Eine Folge des Rowland-Effekts: Das intrinsische Magnetfeld. des Elektrons. ist kein Dipol.

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1 Jean de Climont Eine Folge des Rowland-Effekts: Das intrinsische Magnetfeld des Elektrons ist kein Dipol. April 2016

2 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.

3 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 )

4 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.

5 Diese Kurve zeigt die Spannung von den Spulen nach der Verstärkung in Abhängigkeit von dem Strom in der bewegungslosen Leiter gemessen geliefert.

6 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.

7 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.

8 5 ANALYSE DER URSACHEN FÜR DEN ANSTIEG DES MAGNETFELDES 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.

9 Es ist daher notwendig, dass das Magnetfeld des Elektrons eine Rotationsstruktur hat, die durch die Spulen gemessen werden kann.

10 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.

11 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.

12 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.

13 7 MAXWELLS GLEICHUNG Die Maxwell-Ampere- Gleichung 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.

14 ausrichtet. 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 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 Relativbewegung existiert nicht in Elektromagnetismus. 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)