Избранные сочинения по теории электромагнитного поля - Клерк Дж.
Скачать (прямая ссылка):
179
(1) Если а, (3, i представляют смещения, скорости или силы, тогда р, q,
г будут угловые повороты, угловые скорости или вращательные моменты пар в
элементе объема среды.
(2) Если а, р, -[ представляют угловые повороты в однородной и
непрерывной субстанции, то р, q, г представляют относительные линейпые
смещения частицы по отношению к частицам, находящимся в ближайшем
соседстве. Смотри работу профессора В. Томсона "О механическом
представлении электрических, магнитных и гальванических сил" (Cambr. and
Dubl. Math. Journ., январь 1847 г.).
(3) Если а, р, ^ представляют скорости вращения вихрей, центры которых
неподвижны, то р, q, г представляют скорости, с которыми перемещаются
свободные частицы, помещенные между вихрями (см. вторую часть настоящей
работы).
Из сказанного вытекает, что соотношение между магнетизмом и
электричеством имеет ту же самую математическую форму, что и соотношение
между известными парами явлений, из которых одни имеют линейный, а
другие-вращательный характер.
Профессор Челлис*) предполагает, что магнетизм обусловлен токами некоей
жидкости, токами, направление которых совпадает с направлением магнитных
силовых линий; электрические токи по этой тсори" сопровождаются
вращательным движением жидкости около оси тока или даже зависят от этого
вращательного движения. Профессор Гельмгольц **) исследовал движение
несжимаемой жидкости и ввел представление о линиях, соответствующих в
каждой точке мгновенной оси вращения жидкости в этой точке. Оп
подчеркнул, что линии тока в жидкости распределяются относительно
вихревых линий согласно тем Же самым законам, что и законы, по которым
магнитные еиловые линии распределяются относительно электрических
^ *) Ch а 1 1 i s, Phil. Mag., декабрь, 1860 г.; январь и февраль
**) Helmholtz, Crelle's Journal, т! ЬУ,стр. 25, 1858.
*2*
180
ДЖЕМС, КЛЕРК МАКСВЕЛЛ
токов. G. другой стороны, в этой работе я рассматриваю магнетизм как
явление вращения, а электрические токи связанными с действительным
перемещением частиц, утверждая таким образом обратное соотношение между
этими двумя рядами явлений. .. }
Теперь кажется естественным предположить, что все непосредственные
следствия какой-нибудь причины, имеющей линейный характер, должны быть по
существу линейными и что вращательные причины должны вызывать
вращательные же действия. Поступательное движение вдоль какой-нибудь оси
не может само по себе произвести вращения вокруг этой оси, если только
нет специального механизма, подобного, например, винту, который связывает
поступательное движение в данном направлении с вращением в определенном
направлении.
Подобно этому вращение, хотя ,оно и может вызвать напряжение вдоль оси,
не в состоянии сама по ссбс вызвать ток вдоль какого-либо
преимущественного направления.
Как известно, электрические токи связаны с эффектами перемещения по
направлению тока. Они переносят электрические заряды от одного тела к
другому, они перемещают ионы электролитов в противоположных направлениях;
но они не могут вызвать вращения плоскости поляризации света, когда свет
распространяется вдоль оси тока*). С другой стороны, магнитное состояние
не характеризуется каким-либо линейным, в строгом смысле этого слова;
явлением. Северный и южный полюсы отличаются только по своим названиям, и
эти названия могут быть взаимно переменены без изменения формулировки
законов магнитных явлений. Напротив, положительный и отрицательный полюсы
батареи существенно отличаются друг от друга, ибо на каждом из полюсов
выделяются различные химические элементы воды. Магнитное состояние зато
характеризуется совершенно очевидным вращательным явлением, открытым
*), См. Faraday, "Ехр. Res." (951-954) и (2216-2220).
О ФИЗИЧЕСКИХ СИЛОВЫХ линиях
181
Фарадеем *), именно вращением плоскости поляризации поляризованного
света, когда последний распространяется вдоль магнитной силовой линии.
Если через прозрачное диамагнитное вещество пропускается луч
плоскополяризованного света и если затем при помощи магнита или
электрического тока в веществе возбуждается магнитное поле, то плоскость
поляризации прошедшего света изменяется и поворачивается на угол,
зависящий от интенсивности магнитной силы в веществе.
Направление вращения в диамагнитных веществах то же самое, что и
направление, в котором положительное электричество должно циркулировать
около вещества, для того чтобы произвести в нем данную магнитную силу;
если мы, например, предположим, что горизонтальная слагающая земного
магветизма есть действующая на вещество магнитная сила, то плоскость
поляризации поворачивается в направлении истинного вращения земли, т. е.
с запада на восток.
Для парамагнитных веществ Верде **) нашел, что плоскость поляризации
поворачивается в противоположном направлении, т. е. в направлении, в
котором должно было бы течь отрицательное электричество в спирали, чтобы
вызвать одинаково направленное намагничивание охватываемого спиралью
