naf-st.ru naf-st.ru naf-st.ru naf-st.ru
 
Поиск по сайту
 

Сила из скорости. Часть первая


Мир глазами элементарных частиц К содержанию Сила из скорости. Часть вторая
Page copy protected against web site content infringement by Copyscape

Помните, в самом начале этого раздела, где-то здесь, упоминалось про Эрстеда, а точнее, про его открытие, что если около проводника с током разместить магнитную стрелку, стрелка отклоняется - чувствует наличие магнитного поля. Майкл Фарадей подумал, раз электричество превращается в магнетизм, значит должен быть и обратный процесс. Но как?.. Была привычка у Фарадея, таскал он собой везде катушку с проводом и магнит. Где бы ни был, достанет катушку с магнитом, покрутит и обратно в карман. Вокруг магнита магнитное поле, а электричество если проявится то где, как ни в проволоке.

Короче, докрутился Фарадей. Оказывается, если быстро вдвигать магнит в катушку или быстро выдвигать, то на концах проволоки появляется электрическое напряжение. Если к концам проволоки подсоединить вольтметр, то при вдвигании магнита стрелка отклоняется в одну сторону, при вытаскивании магнита из катушки - в другую. Чем быстрее магнит вдвигается или выдвигается, тем больше отклоняется стрелка. Вот и решил Фарадей, что электрическое напряжение в катушке, а точнее, электродвижущая сила пропорциональна скорости изменения магнитного поля.

В Эдинбурге 13 июня 1831 года родился Джеймс Кларк Максвелл. Очень он интересовался работами Фарадея. Посмотрим, как рассуждал Максвелл.

Пусть у нас есть конденсатор - две проводящие [ток] пластины, расположенные в пустоте на определенном расстоянии друг от друга. Пусть конденсатор разряжен. Другими словами, на пластинах конденсатора отсутствуют заряды и электрическое поле между пластинами равно нулю. Подсоединим к пластинам конденсатора проводники, а к проводникам - электрическую батарею. Как только мы подсоединим батарею, по проводникам потечет электрический ток и будет течь до тех пор, пока конденсатор полностью не зарядится (рис. 1).


Конденсатор, подключенный к батарее

Конденсатор с подключенной батареей

Конденсатор будет заряжаться, пока напряжение на его пластинах не станет равным напряжению батареи. После этого ток прекратится и батарею можно отсоединить. Напряжение между пластинами конденсатора останется тем же самым - на то он и конденсатор.

Теперь замкнем проводники, которые подсоединены к пластинам заряженного конденсатора. По проводам снова потечет электрический ток и будет течь до тех пор, пока конденсатор полностью не разрядится. Электроны с отрицательно заряженной пластины уходят в проводник и двигаются по нему, пока не достигают положительно заряженной пластины. Движение электронов в проводнике - электрический ток. Если к проводнику поднести магнитную стрелку, то она отклоняется, как ей и положено. А что же происходит в промежутке между пластинами? Проводника там нет, а электроны в пустоте двигаться не могут. Но поскольку линии тока должны быть непрерывными, то, если разместить в промежутке между пластинами магнитную стрелку, она также должна отклоняться, рассуждал Максвелл. Так и есть. Если тока в промежутке между пластинами нет, что же тогда там есть? А есть там изменение электрического поля. Кондер разряжается, уменьшается напряжение между пластинами, уменьшается напряженность поля. Такое изменение напряженности электрического поля Максвелл назвал током смещения, в отличие от тока проводимости в проводнике.

Теперь немного воображения. Возьмем очень толстый провод и согнем его так, как показано на рис. 2.


Рис. 2

Справа - провод. Сверху и снизу - провод, а слева провода нет. Но два его торца это как бы пластины конденсатора. Вот и давайте представим, что этот конденсатор заряжен. А получается то, что описано чуть выше. Конденсатор разряжается, по проводу течет электрический ток. Вроде как вода по трубе. Вода есть не что иное, как электрический ток. По проводнику течет электрический ток а вокруг него образуется магнитное поле. Это мы уже разбирали. Так вот, французские ученые Жан Батист Био и Феликс Савар установили, что если проводник очень длинный, т.е. его длина стремится к бесконечности, то магнитная индукция в некоторой точке прямо пропорциональна величине тока и обратно пропорциональна расстоянию от этой точки до оси проводника.

Предположим, что вертикальная часть нашего согнутого провода очень-очень длинная. Попробуем поработать с магнитным полем. По аналогии с электрическим полем нам бы нужно взять единицу магнетизма, да вот только есть одна проблема - нет в природе единицы магнетизма, ни положительного, ни отрицательного. Как решить эту проблему - во второй части...

Page copy protected against web site content infringement by Copyscape
Мир глазами элементарных частиц К содержанию Сила из скорости. Часть вторая
Новости:




 

copyright © 2003-2018 naf-st.ru, info@naf-st.ru
При полном, либо частичном цитировании материалов сайта naf-st.ru ссылка (для интернет изданий гиперссылка) обязательна!!! Будьте взаимовежливы!
Карта сайта
Поиск по сайту
Помощь
Новости
Обратная связь
Карта сайта
Поиск по сайту
Помощь
Новости
Обратная связь