Униполярная индукция и относительное вращение

Неудачные попытки извлечь энергию вращения Земли методами униполярной индукции, проведенные в последнее время, свидетельствуют об актуальности дальнейшего исследования униполярной индукции. Из специальной теории относительности следует, что взаимодействие электрического заряда и магнита при неускоренном движении зависит только от их относительной скорости. Электродвижущая сила униполярной индукции в замкнутой электрической цепи зависит только от относительного вращения магнита и подключенного через скользящие контакты вольтметра. Для того чтобы выяснить, является ли электрическое поле, возникающее при вращении магнита в инерциальной системе отсчета или в системе отсчета, вращающейся в магнитном поле, результатом абсолютного или относительного вращения, нужно это поле измерить. Для этой цели в работе предложен эксперимент с относительным вращением кольцевого магнита и цилиндрического конденсатора. Конденсатор постоянно подключен через скользящие контакты к электрометру. При вращении магнита или конденсатора электрометр регистрирует разность потенциалов на конденсаторе. Измерения показали, что разность потенциалов на конденсаторе не зависит от того, вращается ли конденсатор при неподвижном магните или вращается магнит при неподвижном конденсаторе. Она близка к нулю, когда конденсатор вращается вместе с магнитом. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что взаимодействие электрического заряда и магнита в нерелятивистском случае зависит от их относительной скорости вращения. Это взаимодействие описывается формулой Лоренца

1. Chyba CF, Hand KP. Electric Power Generation from Earth’s Rotation through its Own Magnetic Field. Physical Review Applied, 2016;6(1):014017.

2. Bastiaan V, Rinke JW. Attempting to Extract Power from Earth’s Rotation: An Experimental Test. Physical Review Applied, 2018;10(5):054023.

3. Альвен, Г. Космическая электродинамика / Г. Альвен, К.-Г. Фельтхаммар. – [2-е изд.]. – Москва : Мир, 1967. – 260 с.

4. Тамм, И. Е. Основы теории электричества : учеб. для вузов / И. Е. Тамм. – Москва : Наука, 1976. ‒ 616 с.

5. Пановский, В. Классическая электродинамика / В. Пановский, М. Филипс ; Пер. с англ. В. П. Быкова ; под редакцией С. П. Капицы. – Москва : Физматгиз, 1963. – 432 с.

6. Ландау, Л. Д. Электродинамика сплошных сред / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. – [2 изд.]. – Москва : Наука, 1982. – 620 с.

7. Barnett SJ. On Electromagnetic Induction and Relative Motion. Physical Review, 1912;35(5):323-336.

8. Pegram GB. Unipolar Induction and Electron Theory. Physical Review, 1917;10(6):591-600.

9. Bartlett DF, Monroy J, Reeves J. Spinning magnets and Jehle’s model of the electron. Physical Review, 1977;16(12):3459-3463.

10. Muller FJ. Unipolar Induction Revisited: New Experiments and the “Edge Effect” Theory. IEEE Transactions on Magnetics, 2014;50(1):7000111.

11. Schiff LI. A question in general relativity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1939;25(7):391-395.

12. Irvine WM. Electrodynamics in Rotating System of Reference. Physica. 1964;30(6):1160-1170.

13. Speake CC, Ortolan A. Measuring Electromagnetic Fields in Rotating Frames of Reference. Universe, 2020;6(2):31.