Под действием электрического поля все электроны проводника двигаются в одном направлении. Когда мы наматываем провод на катушку, то мы разворачиваем провод на 180° и электроны под действием всё того же поля двигаются уже в противоположном направлении, то есть генерируют поле с противоположным знаком. Поля отдельных проводков складываются, катушка обретает большое плотное поле, притом каждый участок катушки имеет своё направленное поле, которое противоположно полю участка катушки, лежащего на другом конце диаметра. На проводник действуют сразу два поля, одно основное, которое ориентирует электроны в определённом направлении, другое – противоположное от проводника, идущего в обратном направлении и не дающее вырасти основному полю до опасных величин. Чтобы поля могли взаимодействовать более тесно, их замыкают на сердечнике.
На примере электрической катушки мы увидели, что один и тот же проводник с одинаковым электрическим током, но разным положением создаёт разное электрическое поле. Не важен заряд поля, важен вектор его движения.
Ни в коем случае я не хочу сказать, что всё, что написано в учебниках неправильно. Все формулы, все расчёты верны. Неверно только представление о природе электрического тока.
Когда мы пользуемся вольтметром или амперметром, то используем измерительные приборы, рабочим органом которых является катушка, и мы отслеживаем характеристики электрического поля, а не фотографируем бегущий электрон.
Природа электрического тока открывает нам тайну ещё одного явления, тайну электромагнитной волны.
Из учебников мы знаем, что электромагнитную волну возбуждает переменный электрический ток. Электромагнитная волна распространяется в пространстве со скоростью света. На рисунке показана схема распространения электромагнитной волны: вектор электрического поля направлен параллельно поверхности Земли, от неё перпендикулярно распространяются силовые линии магнитного поля. Рисунок красивый.
Давайте попробуем представить электромагнитную волну в объёме. Распространение электрического поля не ограничивается вектором параллельным поверхности Земли, то есть электрическое поле распространяется во всех направлениях сразу, фронтально-сферически подобно мыльному пузырю, увеличивающему свои размеры со скоростью света.
Силовые линии магнитного поля распространяются перпендикулярно вектору движения электрического поля, то есть описывают тот же пузырь. Выходит, что и магнитное и электрическое поле распространяются в одном и том же пузыре с одной и той же скоростью. А где же здесь волна? Где перпендикулярность?
Что бы в этом разобраться давайте для начала рассмотрим звуковую волну. Мы хлопаем в ладоши. Между ладошками сжимаем небольшое количество воздуха, который вырываясь наружу, создаёт область повышенного давления. Эта область фронтально распространяется во всех направлениях. Так как воздух упруг, после сжатия он расширяется, а из-за того, что ещё и инерциален, он пролетает нормальное состояние и становится разряженным. Звуковая волна есть череда фронтов плотного и разряженного воздуха распространяющихся сферически со скоростью 330 м/с. Звуковая волна распространяется в воздухе – среде инерциальной, поэтому могут быть величины выше и ниже нуля, то есть нормы. В чём распространяется электромагнитная волна, что у неё получаются отрицательные значения? Выходит, что существует определённый электрический фон, в котором распространяющаяся электромагнитная волна даёт отрицательные значения?
