Электроны в проводе с постоянным напряжением

Модель электрона, представленная на рис. 106, позволяет описать его поведение в проводе с постоянным напряжением (рис. 110).

Рис. 110.Схема движения электронов в проводе с постоянным напряжением от южного полюса S (+) к северному полюсу N (-), а разомкнутой цепи в электронно-лучевой трубки - от минуса (-) к плюсу (+)

Чистое постоянное напряжение V (рис. 110) имеют батареи и аккумуляторы. Однако, этим понятием обозначают и выпрямленное переменное напряжение, поэтому при анализе поведения электрона в проводе надо учитывать этот факт.

Схема ориентации электронов при их движении вдоль провода с постоянным напряжением показана на рис. 110. Она следует из структуры электрона (рис. 106) и магнитного поля, формирующегося вокруг провода с постоянным напряжением (рис. 109). Как видно (рис. 110), электроны выстраиваются так, что векторы их магнитных моментов и спинов оказываются направленными от плюса к минусу. Таким образом, южные полюса всех свободных электронов в проводе с постоянным напряжением оказываются сориентированными к плюсовому ( ) концу провода. Северные полюса всех свободных электронов оказываются сориентированными к другому концу провода ( ) (рис. 110).

Чтобы понимать основания для введения представлений о том, что плюсовой конец провода соответствует южному магнитному полюсу, а минусовый – северному, надо иметь в виду, что в проводе нет свободных протонов, поэтому некому в нём формировать положительный знак заряда. Есть только свободные электроны, а они имеют один знак заряда, но два магнитных полюса: южный (S) и северный (N).

Дальше мы увидим, как из такой условности вытекают следствия, объясняющие такое обилие электрических эффектов, что данная гипотеза уверенно завоёвывает статус постулата.

Анализируя описываемый процесс движения свободных электронов в проводе, надо иметь представления о разнице между размерами атомов и электронов, которые оказываются в промежутках между атомами.Примерная разница известна. Размеры электронов , а размеры атомов . Тысячекратная разница в размерах - достаточное условие для перемещения электронов в проводе.

Тем не менее, заряды и магнитные поля свободных электронов не безразличны для зарядов и магнитных полей электронов, связанных с атомами и молекулами. Они оказываются достаточными, чтобы, воздействуя на валентные и другие связанные электроны атомов, заставлять их излучать фотоны.

Таким образом, приложенное постоянное напряжение не только перемещает свободные электроны вдоль провода, но генерирует фотоны, нагревающие провод. Чем больше приложенное напряжение, тем больше скорость движения электронов в проводе и интенсивнее их действие на связанные электроны, которые излучают фотоны с большей энергией.

Нетрудно видеть, что переменное напряжение заставит электроны вращаться так, что концы векторов магнитных моментов электронов и общих моментов совокупностей электронов, а также векторы их спинов будут описывать окружности. Процессы изменения напряжения, тока и напряжённости магнитного поля возникающего при этом вокруг провода (рис. 109), принимают синусоидальный характер.