ELEKTRINA

Náboj elektrónu zmeral v roku 1909 americký fyzik Robert Millikan. Hodnotu elektrického náboja protónu
určil Rutherford dedukciou!?

Veľkosť náboja protónu bola v 20. storočí opakovane experimentálne overovaná porovnávaním nábojov rôznych prvkov s rôznym počtom protónov. Výsledky experimentov „údajne“ potvrdili Rutherfordov predpoklad. Navrhovaný „Model tmavej hmoty“ to však popiera. Prv než začnete čítať ďalší text, si treba uvedomiť, že pojem „elektrický“ je výsledkom pôsobenia druhej zložky tmavej hmoty.

Elektrický náboj

Zdrojom elektriny je elektrický náboj. V úvode 8. kapitoly sme uviedli, čo vieme o podstate elektrického náboja. Intenzita elektrického poľa v okolí guľového telesa, ktoré je v kľude, sa dodnes počíta na základe Coulombovho zákona (rovnica 1).

\Large {E=\frac{1}{4\pi.\epsilon_0}\:\frac{q}{r^2}\quad [N]\qquad (1)}

q – elektrický náboj, ε₀ – permitivita „vákua“, r – polomer telesa s nábojom

Konštanta 4π vyjadruje závislosť intenzity od plochy gule s polomerom r.
Permitivita ε₀ vyjadruje odpor vákua proti šíreniu elektrického poľa v okolí elektrického náboja.

Ak porovnáme rovnicu (1) s Newtonovým zákonom gravitácie, vidíme, že sa líši iba tým, že sa používa náboj namiesto hmotnosti.

Poznámka: Elektrické pole v okolí nabitej gule, ktoré skúmal Coulomb, bolo rovnomerne rozložené. Tento predpoklad pre okolie elektrónu a protónu neplatí!

Výpočet pomeru elektrickej a gravitačnej sily

Náboj elektrónu bol zmeraný v roku 1909 (Milikan). Náboj protónu nebol nameraný, ale bol v roku 1917 určený dedukciou (Rutherford). Jeho hodnota sa na základe dedukcie rovná opačnej hodnote náboja elektrónu. Na základe týchto hodnôt bol určený pomer elektrickej a gravitačnej sily.

Uvádzame výpočet pomeru elektrickej a gravitačnej sily v jadre vodíka, ktorý obsahuje text vysokoškolskej učebnice pre študentov MIT (Massachusetts Institute of Technology) v USA (str. 2-29).

http://web.mit.edu/viz/EM/visualizations/coursenotes/modules/guide02.pdf

Pri výpočte síl v jadre vodíka (prótium) boli použité nasledujúce hodnoty.

Elektrický náboj protónu a elektrónu je rovnaký, ale opačnej polarity, e = 1,6×10^-19C
Hmotnosť protónu, m_p = 1,7×10^-27 kg,
Hmotnosť elektrónu, m_e = 9,1×10^-31 kg.
Vzdialenosť medzi protónom a elektrónom je R

Na základe Coulombovho zákona sa elektrická sila F_e medzi protónom a elektrónom v jadre vodíka vypočíta podľa vzťahu:

\Large \displaystyle F_e=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{e^2}{R^2}\qquad[\mathrm{N}]\qquad(2)

Na základe Newtonového zákona sa gravitačná sila F_g medzi protónom a elektrónom v jadre vodíka vypočíta podľa vzťahu :

\Large {F_g=G\:\frac{e_p.e_e}{R^2}\quad [N]\qquad (3)}

Pre pomer týchto síl platí:

\Large {\frac{F_e}{F_g}=\frac{e^2}{4\pi.\epsilon_0.G.m_p.m_e}=2,2.10^{39}\quad \qquad (4)}

Na základe modelu prúdenia tvrdíme, že tento výpočet je nesprávny. Vysvetlenie spočíva v neznalosti podstaty elektrického náboja.

Hmotnosť protónu je približne 1000-krát väčšia ako hmotnosť elektrónu. Tomu musí zodpovedať aj hmotnosť premenenej gravitačnej látky na elektrickú látku. Hodnota elektrického náboja protónu sa preto nemôže rovnať hodnote elektrického náboja elektrónu.
Existuje len jedna polarita elektrického náboja. Záporný, alebo zápornejší.
V okolí rotujúceho protónu a rotujúceho elektrónu nie je intenzita elektrického poľa rovnomerne rozložená.

Výpočet pomeru uvedených síl je založený na neplatných predpokladoch.

Elektrické pole vodiča

Začneme pojednaním o jednosmernom elektrickom prúde vo vodiči. Dnes prevláda v povedomí ľudí názor, že elektrický prúd vo vodiči znamená tok voľných elektrónov. Predpoklad o existencii „prúdových motorov“ vytvorených prírodou (elektrón, protón, neutrón) osvetlí skutočný princíp elektrického prúdu vo vodiči.

Pole vodiča po pripojení elektrického napätia

Kovy sú dobrými vodičmi elektrického prúdu. Príčinou dobrej vodivosti sú voľné elektróny. Pozrime sa teda na úlohu voľných elektrónov vo vodiči elektrického prúdu. Začneme pojednaním o jednosmernom elektrickom prúde vo vodiči. Dnes prevláda v povedomí ľudí názor, že elektrický prúd vo vodiči znamená tok voľných elektrónov. Predpoklad o existencii „prúdových motorov“ vytvorených prírodou (elektrón, protón, neutrón) osvetlí skutočný princíp elektrického prúdu vo vodiči.

Pole vodiča po pripojení elektrického napätia

Kovy sú dobrými vodičmi elektrického prúdu. Príčinou ich dobrej vodivosti sú voľné elektróny. Pozrime sa teda na úlohu voľných elektrónov vo vodiči elektrického prúdu. Voľné elektróny sa náhodne pohybujú v kryštalickej mriežke kovu, pričom spolu s časticami atómov vytvárajú energeticky minimálne elektrické pole.

Elektrické pole vodiča predstavuje odpor voči prúdeniu elektrickej látky zo zdroja.

Po pripojení dostatočne veľkého elektrického napätia na konce vodiča sa poruší elektrické pole vodiča a vodičom začne prúdiť elektrická látka (prúd) zo zdroja. Osi voľných elektrónov vodiča sa vplyvom prúdenia elektrickej látky zo zdroja natočia do smeru prúdenia (obr. 1).

Tým sa významne zníži „elektrický“ odpor vodiča. Prietok elektrickej látky (prúdu) zo zdroja sa sčíta s prietokom elektrickej látky emitovanej časticami vodiča. Obrázok zobrazuje nielen natočenie voľných elektrónov vplyvom prúdenia elektrickej látky, ale aj rotáciu prúdenia emitovanej elektrickej látky vplyvom rotácie voľných elektrónov. Natočenie osí voľných elektrónov sa dá prirovnať k natočeniu vlajok v smere prúdenia vetra.

e 1 — ***Obr. 1 Elektrické pole v okolí vodiča, v ktorom prúdi elektrická látka (prúd) rýchlosťou **v_e** .***

Rýchlosť prúdenia elektrickej látky vo vodiči je výsledkom prietoku prúdenia emitovanej elektrickej látky častíc vodiča a prietoku prúdenia elektrickej látky zo zdroja. Pre rýchlosť prúdenia v_e platí rovnica (5).

\large{v_e=\frac{q_1+q_2}{\pi.r^2}}\qquad[m/s]\qquad(5)

q₁ – prietok prúdenia emitovanej elektrickej látky častíc vodiča, q₂ – prietok prúdenia elektrickej látky zo zdroja,
r – polomer vodiča

Prúdenie elektrického poľa zobrazené v okolí vodiča má samozrejme okrem orbitálnej zložky aj radiálnu a translačnú zložku rýchlosti. Prúdenie elektrickej látky vo vodiči je možné prirovnať k prúdeniu tornáda na povrchu Zeme.

Intenzita elektrického poľa okolo vodiča nie je nič iné, ako prúdenie elektrickej látky strhávanej prúdom (tornádo) elektrickej látky vo vodiči. Pre elektrické pole v okolí vodiča, v ktorom prúdi elektrická látka (elektrický prúd) platí pravidlo pravej ruky, pretože voľné elektróny sú pravotočivé.

Poznámka: V prúdení elektrickej látky vo vodiči dochádza aj k unášaniu voľných elektrónov, ale rýchlosť ich pohybu je malá. Iná je situácia pri zváraní elektrickým prúdom. V mieste zvaru dochádza nielen k pohybu voľných elektrónov, ale aj samotných atómov materiálu elektród.

Pole vodiča pri jeho pohybe

Vplyv pripojeného napätia na konce vodiča poznáme. Aký je však vplyv pohybu vodiča na jeho elektrické pole v otvorenom kozmickom priestore?

Predpokladáme, že s rastom vzájomnej rýchlosti medzi vodičom a prostredím elektrickej látky (tmavej hmoty) v smere osi vodiča rastie vplyv pohybu na elektrické pole vodiča nielen v jeho okolí, ale aj vo vnútri vodiča. Prúdenie elektrickej látky vo vnútri vodiča neovplyvní pevnú väzbu atómov. To však neplatí pre voľné elektróny. Pri rýchlosti blízkej rýchlosti v_e, nastáva rovnaký jav ako po pripojení dostatočného napätia, obr. 2.

Elektrická látka emitovaná z rotujúcich voľných elektrónov natočených proti smeru pohybu strháva (indukuje) elektrickú látku emitovanú z atómov vodiča. Výsledkom je rotujúce elektrické pole, tak ako po pripojení napätia zo zdroja.

e 2 — **Obr. 2 Elektrické pole v okolí vodiča, ktoré sa pohybuje rýchlosťou blízkou** **v_e**.

Tieto tvrdenia bude potrebné potvrdiť experimentom v otvorenom kozmickom priestore, čo v dnešnej dobe nie je problém. Naopak potvrdenie vplyvu pohybu vodiča na jeho elektrické pole bude znamenať možnosť merania vzájomnej rýchlosti medzi vodičom a druhej zložky tmavej hmoty.

Elektromagnetické pole

Z názvu „Teória elektromagnetického poľa“ je možné dedukovať, že elektromagnetické pole sa nachádza v prostredí jednej látky. V súčasnosti hovoríme, že ide o prostredie vákua. Na základe modelu tmavej hmoty tvrdíme, že vákuum je vyplnené druhou zložkou tmavej hmoty. Inými slovami, druhá zložka tmavej hmoty tvorí vo vesmíre prostredie, v ktorom sa šíri elektromagnetické vlnenie. Ako to funguje v skutočnosti? Tu je vysvetlenie.

Nositeľom najmenšieho elektrického náboja je elektrón.
Podstatou elektrického náboja elektrónu je emitované prúdenie druhej zložky tmavej hmoty v osi elektrónu.
Vlnenie druhej zložky tmavej hmoty vyplňujúcej priestor vesmíru dokáže spôsobiť len pohyb elektrického náboja.
Pohyb elektrónu spôsobuje šírenie vlnenia v rovine jeho obehu.
Kmitajúce častice druhej zložky tmavej hmoty v rovine vlnenia narážajú do susedných častíc. Výsledkom je pohyb susedných častíc v rovine kolmej na rovinu vlnenia a tým vznik tzv. magnetickej vlny.

Je to samozrejme iba hypotéza. Fyzika však dodnes nepozná podstatu elektrického náboja. Preto prezentujeme túto hypotézu, ktorá ukazuje cestu na pochopenie nepoznaných tajomstiev fyziky na základe zdravého rozumu.