Избранные работы по электричеству - Фарадей М.
Скачать (прямая ссылка):
Что касается расположения кривых, вдоль которых обращаются токи, то теория еще не решила, охватывают ли они магнит как таковой или же окружают лишь частицы, из которых состоит магнит. В поперечном сечении магнита, перпендикулярном к оси, токи могут или образовать систему концентрических кривых, в этом случае их размеры различны, или же токи охватывают каждую частицу в отдельности, и в этом случае размеры их одинаковы, но очень малы. Математически каждое из указанных распределений может объяснить наблюдаемые явления. Ампер, повидимому, склоняется к последнему распределению*.
Если представить себе магнит, сконструированный таким образом из электрических токов, то из экспериментальных данных относительно действия друг на друга провода и магнита следует, что магнит будет притягивать провод в том случае, когда один конец магнита противостоит соответствующей стороне провода, и отталкивать его, когда тот же конец будет противостоять другой стороне провода. Согласно теории это объясняется тем, что токи на различных сторонах магнита проходят в различных направлениях, на одной стороне вверх, на другой вниз. Когда к проводу повернута та сторона магнита, в которой проходит ток того же направления, что и в проводе, то наблюдается притяжение, и наоборот, мы имеем отталкивание в том случае, когда к проводу повернута сторона, где проходят токи в обратном направлении. Если повернуть магнит так, что к проводу приблизится другой его полюс, то направление токов в магните окажется обратным, и так как токи, проходящие в пря-
ЬПЫТ ИСТОРИИ ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМА
51
ком и обратном направлениях, меняются местами, то движущие импульсы также будут обратными.
Исходя из своего представления о магните как системе электрических токов в плоскостях, перпендикулярных магнитным осям, Ампер пытался сконструировать искусственный магнит, посылая электрический ток через спиралеобразный или винтообразный провод. Когда электричество проходит по виткам спирали, последние приблизительно соответствуют отдельным токам в магните; кроме того, влияние наклона витков уничтожалось путем расположения концов провода вдоль оси спирали. Я уже дал выше описание этой, установки * и указал на сходство ее действия с действием магнита.
Более детальный разбор теории Ампера мог бы завести меня чересчур далеко за пределы поставленной мною себе цели. Это было бы также совершенно лишним, ибо я убежден, что все интересующиеся более глубоким и детальным изучением этой проблемы сочтут необходимым ознакомиться в оригинале с работами самого Ампера, тогда как для довольствующихся сжатым извлечением достаточно уже сказанного. Поэтому я перейду к возможно более краткому изложению взглядов этого физика на земной магнетизм.
Дальнейшая разработка его теории вполне естественно привела Ампера к желанию в своих опытах с проводами заменить магнит земным магнетизмом. Проволочный контур был подвешен чрезвычайно чувствительным образом в надежде, что действие земного магнетизма поставит его поперечно, ибо согласно теории движущие импульсы, которые магнит и провод сообщают друг другу, исходят не от предполагаемых полюсов или точек притяжения и отталкивания, но от токов, которые проходят через провода и магниты и действуют притягивающе или отталкивательно. Поэтому Ампер ожидал, что токи, существование которых он предположил в земле, сообщат току движущий импульс. Я уже упоминал**, что подобный опыт ему удался, и, конечно, это внушило ему большое доверие к теории, могущей с такой точностью привести к столь новым и важным результатам. Поперечный поворот контура под влиянием
* Annals of Philosophy, новая серия, II, стр. 281, См. выше стр. 26.
** Annals of Philosophy, новая серия, II, стр. 279. См. выше стр. 23.
4*
52 ИЗБРАННЫЕ РАБОТЫ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСТВУ
земного магнетизма явился новым1 подтверждением правильности теории Ампера. Если бы опыт не удался, то установленное таким образом различие между проволочным контуром и магнитной стрелкой с полным правом могло быть принято за доказательство против этой теории. Раз он удался, то это может служить дальнейшим доказательством того, что гипотеза круговых токов в магнитах является достаточной для объяснения явлений магнетизма. Однако важнейшим выводом, который делает из этого Ампер, является заключение о том, что земной магнетизм также определяется электрическими токами, идущими вокруг земного шара с востока на запад перпендикулярно к магнитному меридиану. Эти токи, если они действительно существуют, можно сравнить с токами, возникающими в вольтовой батарее при соприкосновении ее обоих концов. Вероятно земля не представляет собой аналогии сплошному проводнику, каким является металлический провод, но Ампер показал, что батарея сама магнитна, и он считает вероятным, что материал, составляющий земной шар, расположен таким образом, что образует как бы батарею, опоясывающую весь земной шар. Эта батарея состоит, правда, из сравнительно слабых элементов, но все же достаточно мощна, чтобы вызвать явления земного магнетизма. Неоднородность, которую следовало бы допустить для батареи, могла бы объяснить искаженную форму кривых склонения, а возникающие в ней изменения — изменения направления стрелки. Ампер принимает, однако, существование общего процесса, протекающего в направлении, почти параллельном экватору, и участвующего в возбуждении электрических токов. Он считает, что этот процесс обусловлен ходом окисления в континентальных областях земли.
