Избранные сочинения по теории электромагнитного поля - Клерк Дж.
Скачать (прямая ссылка):
любой части магнитного поля, обусловленная его намагничением, равна:
на единицу объема, где / - величина магнитной напряженности.
(72) Энергия может быть записана в поле различными способами, например
действием электродвижущей силы, вызывающей электрическое смещение..
Работа, произведенная переменной электродвижущей силой Р, дающей
переменное смещение /, получается
1_
8я
S К?-1)+"(?-2)+Ч?-?)К
-^-=^2 {аРл-гйАР + ТР'Т[} dV> (38)
300
ДЖЕМС КЛЕРК МАКСВЕЛЛ
ннтегрированием
от Р -0 до данного значения Р.
Так как P - kf (см. уравнение (Е)), то
\kfdf = ±kr=\pf.
Отсюда внутренняя энергия каждой части поля, суще ствующая в форме
электрического смещения, равна:
~^(Pf + Qg + Rh)dV.
Полная энергия в поле, следовательно, будет;
Е= S{^(a>J'a + W + ТР/Г)+4(р/ + <?2+/?А)} dV'
Первый член этого выражения зависит от намагничивания поля и объясняется
в нашей теории актуальным движением какого-то рода. Второй член завис*!
от электрической поляризации и объясняетсяво нашей теории напряжением
какого-то рода в упругой среде
(73) Я имел уже прежде случай *) попытаться описата особый вид движения
и особый вид напряжения, приспособленных для объяснения этих явлений. В
настоящей докладе я избегаю какой-либо гипотезы такого родя и, пользуясь
такими словами, как электромагнита(r)! количество движения и электрическая
упругость в отношении известных явлений индукции токов и поляри-зации
диэлектриков, я хочу только направить мысл! читателя на механические
явления, которые могут помочь ему понять электрические явления. Все
подобны! выражения в настоящей статье должны рассматривать ся как
иллюстративные, а не как объясняющие.
*) См. "О физических силовых линиях" (стр. 107 нае*п ящвго издания.-
.Ред.).
ДИНАМИЧЕСКАЯ ТЁОРЙЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПоЛЙ 301
(74) Однако, говоря об энергии поля, я хочу быть понятым буквально.
Всякая энергия есть то же, что механическая энергия, существует ли она в
форме обычного движения или в форме упругости, или в какой-нибудь другой
форме. Энергия в электромагнитных явлениях-это механическая энергия.
Единственный вопрос заключается в том, где она находртся?(36)
Согласно старым теориям она находится в наэлектризованных телах,
проводящих цепях и магнитах в 'форме пеизвестного качества, называемого
потенциальной энергией или способностью производить определенные действия
на расстоянии. По нашей теории Она находится в электромагнитном поле, в
пространстве, окружающем наэлектризованные и намагниченные тела, а также
и в самых этих телах и проявляется в двух различных формах, которые могут
быть описаны без гипотез как магнитная поляризация и электрическая
поляризация, или согласно весьма вероятной гипотезе как движение и
напряжение одной и той же среды ^
(75) Заключения, к которым мы пришли в настоящем докладе, независимы от
этой гипотезы, так как они выведены из экспериментальных фактов троякого
рода:
1) индукция электрических токов путем увеличения или уменьшения сил"
соседних токов сообразно изменениям в силовых линиях, пронизывающих
контур,
2) распределение магнитной напряженности сообразно изменениям
магнитного потенциала,
3) индукция (или влияние) статического электричества через
диэлектрики.
Теперь, исходя из этих принципов, мы можем приступить к доказательству
существования и нахождению законов механических, сил,' действующих на
электрические токи, магниты и наэлектризованные тела, помещенные в
электромагнитное поле.
ЧАСТЬ IV
МЕХАНИЧЕСКИЕ ДЕЙСТВИЯ В НОЛЕ
Механическая сила, действующая на подвижной проводпик
(76) Мы уже показали (параграфы 34 и 35), что рабо^ та электромагнитных
сил при движении проводника равна произведению силы тока в проводнике на
приращение электромагнитного количества движения, обусловленного
движением.
Пусть короткий прямой проводник длины а движется параллельно самому себе
в .направлении х, а его концы-по двум параллельным проводникам. Тогда
приращение электромагнитного количества движения, обусловленное
перемещением проводника а, будет (37):
Его же приращение, обусловленное удлинением цепи вследствие увеличения
длины параллельных проводников, будет:
/ dF dx \dFdy dF dz\ , a dx ds ' dy ds ' dz ds) X'
Полное нриращение будет:
a
а Ъх
(dy (dG_dF\____dz fdF_dH\^
{ ds \^dx dy J ds dx J j '
ДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ДОЛН 303
что, принимая во внимание уравнения магнитной силы (В), равно:
Пусть X - сила, действующая по направлению х па единицу длины проводника.
Тогда совершенная работа будет равна Ха Ьх. Пусть С - сила тока в
проводнике и пусть р', q', г'- сто составляющие, тогда
Это суть уравнения, определяющие механическую силу, действующую на
проводник, несущий ток. Эта сила перпендикулярна к току и к силовым
линиям, измеряется площадью параллелограмма, образованного линиями,
параллельными току и силовым линиям, и пропорциональна их интенсивностям.
Механическая сила, действующая на магнит
(77) В любой части поля, не пересекаемой электрическими токами,
