В трудах по классической электродинамике толкование ряда вопросов, касающихся законов электромагнитной индукции, носит двойственный и противоречивый характер.
Существующее положение дел, пожалуй, наиболее четко сформулировано Фейнманом в работе [1]. На стр. 53 читаем “...”правило потока”, согласно которому э.д.с. в контуре равна взятой с обратным знаком скорости, с которой меняется магнитный поток через контур, когда поток меняется за счет изменения поля или когда движется контур (или когда происходит и то, и другое). Две возможности – “контур движется” или “поле меняется” – неразличимы в формулировке правила. Тем не менее, для объяснения правила в этих двух случаях мы пользовались двумя совершенно различными законами: для “движущегося контура” и для “меняющегося поля”. И далее: “Мы не знаем в физике ни одного такого примера, когда бы простой и точный общий закон требовал для своего настоящего понимания анализа в терминах двух различных явлений. Обычно столь красивое обобщение оказывается исходящим из единого глубокого основополагающего принципа. Но в этом случае какого-либо особо глубокого принципа не видно”. Пожалуй, общепринятой является и такая трактовка закона Фарадея, которая содержится в работе [1]. “Наблюдения Фарадея привели к открытию нового закона о связи электрического и магнитного полей: в области, где магнитное поле меняется со временем, генерируется электрическое поле”. Однако и из этого правила также имеется исключение. Действительно, вне длинного соленоида магнитные поля отсутствуют, однако, при изменении тока в таком соленоиде вне соленоида генерируются электрические поля, которые возбуждают токи в витках, окружающих такой соленоид.
Следует указать, что на первый взгляд работа униполярного генератора не подпадает под законы индукции, когда на заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила, нормальная к направлению движения. Для её описания используется экспериментальный постулат о силе Лоренца, который с точки зрения физики, является парадоксом. Действительно, совершенно непонятно почему при инерциальном движении должна существовать такая сила. Обычно сила в статике является градиентом какого-то скалярного потенциала, а для динамических систем возникает при торможении. Но в данном случае ни того, ни другого нет, а сила имеется. Ещё большее недоумение вызывает действие униполярного генератора с вращающимся магнитом. Если цилиндр намагнитить вдоль его оси и заставить вращаться, то в цилиндре в радиальном направлении возникает электрическое поле. Если цилиндр является проводящим, то между его остью и наружной цилиндрической частью, к которой присоединены неподвижные щётки, возникает э.д.с. По этому поводу можно встретить различные суждения. Дело даже дошло до того, что некоторые авторы утверждают, что тело цилиндра при его вращении пересекает силовые линии магнитного поля, созданного самим же цилиндром. Из таких суждений вытекает, что магнитное поле является какой-то неподвижной самостоятельной субстанцией, окружающей магнит, свойства которой не зависят от вращения магнита. Но если это так, то возникает вопрос, как эта непонятная субстанция передаёт механическую реакцию вращающегося магнита на станину генератора.
Проблемы униполярного генератора были известны ещё Фарадею, но вот уже более 200 лет так и нет ответа на то, почему и как работает такой униполярный генератор.
В том виде, в котором находилась электродинамика до появления работ [2-5], она представляла две разрозненные части, между которыми не было никакой связи. С одной стороны это были уравнения Максвелла, которые описывали волновые процессы, а с другой - вводимый эмпирически постулат о силе Лоренца, который давал возможность рассматривать вопросы силового взаимодействия токонесущих систем. Но между этим разделами не было никакой логической связи. И даже появление СТО, которая почти правильно угадала преобразования полей при переходе из одной ИСО в другую, не раскрыло физических механизмов силового взаимодействия таких систем. И только появление указанных работ, в которых было показано, что основой всей электродинамики является зависимость скалярного потенциала заряда от его относительной скорости, и что из этой зависимости следуют все без исключения законы электродинамики, знаменовало идеологический прорыв в этих вопросах.
Подробно см. по ссылке
http://www.forum.za-nauku.ru/index.php/topic,960.0.html .
