Закон сохранения заряда

Электрический заряд замкнутой системы(*) сохраняется во времени и квантуется — изменяется порциями, кратными элементарному электрическому заряду, то есть, другими словами, алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, происходящих в этой системе.


Закон сохранения заряда выполняется абсолютно точно. На данный момент его происхождение объясняют следствием принципа калибровочной инвариантности. Требование релятивистской инвариантности приводит к тому, что закон сохранения заряда имеет локальный характер: изменение заряда в любом наперёд заданном объёме равно потоку заряда через его границу. В изначальной формулировке был бы возможен следующий процесс: заряд исчезает в одной точке пространства и мгновенно возникает в другой. Однако такой процесс был бы релятивистски неинвариантен: из-за относительности одновременности в некоторых системах отсчёта заряд появился бы в новом месте до того, как исчез в предыдущем, а в некоторых — заряд появился бы в новом месте спустя некоторое время после исчезновения в предыдущем. То есть был бы отрезок времени, в течение которого заряд не сохраняется. Требование локальности позволяет записать закон сохранения заряда в дифференциальной и интегральной форме.

* Электрически замкнутая система — это система, у которой через ограничивающую её поверхность не могут проникать электрически заряженные частицы (система, не обменивающаяся зарядами с внешними телами).

Свободные заряды

В зависимости от концентрации свободных зарядов тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.
Проводники — это тела, в которых электрический заряд может перемещаться по всему его объему. Проводники делятся на две группы: 1) проводники первого рода (металлы), в которых перенос зарядов (свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями; 2) проводники второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот), в которых перенос зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведёт к химическим изменениям.
Диэлектрики (например стекло, пластмасса) — тела, в которых практически отсутствуют свободные заряды.
Полупроводники (например, германий, кремний) занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.

Плотность заряда

Плотность заряда — это количество заряда, приходящееся на единицу длины, площади или объёма, таким образом определяются линейная, поверхностная и объемная плотности заряда, которые измеряются в системе СИ: в Кулонах на метр [Кл/м], в Кулонах на квадратный метр [Кл/м²] и в Кулонах на кубический метр [Кл/м³], соответственно. В отличие от плотности вещества, плотность заряда может иметь как положительные, так и отрицательные значения, это связано с тем, что существуют положительные и отрицательные заряды

Когда два изолятора приходят в соприкосновение, происходит переход заряда из-за разности состояния энергии на их поверхностях. Заряды, перешедшие на поверхность изолятора, могут проникать в глубь материала. Влажность и поверхностные загрязнения в большой степени могут изменять поведение зарядов. Поверхностная влажность в особенности увеличивает состояние энергетической плотности на поверхности за счет поверхностной проводимости, которая способствует рекомбинированию зарядов и облегчает ионную мобильность. Многие люди знают это по своему повседневному опыту, когда они подвержены статическому электричеству в условиях сухости. Содержание воды у некоторых полимеров (пластиков) меняется, если они заряжены. Увеличение или уменьшение содержания влаги может даже перевернуть направление потока зарядов (его полярность).

Полярность (относительная положительность или отрицательность) двух находящихся друг с другом в контакте изоляторов зависит от структурной близости электронов каждого материала. Изоляторы могут быть сгруппированы по признаку структурной близости их электронов.

Конкретное место, это то где Тесла описывает работу генератора сравнивая его баком помещенным в озеро.

А вы не выложите текст этого места из лекций. Благодарю заранее за ответ.

В следующем параграфе Тесла дает другую версию процесса, который мог бы обеспечивать подобное извлечение энергии. Он спрашивает, можем ли мы произвести холод в неком участке пространства и обеспечить туда постоянное течение тепла. Создание такой холодной дыры в пространстве было бы подобно созданию в озере или пустого пространства или пространства заполненного чем-то, что легче воды.
Это мы можем сделать, поместив в воду бак и откачивая всю воду из последнего. Мы знаем, затем, что вода, если ей будет позволено возвращаться в бак, будет, теоретически, способна выполнить в точности то же количество работы, которое было использовано при ее выкачивании и ни на грамм больше. (Тесла 1900).
Он обращает внимание, что при таком процессе ничего не будет достигнуто, путем откачивания воды наружу и позволения ей возвращаться обратно в бак. Будет невозможно при таких условиях создать в окружающем пространстве "сточную трубу".
Тесла затем говорит, что он отражает момент и добавляет:
Тепло, хотя и следует определенным общим законам механики, подобно жидкости, не то же самое; это есть энергия, которая может быть конвертирована в другие формы энергии, во время того, как она движется от высокого к низкому уровню...представьте, что вода, при прохождении в резервуар, превращается в что-нибудь другое, что может из нее получиться без использования какого либо вообще, или очень малого количества, мощности. Например, если тепло представить в виде воды озера, кислород и водород, составляющий воду, может иллюстрировать другие формы энергии, в которую тепло превращается при прохождении от горячего к холоду.

Как всегда в устройстве имеются блоки, которые возможно не относятся к установке и являются всего лишь муляжом (с этого ракурса их не видно). Я как и остальные провел анализ подключения выходного «дросселя» (дальше будет понятно почему это не трансформатор в обычном понимании) с трех фазным трансформатором, на фотографии стоит справа. И вот, что из этого вышло:

Здравствуйте. Давно просматриваю форум, первый раз решил написать. Хотел уточнить по поводу подключения трансформатора. Обмотки трансформатора, те что справа от него на 12V, те что слева на 220V ближние концы, которые дальше на 32V. У меня подозрение, что транс подключен следующим образом: на одну обмотку подаёться сигнал с генератора 50Гц, на следующую обмотку подаётся сигнал более высокий в кГц, в итоге при последовательном подключении выходных обмоток получается такой сигнал: