Проводники, полупроводники, диэлектрики

Структура атомов химических элементов определяет и их свойства. При этом всю тяжесть создания тех или иных свойств земной материи берёт на себя электрон. Любят электроны колхозы, в рамках которых электроны получают возможность совершать движение по замкнутым спиралям, поднимаясь вверх по протонам и опускаясь вниз по протонам нейтронов. В создании колхозов участвуют электроны внешнего кольца атома, которые создают с соседями внешние анаполи. Колхозы же не ограничиваются созданием одиночного внешнего анаполя, электроны формируют что-то вроде колхоза второго порядка, объединяя в единый объект какое-то число внешних анаполей. Колхоз второго порядка вероятно можно считать стационарным вихрем Тейлора, в котором электроны в соседних внешних анаполях двигаются по параллельным, внешним для атомов анаполям. Колхоз второго порядка и считается в современной физике отдельно взятым кристалликом.

Отдельно взятый кристаллик является для природы самодостаточным образованием, в котором должны возникать как аналоги центростремительных, так и центробежных сил (образно можно сказать, что кристаллик это вывернутый наизнанку стакан с чаем). Ведь цементируют кристаллики параллельно двигающиеся электроны, которые являются вихревыми объектами. Ситуация при этом напоминает космическую ситуацию с формированием эфирных тел.

В анаполях космоса трение скольжения возникает и по горизонтали, и по вертикали. А т.к. космические анаполи могут изменять свои размеры, то между ними за счёт трения скольжения возникают не только промежутки между анаполями, но и сами анаполи изменяют свои размеры.

В земных условиях внешние анаполи в отдельном кристаллике расстояния между собой способны увеличивать. Но изменять размеры атомов они не в состоянии. Ведь внешние анаполи формируются из электронов внешнего кольца атома. Внутренняя же структура, скажем, атома бора

остаётся при этом неизменной, что и препятствует изменению размеров внешнего для атомов анаполя. На рис 2 показано, что обегая протон справа или слева электрон двигается как против направления движения позитронов в протоне, так и вращается в противоположном направлении. Иными словами, во внешнем анаполе электрон имеет возможность двигаться в противоположных направлениях, не изменяя при этом своего направления вращения. Отметим, что заряжая тело мы изменяем направление движение электронов внешнего кольца, оставляя неизменным направление обхода электронами протонов во внутренних кольцах. Т.к. между электронами внешнего кольца и электронами внутренних колец по правилу прецессии возникает сила, то эту силу мы и называем электрическим полем. Если же изменяется направление движения электронов во всех кольцах, как это показано на рис 2, то мы уже имеем дело не с зарядом, а с пара и диа состояниями соответствующего химического элемента.

В пределах кристаллика движение электронов во всех внешних анаполях идёт в одном направлении.

Движение электронов в одном направлении силы трения не создаёт. В то же время при вращении электронов в одном направлении между ними, как видно из рисунка, возникает сила трения скольжения. Т.к. сила возникает в тангенциальном направлении, то противодействующая сила по правилу прецессии возникает в перпендикулярном направлении. И направлена противодействующая сила в направлении вращающихся электронов, что и притягивает внешние анаполи друг к другу в пределах одного кристаллика. Т.е. эту противодействующую силу мы можем назвать аналогом центростремительной силы.

Если электроны внешнего кольца атома можно назвать альтруистами (работающими на общее благо), то электроны внутренних колец атома можно назвать ярыми индивидуалистами. Но если без шуток, то кроме электронов существуют ещё и протоны с нейтронами. И они отнюдь не пятое колесо в природной телеге.

Т.к. параллельные токи (в протонах положительные) одного направления движения притягиваются, а противоположного направления отталкиваются, то в соседних внешних анаполях протоны будут расположены против протонов, а нейтроны против нейтронов. Протоны из соседних внешних анаполей между собой взаимодействуют плоскостями вершины и основания. А как видно из рисунка трение скольжения появляется только по радиусу: в вершине движение идёт от хобота к периферии, а в основании от периферии к хоботу вихря. А т.к. скорости движения неравноценны (скорость от периферии больше скорости к периферии), то по правилу прецессии между вращающимися объектами (протонами) возникает сила отталкивания (для нейтронов возникает подобная же ситуация). И в свои права вступает закон сохранения момента количества движения. Кинетическая энергия электронов существенно выше кинетической энергии позитронов, двигающихся в вершине и в основании. Но масса позитронов (в силу их количества) больше массы электронов. Поэтому закон сохранения момента количества движения и определяет ограничение на размеры кристалликов.

Закон сохранения момента количества движения определяет и другие свойства веществ.

На рисунке приведено начало таблицы Менделеева. Если мы посмотрим на структуру азота,

то заметим, что в формировании внешнего для атома анаполя участвует 5 электронов внешнего кольца. А как мы выяснили внешние для атома анаполи формируют кристаллическую структуру, размеры которой определяются законом сохранения момента количества движения. Момент "mv" для 5 электронов существенен по сравнению с произведением массы позитронов в вершине и в основании протона. Поэтому электроны имеют возможность таскать за собой массу атомов, входящих в кристаллик. И азот проявляет свойства газов. Если мы посмотрим на структуру кислорода, фтора, хлора, то мы убедимся, что и для них внешние анаполи формируются большим количеством электронов. Поэтому они также являются газами. Большое число электронов для внешнего анаполя существует и в броме. Но таскать им приходится большую массу. Поэтому бром и является жидкостью. Все же остальные атомы химических элементов являются твёрдыми веществами.

На рис 2 на примере атома бора продемонстрировано, что в атомах химических элементов во всех кольцах электроны могут обходить протоны либо справа, либо слева, изменяя при этом и направление осевого движения по внешнему для атомов анаполю. Т.е. в пределах всего кристаллика электроны обходят протоны в одном и том же направлении и с одной и той же стороны либо справа, либо слева. И возможны следующие ситуации.

1. Во всех кристалликах электроны обходят протоны только справа.

2. Во всех кристалликах электроны обходят протоны только слева.

3. В части кристалликах электроны обходят протоны справа, а в другой части кристалликов слева.

В одном из первых двух случаев вещества проявляют свойства пара магнетика, а в другом случае диамагнетика (в другой терминологии пара или орто состояния). В третьем случае вещества проявляют ферромагнитные свойства. Но любит природа многообразие. Поэтому в её загашниках существуют и промежуточные вещества, в которых в зависимости от ситуации проявляются в большей степени либо пара свойства, либо орто свойства. И соответствующие вещества имеют свойства полупроводников. При этом если у ферромагнетиков численность пара и диа кристалликов мало зависит от условий, то в полупроводниках отношение числа пара кристалликов к числу диа кристалликов сильно зависит от внешних условий.

Как это принято в вихревых сообществах, внутреннее их содержание скрыто. Наружу выпячивается только внешность. Поэтому и изменить внутренность (скажем состояние внутренних колец атомов) можно только действуя на электроны внешних анаполей. Рандольф Поль с соавторами ( http://www.vesti.ru/doc.html?id=1015225&cid=2161) показали, что с изменением энергии электрона изменяется и радиус протона. Уменьшая радиус мы одновременно увеличиваем высоту протона. А это обозначает, что увеличивается кинетическая энергия хобота. А увеличение кинетической энергии хобота увеличивает и эффективную величину его скорости вращения относительно скорости вращения периферии. Разность энергии вращения периферии и энергии вращения хобота уменьшается, что уменьшает и величину центробежной силы. Увеличивается и величина разности между центростремительной и центробежной силами. Иными словами, уменьшение величины центробежной силы идёт вплоть до её нулевой величины. Масса протона измениться не может. Поэтому для приведения в новое равновесное состояние в вихре протона должен уменьшиться момент количества движения хобота (что достигается уменьшением в нём числа элементов) и увеличиться момент количества движения периферии (что достигается увеличением в ней числа элементов). В пределах нового состояния природа вновь может в каких-то пределах увеличивать энергию хобота вплоть до нового достижения нулевой величины центробежной силы. Но в отличие, скажем, от торнадо в атомах химических элементов возможен только один переход к другому состоянию (да и то не для всех атомов).

Эту ситуацию мы можем описать и с позиций моментов количества движения электронов с позитронами.

Скорость осевого движения позитронов протонов на периферии велика. Угол между моментом количества движения электрона и моментом количества движения позитронов в протоне относительно мал. Т.е. для уравновешивания момента количества электрона он должен пересекать какое-то число позитронов протона (момент которых и показан оранжевой стрелкой). Эта ситуация показана на левой части рисунка. Скорость осевого движения позитронов протона уменьшилась. Электрон за такое же время пробегает большее число позитронов протона. Увеличиваются и пределы угла, под которым электрон пересекает позитроны, что демонстрируется правой частью рисунка.

При этом надо учитывать, что траектория движения электронов никогда не совпадает с траекториями движения позитронов в протоне. Т.е. между траекториями всегда имеется какой-то угол, что в обязательном порядке формирует силу, действующую между ними. Т.е. сила направлена под углом к направлению движения электрона и имеет тангенциальное направление. Поэтому в предельном случае (при нулевом значении центробежной силы) противодействующая сила по правилу прецессии должна быть направлена в осевом направлении движения электрона. И подчиняясь силе электрон изменяет направление своего осевого движения, что и формирует пара и орто состояния.

В наиболее прозрачном виде эта ситуация видна на примере молекулы водорода.

Вокруг двух атомов водорода (один из которых перевёрнут) бегают два электрона. Изменение температуры создаётся изменением осевой скорости движения электрона. Ведь для газов электроны таскают за собой кристаллики. И чем меньше кинетическая энергия электронов, тем менее они способны таскать за собой массу кристалликов. Естественно, что у протонов при этом увеличивается энергия вращения периферийного слоя протонов (помним, что внешнее окружение видит только периферийный слой). Поэтому с изменением температуры мы можем связать либо осевую скорость движения электронов, либо скорость вращения периферийного слоя протонов.

Т.к. у молекулы водорода нет внутренних колец, то протоны без проблем достигают ситуации, в которой их центробежная сила становится равной нулю. И электроны после этого момента изменяют направление своего движения. И пара модификация водорода переходит в орто модификацию или при изменении температуры в другом направлении наоборот орто в пара.

Точно такая же ситуация наблюдается м в гелии, который также имеет орто и пара состояния (в связи с чем Гейзенберг ввёл понятие спина электрона, который не имеет никакого отношения к природным реалиям).

Возможностью изменять направление обхода электронами протона обладают не только водород и гелий. На рис 2 уже приводилась структура атома бора.

Если в молекуле водорода нет внутреннего кольца, то атом бора его содержит. И вполне естественно, что между собой взаимодействуют электроны колец. Электроны внутреннего кольца вращаются по окружности меньшего радиуса и скорость их движения по кольцу меньше скорости движения по кольцу электронов внешнего кольца. К этому стоит добавить, что электронов во внешнем кольце больше электронов внутреннего кольца (3 и 2). Да к тому же стоит добавить, что появляется сила трения скольжения при вращении электронов разных колец. И всё это ведёт к тому, что по правилу прецессии на электроны внутреннего кольца по правилу прецессии действует сила, изменяющая состояние электронов внутреннего кольца вслед за изменением состояния электронов внешнего кольца, двигающихся по внешнему анаполю. Подобная же ситуация наблюдается и у атомов, входящих в пределы границы Цинтля.

У атомов химических элементов, не входящих в пределы границы Цинтля, электроны внешнего кольца не могут сообщить электронам внутренних колец энергию, которая позволила бы при взаимодействии с позитронами протонов сообщить им энергию достаточную для уничтожения центробежной силы в протонах всех колец. Поэтому подавляющая часть химических элементов проявляет свойства проводников.

Но кроме проводников и полупроводников существуют ещё и диэлектрики. Чем же они отличаются от проводников и полупроводников? Все они относятся к сложным химическим соединениям типа каучуков или пластмасс (полимеров).

Полимеры, как это следует из рисунков не формируют замкнутых внешних анаполей, из которых можно сформировать кристаллики. Поэтому в полимерах отсутствует возможность перемещения заряда кристалликов (из внешних анаполей) по поверхности или по объёму образца. В проводниках же и в полупроводниках в кристалликах, сформированных из внешних анаполей, заряд создаётся изменением направления движения электронов по внешнему для атомов анаполю с сохранением направления движения электронов по внутренним анаполям атомов, входящих в состав внешнего анаполя. И движение заряда это не движение электронов по объёму проводника или полупроводника. Движение заряда (ток) это перемещение заряженного состояния от одних кристалликов к другим без перемещения как электронов, так и самих кристалликов. В связи с отсутствием кристаллов в диэлектриках в них формируются локальные, замкнутые заряженные участки, неспособные к перемещению. Поэтому в пластинах конденсатора при снятии напряжения исчезают заряженные кристаллики (напряжение снято путём удаления пластин). Т.к. пластины уже не находятся под напряжением, то и заряженные кристаллики исчезли. Напряжение же в диэлектрике может быть снято только путём разряда, либо путём пробоя. Убрали пластины, заряд на них исчез, а в диэлектрике сохранился. Это и объясняет результат эксперимента в видике "Где хранится заряд в конденсаторе".