
Editions Hachette (1960)
Hennequin Pr. J.
Electromagnétisme et relativité restreinte.
Editions Dunod (1970)
Keithley, J.F.
The Story of Electrical and Magnetic Measurements:
From 500 B.C. to the 1940s
IEEE Press. (1999).
Landau Pr. L.
Théorie des champs
Editions Mir, Moscou (1966)
Liboff Pr.R.L.
Introductory Quantum Mechanics
Holden-Day Inc (1908)
Mach Pr. E.
De la connaissance et de l'erreur
Editions Flammarion (1908)
Pérez Pr.J.P.& alt Electromagnétisme
Editions Masson (1997)
Tonnelat Pr. M.A. Histoire du principe de relativité
Editions Flammarion (1971)