Избранные работы по электричеству - Фарадей М.
Скачать (прямая ссылка):
2704. Мысль, на которой были основаны опыты, состояла в том, что когда два тела движутся друг к другу силой тяготения, то в них или в окружающей материи могут возникнуть электрические токи некоторого направления, а когда они добавочной силой движутся друг от друга против силы тяжести, то могут возникать токи обратного направления. Эти токи должны относиться к линии приближения и удаления, а не к пространству вообще, так что два тела, приближаясь друг к другу, должны иметь токи в противоположных направлениях к пространству вообще, но того же самого направления в отношении направления движения по линии, соединяющей их1.
Излишне рассматривать далее предположения, которые возникают относительно этих пунктов или в связи с эффектом принудительных движений, совпадающих с земным тяготением или пересекающих его направление и многие другие вещи. Достаточно сказать, что так как ожидаемое действие должно быть чрезвычайно мало, то не было
246
ИЗБРАННЫЕ РАБОТЫ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСТВУ
надежды добиться какого-либо результата иначе, как при помощи действия земного тяготения. Поэтому для опытов земля была взята в качестве одного тела, а определенная масса материи в качестве другого.
2705. Прежде всего тело, предоставленное свободному падению, окружалось спиралью и затем исследовалось его падение. Тело могло падать вместе со спиралью или через нее. Изолированная медная проволока длиной в 350 футов, сматывалась в виде полой цилиндрической спирали длиной около 4 дюймов с внутренним диаметром в 1 дюйм и наружным в 2 дюйма. Она укреплялась на шнурке, проходящем по легкому блоку, так что спираль могла подниматься на 36 футов и затем падать с ускорением на весьма мягкую подушку, причем ее ось все время оставалась вертикальной. Длинные изолированные проволоки ' укреплялись на ее обоих концах и, будучи закручены друг около друга, прикреплялись к весьма чувствительному гальванометру, находившемуся в стороне от линии падения и на расстоянии около 50 футов от середины. Затем точность связи и направление иглы проверялись введением слабого термоэлектрического элемента в цепь тока. Такая спираль, поднимаясь или падая, не может вызвать отклонения гальванометра током, зависящим от земного магнетизма, ибо так как она остается параллельной себе во время падения, то линии равной магнитной силы, которые, будучи параллельны линии магнитного наклонения, пересекаются витками падающей спирали, перерезаются с одинаковой скоростью с обеих сторон спирали и, следовательно, не могут вызывать магнитоэлектрической индукции. Ни при подъеме, ни при падении эта спираль не обнаруживала следа действия на гальванометр, сохранялась ли все время связь с гальванометром или эта связь прерывалась как раз перед уменьшением или прекращением всякого движения, или же подъем и падение совпадали изохронно с колебаниями иглы гальванометра. Таким образом хотя в самой спирали не замечалось действие тяжести, однако в таком способе пользования ею не заключалось источника ошибок.
2706. Затем в спираль был введен массивный медный цилиндр диаметром 3/4 дюйма и длиной 7 дюймов и тщательно укреплен в ней при помощи суконной обертки так, что он мог перемещаться, и эту сложную систему заставляли падать, как ранее (п. 2705). Получались весьма ела-
О ВОЗМОЖНОЙ СВЯЗИ ТЯГОТЕНИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСТВА 247
бые, но замечательно правильные указания на ток в гальванометре, и их связь с тяготением представлялась тем более вероятной, когда оказалось, что при поднятии спирали или стержня появлялись такие же, но противоположного направления токя. Прошло известное время, пока я сумел отнести эти токи к их истинной причине, но, наконец, я открыл, что они связаны с действием части проволок, соединяющих спираль с гальванометром. Две проволоки обычно скручивались вместе, но благодаря частым падениям часть раскрутилась по середине, образуя нечто вроде петли, так что проволоки уже не были скручены подобно прядям каната, но расходились на протяжении 3 футов. При падении эта петля открывалась в той или иной степени, но всегда одинаковым образом, 'и в результате поперечная часть ее, наиболее удаленная от гальванометра, проходила большее пространство, нежели соответствующая более близкая к гальванометру часть. Но если бы они проходили равные пространства, то действие магнитных силовых линий земли на них было бы одинаково и не обнаружилось бы на гальванометре. На самом же деле образовались токи противоположных направлений, но неравной силы, и в результате возникал ток, равный их разности. Такой случай описан в моих прежних исследованиях о земной магнитоэлектрической индукции (п. 171). Очевидно, что когда спираль и проволока поднимаются вверх, должен возникнуть ток обратного направления, и таким-то образом получился описанный обратный эффект. Поэтому введением медного стержня в спираль нельзя было получить позитивного доказательства в пользу первоначального допущения.
2707. Медь была выбрана как тяжелое тело и отличный проводник электричества. Она заменялась висмутом в форме цилийдра тех же размеров, так как висмут чрезвычайно диамагнитен и дурной проводник среди металлов. Получались ненадежные эффекты, но при более внимательном и тщательном проведении опытов все эти эффекты исчезли, и подъем или падение висмута не оказывали никакого влияния на гальванометр.
