Избранные сочинения по теории электромагнитного поля - Клерк Дж.
Скачать (прямая ссылка):
только от изменения силы тока.
Если какая-нибудь часть кинетической энергии зависит от произведения
обычной скорости и силы тока, она, невидимому, может легче всего
наблюдаться тогда, когда скорость и ток направлены в одну и ту же или в
противоположные стороны. Поэтому мы возьмем круглую катушку с большим
числом витков и подвесим ее на топкой вертикальной проволоке так, чтобы
ее витки были горизонтальны и чтобы она могла вращаться около
вертикальной оси или в том же самом направлении, в каком течет ток в
катушке, или в противоположном.
Допустим, что ток подводится к катушке при посредстве проволоки, па
которой она подвешена. Пройдя по всем виткам, ток идет далее вниз через
проволоку в направлении подвеса, и цепь замыкается через сосуд с ртутью,
в который опущена проволока.
Так как действие горизонтальной слагающей земного магнетизма будет
стремиться поворачивать катушку около горизонтальной оси, мы предположим,
что горизонтальная слагающая земного магнетизма в точности нейтрализуется
системой неподвижных магнитов или что оныт производится на магнитном
полюсе.
28*
436
ДЖЕМС КЛЕРК МАКСВЕЛЛ
К катушке прикреплено вертикальное зеркальце для того, чтобы можно было
обнаружить любой ее поворот.
Теперь пропустим через катушку ток в направлении север-восток-юг-запад.
Если бы электричество было жидкостью, подобной воде, текущей вдоль
проволоки, то при возникновении тока и в течение времени ^нарастания его
скорости потребовалась бы сила для изменения момента количества движения
жидкости, протекающей через катушку; поскольку же эта сила должна быть
создана за счет упругости проволоки, на которой подвешена система, то
катушка повернулась бы в начальный момент в сторону, противоположную току
или в направлении запад-юг-восток-север, и это было бы обнаружена при
помощи прикрепленного зеркальца. В случае прекращения тока наблюдалось бы
другое движение зеркальца, на этот раз в том же направлении, в котором
течет ток. Однако до сего времени не наблюдалось явленйй такого рода.
Такое действие, если бы оно существовало, могло бы быть легко обнаружено
из уже известных действий тока в следующих случаях.
(1) Это происходило бы только тогда, когда сила тока изменяется или
когда устанавливается или прерывается контакт, но не при постоянном токе.
Все известные механические действия тока зависят от силы тока, а не от
изменений этой силы. Электродвижущую силу в случае индуктированных токов
не следует смешивать с этим электромагнитным действием.
(2) Направление этого действия было бы обратным в том случае, 'если бы
было изменено на обратное направление всех токов в поле.
Все известные механические действия токов остаются неизменными в случае
обращения всех токов, так
ИЗ "ТРАКТАТА ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСТВЕ И МАГНЕТИЗМЕ" 437
как они зависят от квадратов и произведений этих токов.
Если бы было открыто какое-либо действие такого рода, мы могли бы
рассматривать один из так называемых родов электричества, или
положительное, или отрицательное, как реальную субстанцию, и мы имели бы
возможность описывать электрический ток как истинное движение субстанции
в определенном направлении. Действительно, если бы электрические движения
в какой-либо мере были бы сравнимы с движениями обыкновенной материи,
существовали бы члены формы Тте, и их существование обнаружилось бы
наличием механической силы Хте.
Согласно гипотезе Фехнера (Fechner), что электрический ток состоит из
двух одинаковых токов положительного и отрицательного электричества,
текущих в противоположных направлениях по одному и тому же проводнику,
выражения вида Тте исчезли бы, так как каждому члену, относящемуся к
положительному току, соответствовал бы член равной величины, но обратного
знака, относящийся к отрицательному току, и явления, зависящие от этих
.членов, не имели бы места.
Однако мне кажется, что хотя мы получаем большую пользу от многих
аналогий между электрическим током и током материальной жидкости, мы
должны тщательно избегать каких-либо допущений, не подтвержденных
экспериментально. До сих пор эксперимент не отвечает на вопрос о том,
является ли электрический ток действительно током материальной субстанции
или же двойным током, а также насколько велика или мала его скорость,
измеренная в футах в секунду.
Познание этих вещей привело бы по меньшей мере к началам полной
динамической теории электричества. В такой теории мы могли бы
рассматривать электрические действия не как явления неизвестной причины,
лишь подчиняющиеся общим законам динамики, что делается в этом трактате,
но как результат известных
438
ДЖЕМС КЛЕРК МАКСВЕЛЛ
части Хт,,, а именно
dx
движений известных частей материи, в которых не только общие эффекты и
конечные результаты, по и весь промежуточный механизм и детали движения
принимаются в качестве объектов изучения (7).
575.] Экспериментальное исследование второй dT
те более трудно, так как оно
включает в себя наблюдение действия сил на тело, находящееся в быстром
