Эксперименты с жидкостями

Эксперименты, демонстрирующие поведение электропроводных жидкостей в магнитном поле [20].

Нами проведены эксперименты, показавшие, что при пропускании электрического тока через электропроводную жидкость, находящуюся в магнитном поле, жидкость приходит в вихревое движение. Этот физический эффект, по своему внешнему проявлению имеет большую аналогию с вращением Земли, а также с некоторыми другими проявлениями в ее недрах и на поверхности [20]. Эффект вихревого движения и температурный эффекты, наблюдаемые в лабораторных условиях, по нашему мнению, могут быть распространены на большое количество природных явлений.

Описание эффекта вихревого движения среды проведем на примере расплавленного олова. Кювета с оловом помещается в магнитное поле, вектор магнитной индукции которого направлен вертикально .

1 - сосуд, 2 - расплавленный металл, 3 - спиральная катушка, 4 - металлическое кольцо, 5 - электрод, "S" - южный магнитный полюс, "N" - северный магнитный полюс. Четыре прямые стрелки на рисунке показывают положение стрелки компаса при проведении эксперимента. В центральной части сосуда в расплавленный металл опущен электрод. Второй электрод выполнен кольцевым. Он установлен по периметру сосуда и опущен в жидкость. При протекании тока через электропроводную жидкость, последняя приходит в вихревое движение, наблюдающееся в зоне между центральным и периферийным электродами с центром вихря у центрального электрода. Направление движения расплавленного металла показано стрелкой. Эффект хорошо виден на кадрах видеосъемки эксперимента (рис.12б и 12в). Частота вращения максимальна в центре и уменьшается к периферии. Вихревое движение расплавленного металла появляется даже при незначительном токе. Начиная с тока в несколько ампер, оно уверенно наблюдается визуально. При дальнейшем увеличении тока интенсивность вихревого движения резко возрастает, что приводит к образованию глубокой воронки в центре сосуда (рис.12б). При изменении направления магнитного поля или при изменении полярности приложенного напряжения направление вихревого движения меняется на противоположное. Мы считаем, что подобный эффект проявляется в Природе и приводит к образованию вихрей, торнадо, циклонов [20].

Вихревое движение жидкости в магнитном поле сопровождается температурным эффектом. Сущность его состоит в том, что в вихревой среде возникает градиент температуры. Повышение температуры среды у одного электрода сопровождается понижением температуры среды у другого электрода. Описание эффекта приведем на примере электропроводной жидкости. Кювету с электропроводной жидкостью помещают в магнитное поле, вектор индукции которого направлен вертикально. В центральной части кюветы в жидкость опущен электрод. Второй периферийный электрод выполнен кольцевым и установлен по периметру кюветы. При протекании тока наблюдается вихревое движение жидкости, которое сопровождается повышением температуры среды у одного электрода и понижением температуры среды у другого электрода. Это проявляется в эксперименте как образование твердой фазы металла у одного из электродов (рис.13б и 13в). При изменении условий эксперимента твердая фаза образуется не в центральной области, а у периферийного электрода.

По нашему мнению, этот температурный эффект проявляет себя в Природе. Возможно, он вносит свой вклад в возникновение низких температур в полярных зонах Земли.

Односторонний температурный эффект наблюдается и в эффекте, открытом французским инженером-металлургом Ж. Ранком. В турбулентном смерче самопроизвольно возникает мощный ток тепла от оси к периферии: ядро потока всегда холоднее периферии. Вихревая труба Ранка (рис.15) - это тот же циклон, но реконструированный для получения максимального количества холода в осевой части вихревого потока и, соответственно, тепла - в периферийной.

Разность температур между самыми горячими и самыми холодными слоями в вихревой трубе может быть значительной. Эти слои в поле центробежных сил сосуществуют на расстоянии нескольких миллиметров друг от друга [21].

Следует отметить, что в отличие от температурного эффекта, наблюдаемого в наших экспериментах, в эффекте Ранка тепло всегда перетекает от оси вихря к периферии, независимо от направления вихря. В наших экспериментах наблюдалось охлаждение олова при одних условиях в центре, при других - на периферии.