Избранные сочинения по теории электромагнитного поля - Клерк Дж.
Скачать (прямая ссылка):
повсюду направление силы; Но необходимо ещё найти метод для выражения
интенсивности этих сил в каждой точке. Это будет достигнуто, если
представлять рассматриваемые кривые пе Простыми линиями, но трубками с
переменным сечением, по которым течет несжимаемая жидкость (в). Так как
скорость такой жидкости обратно пропорциональна сечению трубки, то,
подбирая соответствующим образом сечения, мы можем добиться того, что
скорость жидкости будет изменяться по любому заданному закону. Этим
приемом мы можем достичь того, 4*0 поток жидкости в трубках своей
скоростью представит напряженность силы, а своим направлением- ее
направление. Метод представления интенсивности сады скоростью
воображаемого потока жидкости в трубке применим ко всякой системе сил; но
он дает большие упрощения в частном случае сил, обратно пропорциональных
квадрату расстояния, что имеет место в электрических или магнитных
явлениях. В случае вполне произвольной системы сил будут, вообще говоря,
су-шествовать промежутки между трубками, в случае же электрических или
магнитных сил эти трубки можно расположить так, чтобы не оставить никаких
проме-
О ФАРАДЕЕВЫХ СИЛОВЫХ ЛИНИЯХ
17
жутков. Стенки трубок при этом сводятся к математическим поверхностям,
которые определяют направление движения жидкости, непрерывно заполняющей
все пространство. До сих пор исследование законов электрических и
магнитных сил было принято начинать с допущения, что причиной этих
явлений служат притягательные и отталкивательные силы между из-нестными
точками. Мы хотим рассмотреть тот же вопрос 'с другой точки зрения, более
подходящей к нашим исследованиям, именно, определяя величину и
направление сил, о которых идет речь, при помощи скорости и направления
движения несжимаемой жидкости.
Итак, прежде всего я займусь описанием метода, который позволит наглядно
представить себе движение подобной жидкости; затем я выведу следствия из
некоторых выбранных условий движения, применю их к наименее сложным
явлениям электричества, магнетизма н гальванизма и покажу, наконец, как с
расширением этого метода и с введением другой идеи, которою мы равным
образом обязаны Фарадею, можно наглядно представить законы притяжения и
индуктивных действий магнитов и токов; при этом я не буду делать никаких
предположений о физической природе электричества, которые выходят за
пределы фактов, доказанных на опыте.
Сводя все к чисто геометрической идее движения некоторой воображаемой
жидкости, я надеюсь достигнуть общности и точности и избежать тех
опасностей, которые возникают при попытках с помощью преждевременной
теории объяснить причины явлений. Предлагаемые мною здесь рассуждения
выполнят свое назначение, если будут полезны физикам-эксперимен-таторам
при классификации и паглядном истолковании найденных ими результатов.
Зрелая теория,' в которой физические факты будут физически объяснены,
будет построена томи, кто, вопрошая самое природу, сумеет найти
единственно верное решение вопросов, поставленных математической теорией.
2 максвелл
18
ДЖЕМС КЛЕРК МАКСВЕЛЛ
I. ТЕОРИЯ ДВИЖЕНИЯ ПЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ
(1) Субстанции, о которой здесь идет речь, не должно приписывать ни
одного свойства действительных жидкостей, кроме способности к движению и
сопротивлению сжатию. На эту субстанцию не следует смотреть также, как на
гипотетическую жидкость в смысле, который допускался старыми теориями для
объяснения явлений. Она представляет собой исключительно совокупность
фиктивных свойств, составленную с целью представить некоторые теоремы
чистой математики в форме, более наглядной и с большей легкостью
применимой к физическим задачам, чем форма, использующая чисто
алгебраические символы. Употребление термина "жидкость" не введет нас в
заблуждение, если мы будем помнить, что оно означает только воображаемую
субстапцию со следующим свойство^.
Любая часть жидкости, занимающая в какой-либо момент времени данный
объем, в каждый последующий момент будет занимать такой же объем.
Этот закон выражает несжимаемость жидкости и дает нам удобную меру ее
количества, а именно-ее объем. Единицей количества жидкости будет,
следовательно, единица объема (7)
(2) Направление движения жидкости в различных точках заполняемого ею
пространства будет, вообще говоря, различно, по так как это направление
для каждой точки вполне определенно, мы можем представить себе, что в
какой-нибудь точке начинается линия и проводится далее таким образом, что
каждый ее элемент своим направлением указывает направление движения
жидкости в той точке пространства, через которую она проходит. Эти линии,
которые проводятся, следовательно, так, что их направление повсюду
указывает направление движения жидкости, называются линиями тока
жидкости.
Если движение жидкости стационарно, т. е. если направление и скорость
движения в любой, определенной точке пространства не зависят от времени,
эти кривые представят собой нути отдельных частиц жидкости;
