ОБЪЯСНЕНИЕ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ДИПОЛЬНОЙ ТЕОРИЕЙ
© Скакодуб Г.А.
Контакт с автором: skakodub13@gmail.com
В природе достаточно много явлений, которым наука физика даёт объяснения. Все объяснения базируются на электронной теории, в основе которой лежит признание электрона стабильной монопольной частицей. К одному из таких явлений относится пьезоэлектрический эффект. Суть этого явления состоит в том, что при сжатии или растяжении образца вещества в нём возникает электрический ток, который регистрируется, например, гальванометром. Этот эффект был экспериментально открыт учёными братьями Кюри в 1880 году. В природе насчитывается, на сей день, более 1500 веществ, обладающих этим свойством. Эти вещества называют сегнетоэлектрическими.
Напомню, что традиционная физика признаётся в том, что до настоящего времени она не может дать достоверного определения электрическому току.
Рассмотрим эксперимент и его результат. Из кристалла вещества вырезают образец - прямоугольный параллелепипед или куб. Стороны образца строго ориентированы по отношению к форме кристалла вещества. Две определённые противоположные грани образца металлизируют и к ним присоединяют провода, подключённые к гальванометру.
При сдавливании (сжатии) образца со стороны металлизированных граней стрелка гальванометра отклоняется от нейтрального положения. Это означает, что в образце возник электрический ток в результате того, что “одна из этих граней при сдавливании зарядилась положительным электрическим зарядом, а противоположная ей грань зарядилась отрицательным электрическим зарядом”. “Произошла поляризация образца. Такое явление назвали прямым пьезоэлектрическим эффектом. Оказалось, что величина плотности поляризационного заряда прямо пропорциональна силе сдавливания и не зависит от величины образца”. Поскольку электроны являются, по утверждению науки, носителями электрических зарядов, то поэтому следует считать, что на одной грани образца скопились электроны, а на другой грани образца скопились, неизвестно откуда взявшиеся, позитроны. Учёные убеждены что электроны и позитроны являются монопольными частицами. Вот тут-то невольно напрашивается вопрос. Откуда взялись позитроны, если их нет в атомах веществ? В процессе эксперимента было установлено, что интервал температур существенно влияет на результаты эксперимента, то есть, на свойства вещества. Пьезоэлектрический эффект для разных материалов проявляется в широком диапазоне температур.
Если образец не сжимать, а растягивать, то заряды на гранях образца поменяют знаки. При этом стрелка гальванометра отклонится в противоположную сторону. Такое явление назвали “обратным пьезоэлектрическим эффектом”. Как понимать такое превращение? Что, позитроны превращаются в электроны, а электроны превращаются в позитроны, или они просто меняются местами. Почему наука не объясняет эту удивительную перестановку зарядов? Этот эксперимент подтвердил справедливость присутствия в природе принципа обратимости. При приложении переменного электрического напряжения к граням образца, образец переменно сжимается и растягивается.
Теперь привожу объяснение этого явления современной физикой. Происходит это явление по следующим причинам.
“Все пьезокристаллы не имеют центра симметрии и состоят из положительных и отрицательных ионов. При этом положительные и отрицательные ионы в кристалле образуют как бы две самостоятельные подрешётки, вставленные друг в друга. Когда параллелепипед сжимают, то эти решётки сдвигаются друг относительно друга и одна поверхность заряжается положительным зарядом, а другая отрицательным зарядом”.
Такое объяснение является общепринятым и признаётся правильным. Во всех учебниках и книгах этот эффект объясняется однозначно. Вникните в объяснение. Оно просто сумбурное. Считаю такое объяснение неверным, поскольку порождает вопросы, ответов на которые наука не даёт. Кристалл вещества имеет определённую форму. Например, сегнетоэлектрическое вещество титанат бария ( ВаТiО3 ) состоит из трёх элементов. Такое единичное образование можно считать элементарным кристаллом этого вещества. Этот кристалл состоит, как сказано в объяснении, из положительных и отрицательных ионов (атомов) этих элементов. Значит, каждый из ионов (атомов) обладает конкретным знаком заряда, то есть все ионы являются монополями. Но ведь каждый атом этих элементов вне кристалла является нейтральным. Что же заставило их стать в кристалле ионами, монополями и обзавестись такой величиной и знаком заряда, чтобы кристалл стал нейтральным? Сам кристалл тоже является нейтральным, значит, подрешётки так же должны быть нейтральными. Неизбежны вопросы. Что такое “самостоятельные подрешётки” и как представить их, вставленными друг в друга? Как представить сдвиг подрешёток друг относительно друг друга и, почему грани образца при сдвиге подрешёток заряжаются зарядами разных знаков? Ведь подрешётки, составленные из нейтральных элементарных кристаллов, тоже являются нейтральными. Неужели положительные ионы переходят на одну грань образца, а отрицательные ионы переходят на другую грань образца. Неужели атомы элементов бария, титана и кислорода порвали связи друг с другом и разбежались по граням? Кроме этого, слово подрешётка, предполагает наличие решёток, что ещё более делает объяснение неубедительным, сумбурным. Следовало бы, объясняющим процесс поляризации образца, представить рисунок этих подрешёток, вставленных друг в друга и составляющих, предположительно, решётку. Представленным объяснением не раскрывается физическая сущность пьезоэлектрического эффекта на уровне атома, не объясняется причина поляризации образца. Объяснение строится на признании “спонтанной (самопроизвольной) поляризации отдельных областей (доменов) вещества до приложения силы сжатия”. По какой причине, до влияния внешнего фактора (до сжатия), произошла спонтанная поляризация? По-сути, объяснение эффекта, есть простое фантастическое повествование, основанное, скорее всего, на допущениях и предположениях. Допущениями и предположениями пользовался А. Эйнштейн при объяснении фотоэффекта. Это недопустимо для науки. Применение предположений и допущений при объяснении физических явлений является величайшей афёрой в истории науки.
Слова поляризация и электризация тела имеют одинаковый смысл и означают, что вещество тела обладает свойством порождать статическое электричество при воздействии на него внешних факторов. В нашем эксперименте внешними факторами являются механические силы и электрическое поле.
Теперь я перехожу к объяснению пьезоэлектрического эффекта своей дипольной теорией. Суть теории в том, что в мире всё и все (от элементарных частиц до галактик) являются диполями. Моя теория базируется на законе единства противоположностей. Этот закон наукой, по непонятным причинам, не используется при объяснении явлений.
Электронная теория допускает наличие стабильных монопольных частиц – носителей материи, что противоречит закону единства противоположностей. Явление поляризации допустимо только для диполей. Само слово поляризация утверждает наличие, как минимум, двух полюсов (двух составляющих противоположность) в одном целом. Нормальное состояние любого диполя, например, атома, как носителя овеществлённой материи, нейтральное. Диполями являются и компоненты, из которых состоит атом. Нейтрон-диполь может быть или протоном, или антипротоном. Электрон, как один из компонентов атома, является ситуативным состоянием нейтральной частицы - позитрон-электронного диполя (ПЭД). Этот диполь может проявить себя позитроном или электроном в зависимости от характера внешнего фактора. Во всех случаях частица, как носитель материи, остаётся диполем (противоположностью), независимо от того, какая составляющая противоположности преобладает – положительная или отрицательная. Если в диполе преобладает положительная составляющая, то частица ПЭД будет позитроном, а нейтрон будет протоном, атом будет положительным ионом. Если в диполе преобладает отрицательная составляющая, то частица ПЭД будет электроном, нейтрон будет антипротоном, атом будет отрицательным ионом. ПЭД и нейтроны стабильны только в атомах веществ. Всё диполи стремятся к покою, к сохранению нейтрального, не искаженного, не деформированного состояния собственного энергетического поля. Поэтому все тела нейтральны и обладают нейтральным энергетическим полем до тех пор, пока на него не подействует внешний фактор. Любое явление, в котором возникает электрический ток, будет правильно объяснено только в том случае, когда будет правильно объяснена природа электрического тока и будет дано ему определение. Согласитесь с тем, что объяснение этого эффекта должно, по сути, свестись к объяснению порождения электрического тока. Природа электрического тока в любых средах одна, одинакова. Я дал определение электрическому току ранее в своей статье: “Новая версия моделей элементарных частиц”.
При приложении к образцу силы сжатия (внешнего фактора) атомы-диполи элементов, из которых состоит вещество образца, должны обязательно отреагировать на воздействие внешнего фактора. Атомы-диполи кристалла обладают энергией - собственным энергетическим полем, находящимся в нейтральном состоянии. Это означает, что положительная и отрицательная составляющие кристалла-диполя равны. Система в таком случае уравновешена. Поскольку составляющие условно обозначены словами положительная и отрицательная и означают энергию, то можно составляющие обозначить словами кинетическая и потенциальная. Атомы-диполи на сжатие отреагируют тем, что увеличится скорость их вращения, то есть, увеличится кинетическая энергия. Атомы-диполи, как и все частицы, являются вращающимися шарами. Увеличение кинетической энергии приведёт к нагреву образца. Известно, что сжатие всегда приводит к нагреву. Согласно закону сохранения энергии, увеличение кинетической энергии атомов-диполей будет происходить за счёт уменьшения их потенциальной энергии. Собственная энергия атомов-диполей всегда остаётся, по абсолютной величине, постоянной, одинаковой. Атомы-диполи не могут обладать только кинетической энергией или только потенциальной энергией. Атомы всегда остаются диполями. Можно сказать, что энергия и масса не существуют отдельно. Атом-диполь чрезвычайно стабильное образование и может разрушиться только в том случае, когда величина внешнего фактора достигнет для него критического значения, и он, как носитель овеществлённой материи, претерпит превращения и распадётся на эфирные диполи – носители тёмной материи, которыми заполнено всё межпланетное пространство. Это обосновывается законом сохранения материи. Сжатие образца приводит к искажению, к деформированию энергетических полей (электромагнитных полей) атомов-диполей. Возникает разность потенциалов, возникает сила электромагнитного поля, стремящаяся вернуть систему в нейтральное состояние. Вектор силы направлен от минуса к плюсу. Направление вектора показывает, как положительная энергия как бы поглощает, втягивает в себя отрицательную энергию, а отрицательная энергия пытается отторгнуть, уменьшить положительную энергию и привести систему в нейтральное, равновесное состояние. Таким образом, атомы-диполи вещества обладают свойством противиться внешнему фактору, стремлением к нейтральному энергетическому состоянию, порождая силу электромагнитного поля и, ориентируя эти силы в одном направлении. По сути, мы рассмотрели процесс порождения электрического тока в образце, выполненном из сегнетоэлектрического вещества. Значит, электрический ток есть ни что иное, как порождение в веществе векторов электромагнитных полей атомов вещества, под воздействием внешнего фактора, с выстраиванием векторов в одном направлении. Это и есть определение электрическому току. Определение справедливо для любых токопроводящих сред.
Теперь рассмотрим вариант растяжения образца. Науке известно, что при растяжении, при расширении сред температура понижается. При понижении температуры происходит уменьшение кинетической энергии атомов-диполей и повышение их потенциальной энергии. Процесс порождения электрического тока при растяжении такой же, как и при сжатии, только векторы электромагнитных полей атомов-диполей будут сориентированы в противоположном направлении.
Сравните моё логичное простое объяснение пьезоэлектрического эффекта с заумным объяснением традиционной физикой. Чем заумней объяснение, тем правильней?
Происходит, всего лишь, порождение силы электромагнитных полей атомов-диполей в результате деформации нейтральных состояний их энергетических полей и ориентация в одном направлении векторов этих сил, в результате смены характера (направления силы) внешнего фактора.
Этим свойством обладают все токопроводящие среды. Так я объяснил прямой пьезоэлектрический эффект. Дипольной теорией можно объяснить увеличение тока при увеличении силы сжатия для данного образца. По мере увеличения силы сжатия векторы атомов-диполей всё более принимают одно направление. Ток увеличивается до тех пор, пока векторы всех атомов-диполей примут одно направление. Дальнейшее увеличение сжатия не приведёт к росту тока, а может привести либо к разрушению образца, либо к исчезновению тока в результате перегрева образца, что подтверждается экспериментом. Увеличение образца обязательно приведёт к увеличению тока потому, что в образовании тока будет участвовать большее число атомов-диполей.
Обратный эффект, вызван тем, что внешним фактором является электрическое напряжение, приложенное к металлизированным граням образца. Внешнее электрическое поле искажает энергетические поля атомов-диполей вещества, что и приводит к сжатию или расширению образца в случае приложения переменного тока. Прямой и обратный эффект утверждают справедливость существования в природе принципа обратимости процессов.
В конце хочу сказать, что дипольной теорией я объяснил секрет адсорбции влаги корнями растений, что не может наука объяснить до сего дня. Многие явления традиционная физика объясняет, аналогично рассмотренному эффекту, удивительной надуманной фантастикой, без всякого объяснения применяемых терминов и действий.
Заключение.
Во всех явлениях, в каких бы средах они не проходили, когда мы сталкиваемся с порождением электрического тока, мы должны понимать, что природа порождения электрического тока - физическая сущность одна для всех сред. Поскольку учёные все явления объясняют по-разному, то есть по-разному представляют природу тока, они тем самым отрицают единство мира. Природа не настолько глупа и расточительна, чтобы допускать исключительность и изменять своей гениальной простоте и рациональности.
Скакодуб Г. А.
01. 06. 2015 г.
Дата публикации: 17 июня 2015
Источник: SciTecLibrary.ru
Размещено на сайте 19.06.2015
Статьи других авторов
На главную
