Избранные сочинения по теории электромагнитного поля - Клерк Дж.
Скачать (прямая ссылка):
вызвать наблюдаемые явления. Если при' помощи этой же гипотезы мы могли
бы связать явления магнитного притяжения с электромагнитными явлениями и
с явлениями индуцированных токов, то в этом случае мы нашли бы теорию,
может быть даже и неправильную, однако ложность которой могла бы быть
доказана только при помощи экспериментов, значительно расширяющих наши
познания в этой области физики [2] (4).
Механическое состояние среды, находящейся под действием магнитных сил,
понималось то как течение, то как волновое движение, то как состояние
смещения или растяжения, давления или напряжения. Токи, исходящие 'из
северного полюса и входящие в южный полюс магнита или циркулирующие около
электричек ского тока, имеют то преимущество, что дают возможность точно
представить геометрическое расположение силовых линий, если бы только
можно было, исходя из механических принципов, объяснить явления
притяжения, расположение самих токов и их устойчивое существование.
*) Pa.raday, "Ехр. Re?." (3122).
llo
Джемс клерк максвёлй
Колебания, исходящие из центра, согласно расчетам профессора Челлис *)
произвели бы действие, подобное притяжению в направлении центра, но,
допуская это, мы вместе с тем зпаем, что две серии колебаний, проходящие
через то же самое пространство, не складываются в одно результирующее,
как это имеет место в случае двух притяжений; эффект зависит от
соотношения их фаз, а также их интенсивностей, и если ничто не мешает
этим колебательным движениям распространяться, они проходят друг сквозь
друга без какого-либо взаимодействия [3]. В действительности
математические законы притяжения не похожи ни Ь каком отношении на законы
колебаний, по обнаруживают замечательную аналогию с законами течения
жидкости, тепло- и электропроводности и с законами поведения упругих тел.
Профессор В. Томсоп дал механическое представление электрических,
магнитных и гальванических сил посредством деформаций упругого тела,
находящегося под действием упругих сил **). В этом представлении мы
должны допустить, что угловое смещение каждого элемента объема твердого
тела пропорционально магнитной силе в соответствующей точке магнитного
поля, причем направление оси этого вращения соответствует направлению
магнитной силы.
. Абсолютное смещение какой-либо частицы будет тогда соответствовать по
величине и направлению тому, что я отождествил с электротоническим
состоянием, а относительное смещение частицы по отношению к частице,
находящейся. в ее непосредственном соседстве, по величине и направлению
будет соответствовать количеству электрического тока [плотности тоца] в
этой точке поля. Автор этого способа представления не пытается объяснять
происхождения наблюдаемых сил действиями, обусловленными напряжениями в
упругом
*) С h а 11 i s, Phil. Mag., 20, стр. 431, I860; 21, стр. 65 и 92, 1861.
**) Cambr. and Dubl. Math. Journ., январь 1847 p.
О ФИЗИЧЕСКИХ СИЛОВЫХ ЛИНИЯХ
ш
твердом теле, а' только использует математические аналогии обеих проблем
для того, чтобы помочь воображению при их изучении.
Мы хотим теперь, однако, рассмотреть магнитное действие как род
некоторого давления или натяжения или, вообще говоря, напряжения в среде.
Напряжение есть действие и противодействие между смежными частами тела и
состоит вообще из сил давления или натяжения, которые в одной и той же
точке среды могут быть' различны в различных направлениях.
Необходимые отношения между этими силами были исследованы математиками;
было показано, что наиболее общий тип упругой силы состоит в суперпозиции
трех главных сил давлений или натяжений, перпендикулярных друг к другу.
Когда два главных давления равны, то третье становится осью симметрии
наибольшего "или наименьшего давления, причем давления, направленные под
прямыми углами к этой оси, все равны.
Когда все три главных давления равны, то давление одинаково во всех
направлениях, так что мы имеем напряжение без определенных главных осей;
примером такого давления может служить обычное гидростатическое давление.
Общий тип не подходит для представления магнитной силы, потому что хотя
магнитная силовая линия имеет направление и интенсивность, ойа не имеет
третьего качества, которое отличало бы различные к ней перпендикулярные
направления, как, например,- й поляризованном световом луче, где резко
отличаются друг от друга различные перпендикулярные к нему направления
*).
Если мы поэтому представляем магнитную силу в какой-либо точке через
напряжение, то мы должны предполагать, что в каждой точке имеется
единственная ось наибольшего или наименьшего ^давления и все
*) -Fa rada'y, "Зхр. Res." (3252).
112
ДЖЕМС КЛЕРК МАКСВЕЛЛ
давления, перпендикулярные к этой оси, равны между собой. Могут
возразить, что непоследовательно изображать силовую линию, которая по
существу своему диполярна, главной осью напряжения, которая по
необходимости изотропна. Но мы знаем, что каждое явление действия и
противодействия в общем результате изотропно, ибо действия силы на тела,
