Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Электричество. Теория

В учебниках по физике можно встретить  описание трёх категорий или понятий, близость которых весьма очевидна – это «напряжение», «разность потенциалов» и «электродвижущая сила (ЭДС)».
Близость данных категорий заключается в объединяющей единице их измерений – вольты.

Вполне понятно, что в процессе познания явления электричества, разные учёные раскрывали разные его аспекты.
Непонятно, почему «набросав» некоторое количество «проекций» рассматриваемого явления, современные учёные не хотят представить миру «законченный чертёж»?
Огласив, при этом, результаты обобщения. 

Ну, не хотят  и не хотят.
Продолжим. 

Далее предлагаю всё же попытаться обобщить некоторые осознанные закономерности и удивиться вместе со мной результату обобщения.

Итак.

Напишем формулу электрической энергии с точки зрения «плательщика». Когда нам всем приходит счёт за электричество, мы видим, что с нас берут деньги за потреблённые киловатт-часы.
Киловатты – это потребляемая нами мощность. Если умножить потреблённые киловатты на время потребления, то получится именно потреблённая нами электрическая энергия.
Мощность есть произведение напряжения на силу тока, вот так: N = U*I. Тогда формула потреблённой энергии будет выглядеть так:

E = UI*t

Перенесём время t в правую часть формулы:

E / t = UI

Теперь вспомним обобщённую формулу энергии E = w2R3 и, исходя из неё, напишем следующее выражение:

1/t = [w]

Это значит, что выражение 1/t имеет обобщённую единицу измерения [w], так как и правая и левая части уравнения имеют размерность секунда в минус первой степени. Квадратные скобки обозначают единицу измерения.
Тогда наша формула примет вид:

[w]E = UI

При выводе обобщённой формулы энергии я говорил, что напряжение U так же имеет обобщённую единицу измерения [w]. С учётом этого имеем:

[w]E = [w]I

Но тогда получается, что в обобщённых величинах сила тока и электрическая энергия тождественны?

Вывод весьма невероятный. Хотя строго математический.

Любознательный читатель вправе задать вопрос: ведь электроэнергию мы измеряем счётчиком, а силу тока амперметром. Это же не одно и то же. Так?
Я отвечу – так. Вот только что измеряют данными приборами? Если современные физики не готовы ответить на вопросы «что такое электричество» и «что такое заряд», то можем ли мы быть уверены в том, что понимаем, что мы измеряем вышеназванными приборами? А?
То-то.

Предлагаю продолжить невероятные открытия.

Возьмём три формулы из электричества: формулу работы электрического тока, формулу для силы тока и закон Ома:

В первой формуле заменим работу А на электрическую энергию Eq, поскольку и то и другое измеряется в Джоулях, вот так

Eq = U*q

Во второй формуле заменим 1/t на [w], как уже делали выше: 

I = [w]*q

Закон Ома.
В физике величину, обратную сопротивлению R, называют проводимость j:  j = 1/R .
Тогда три формулы примут вид:

Eq = U*q

   I = [w]*q

  I = U * j

Если опять-таки иметь в виду вышенаписанное U = [w], то можно сделать вывод о тождественности данных формул. Или ещё проще: перед нами не три разные формулы, а  одна.

Весьма невероятно, но тождественны так же заряд q и проводимость j, [q]=[j].

То есть, Георг Ом не открывал никакого нового закона. Просто по причине непонимания физиками, как предыдущими так и нынешними, физических основ электричества, с формулами поступили по принципу «всё в хозяйстве пригодится».

Так же поступили и с понятиями напряжение, разность потенциалов и ЭДС.

Всё многообразие терминов и формул в разделе электричества вызвано вполне естественным процессом изучения оного.
Но.
Может быть пришла пора «собирать камни»?
Может уже пришло время сворачивать результаты размышлений в определения, объясняющие что такое электричество и заряд?

По крайней мере я это уже начинаю делать.