Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Уиттекер Э. -> "История теории эфира и электричества" -> 157

История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.

Уиттекер Э. История теории эфира и электричества — И.: НИЦ, 2001. — 512 c.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка): istoriyateoriyaefiraielektrichestva2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 151 152 153 154 155 156 < 157 > 158 159 160 161 162 163 .. 217 >> Следующая

формулу механической силы, действующей на электрический заряд, который
движется в магнитном поле:
заряд X векторное произведение скорости и магнитной индукции.
Дж. Дж. Томсон в 1881 году давал в два раза меньшую вели-
4
чину механической силы .
После первой попытки Дж. Дж. Томсона определить поле, созданное
движущейся наэлектризованной сферой, началось быстрое математическое
развитие теории Максвелла. Задачи, которые можно решить через известные
функции, - это, как и следовало ожидать, задачи, в которых проводящие
поверхности имеют простые геомет-
5
рические формы - плоскости, сферы и цилиндры .
xPhil. Trans. CLXXXVI (1895), с. 697.
2Arch. Neerl. (3), V (1900), с. 96.
^Экспериментальное свидетельство, которое, как считалось в то время,
поддержи-вает мнение о том, что инерция электронов имеет исключительно
электромагнитную природу, впоследствии предоставил В. Кауфман Got. Nach.
(1901), с. 143; (1902), с. 291.
4Phil. Mag. XI (1881), с. 227.
5См., например, К. Нивен Phil. Trans. CLXXII (1881), с. 307; Г. Лэмб
Phil. Trans. CLXXIV (1883), с. 319; Дж. Дж. Томсон Proc. Lond. Math. Soc.
XV (1884), с. 197; Г. А. Роуланд Phil. Mag. XVII (1884), с. 413; Дж. Дж.
Томсон Proc. Lond. Math. Soc. XVII (1886), с. 310; XIX (1888), с. 320; и
множество исследований Оливера Хевисайда, собранных в его Electrical
Papers.
368
Глава 10
Результат, который получил Горас Лэмб1 при исследовании электрических
движений в сферическом проводнике, привел к интересным следствиям. Лэмб
обнаружил, что, если сферический проводник поместить в быстро
изменяющееся поле, то индукционные токи почти полностью ограничиваются
поверхностным слоем; вскоре после этого его результат обобщил Оливер
Хевисайд2, который показал, что какой бы ни была форма проводника, быстро
изменяющиеся токи
не проникают вглубь его вещества^. Причину этого понять несложно:
4
это, в сущности, приложение принципа о том, что магнитные силовые линии
не могут проникнуть в идеальный проводник. Нам неизвестно ни одного
идеального проводника; но11, если магнитная сила, действию которой
подвергнут хороший проводник, например, медь, изменяется очень быстро, то
у проводника нет времени (так сказать), чтобы проявить неидеальность
проводимости, а значит, магнитное поле не может проникнуть намного глубже
его поверхности.
К этому же выводу можно прийти в результате другого рассуждения11. Когда
изменения тока происходят очень быстро, омическое сопротивление перестает
играть доминирующую роль, а обыкновенные уравнения, связывающие
электродвижущую силу, индукцию и ток, эквивалентны условиям о том, что
токи должны распределяться таким образом, чтобы сделать
электрокинетическую и магнитную энергию минимальной. Теперь рассмотрим
случай с простым прямым проводом круглого сечения. Магнитная энергия в
пространстве вне провода остается одинаковой, независимо от распределения
тока в поперечном сечении (пока оно симметрично относительно центра),
поскольку оно остается одинаковым, как если бы ток тек вдоль центральной
оси; так что условие состоит в том, что магнитная энергия в проводе
должна быть минимальной. Очевидно, что это условие удовлетворяется, когда
ток сосредоточен в поверхностном слое, поскольку тогда магнитная сила в
веществе провода равна нулю.
Несмотря на достижения Максвелла и его первых последователей в теории
электрических колебаний, через пропасть, разделяющую
11 .ос. cit.
2Electrician, XIV (10 янв. 1885 г.) с. 178.
3Математическую теорию создал лорд Рэлей Phil. Mag. XXI (1886), с. 381.
Ср. Максвелл Treatise, §689.
4См. стр. 334.
''Как впервые заметил лорд Рэлей Phil. Mag. XIII (1882), с. 344.
6Ср. Й. Стефан Wiener Sitzungsber. XCIX (1890), с. 319; Ann. d. Phys. XLI
(1890), c. 400.
Последователи Максвелла
369
классическую электродинамику и теорию света, еще не был возведен мост.
Дело в том, что во всех случаях, которые рассматривала первая наука,
энергия просто передается от одного тела к другому, оставаясь в пределах
данной системы; тогда как в оптике энергия свободно распространяется в
пространстве, не будучи привязанной ни к какому материальному телу.
Первое открытие более полной связи между этими двумя теориями сделал
Фитцджеральд, который доказал, что, если объединение, на которое указал
Максвелл, обоснованно, то должна существовать возможность создания
лучистой энергии с помощью чисто электрических средств; "кажется очень
вероятным, - сказал он 5 мая 1882 года1, - что энергия изменяющихся токов
частично излучается в пространство, а потому для нас
она теряется". В 1883 году2 он описал возможные методы создания
3
лучистой энергии .
Система Фитцджеральда впоследствии получила название магнитного
осциллятора: он состоит из небольшого контура, в котором сила тока
изменяется по простому периодическому закону. Допустим, что контур
является кругом небольшой площади S, центр которого является началом
координат, а плоскость - плоскостью ху. Допустим также, что окружающей
Предыдущая << 1 .. 151 152 153 154 155 156 < 157 > 158 159 160 161 162 163 .. 217 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed