Избранные сочинения по теории электромагнитного поля - Клерк Дж.
Скачать (прямая ссылка):
гальванометра были в равновесии в течение всего времени, так что через
катушку гальванометра не проходило никакого тока. В опытах, Которые мы
сейчас опишем, электродвижущие силы сначала действуют в одном
направлении, а затем - в другом так, что они порождают в гальванометре
один за другим два тока в противоположных направлениях, и мы должны
показать, что импульсы, действующие на стрелку гальванометра при
прохождении этих следующих друг за другом токов, в известных случаях
равны и противоположны.
Теория применения гальванометра к измерению кратковременных токов будет
более подробно рассмотрена в параграфе 748 *). Сейчас для наших целей
достаточно заметить, что, пока стрелка гальванометра близка к своему
положению равновесия, отклоняющая сила тока пропорциональна самому току,
и если полное время действия тока невелико по сравнению с периодом
колебания стрелки, то конечная скорость магнита будет пропорциональна
общему количеству электричества, перенесенному током. Отсюда, если два
тока проходят, быстро следуя друг за другом и перенося равные количества
электричества в противоположных направлениях, стрелка не приобретает в
конечном счете какой-либо скорости.
Таким образом, для того чтобы показать, что индуктируемые токи во
вторичной цепи, возникающие вследствие замыкания и размыкания первичной
цепи, равны по общему количеству перенесенного электричества, но
противоположны по направлению, мы можем так устроить соединение норвичной
цепи с батареей, чтобы, нажимая на. ключ, получать ток в первичной цепи,
а снимая палец с контакта, прерывать его по желанию. Если ключ нажимается
на некоторое время, гальванометр во вторичной цепи показывает в момент
образования контакта мгновенный ток, имеющий направ-
*) Этот параграф не вошел р дастоящее издание. (Ред.)
394
ДЖКМС КЛЕРК МАКСВЕЛЛ
ление, обратное первичному току. Если контакт поддерживается,
индуктированный ток длится короткое время и быстро исчезает. Если мы
теперь прервем контакт, то через вторичную цепь пройдет другой мгновенный
ток в противоположном направлении и стрелка гальванометра получит импульс
в противоположном направлении.
Но если мы осуществим контакт только на одно мгновение и затем прервем
его, два индуктированных тока пройдут через гальванометр в столь быстрой
последовательности, что стрелка его, будучи подвергнута воздействию
первого тока, не имеет достаточно времени, чтобы передвинуться на
заметное расстояние от своего положения равновесия, до того как она
останавливается вторым током. Вследствие точного равенства перенесенных
этими мгновенными токами количеств электричества стрелка остается
неподвижной.
Если тщательно наблюдать за стрелкой, то можно заметить, что она внезапно
вздрагивает, переходя от одного положения покоя к другому, очень близко
расположенному от первого.
Это доказывает, что количество электричества, перенесенное током, когда
контакт прерывается, в точности равно и противоположно количеству
электричества индуктированного тока, образующегося при замыкании
контакта.
538.] Другим применением этого метода является следующее, указанное
Феличи во второй серии его "Исследований".
Всегда можно найти много различных положений вторичной катушки В, таких,
что замыкание или размыкание контакта в первичной катушке А не дает
индуктированных токов в В. В таких случаях говорят, что положения двух
катушек являются сопряженными.
Пусть Вг и В2 будут двумя из этих положений. Если катушка В внезапно
передвигается из положения
в положение В2, то алгебраическая сумма мгновенных токов в катушке В в
точности равна нулю, так что стрелка гальванометра остается в покое,
когда движе-
ИЗ "ТРАКТАТА ОВ ЭЛЕКТРИЧЕСТВЕ И МАГНЕТИЗМЕ" 395
ние В закончено. Это остается правильным независимо от того, каким
способом катушка В перемещается из Вг в В2, и также назависимо от того,
остается ли ток в первичной катушке А постояпным или же он во время
движения изменяет свою величину.
Далее пусть В' будет какое-либо другое положение В, не сопряженное с А,
так что замыкание или размыкание контакта в А дает индуктированный ток,
когда В находится в положении В'.
Установим контакт тогда, когда В находится в сопряженном положении Въ в
этом случае ток индукции отсутствует. Передвинем В в положение В', тогда
будет наблюдаться ток индукции, производимый движением. Но если В быстро
передвинуть в положение В' и затем разомкнуть первичную цепь, то
индуктированный ток, возникающий вследствие размыкания контакта, в
точности аннулирует эффект тока индукции, обусловленного движением, так
что стрелка гальванометра останется в покое. Отсюда ток, возникающий в
результате двия^ения от сопряженного положения в любое другое положение,
равен и противоположен току, обусловленному размыканием контакта в
последнем положении. Так как эффект замыкания контакта равен и
противоположен эффекту размыкания, отсюда следует, что эффект замыкания
контакта, когда катушка В находится в любом положении В', эквивалентен
