Магнитное действие тока - статья

Марио Льоцци

ОПЫТ ЭРСТЕДА

Вероятное существование тесноватой связи меж электричеством и магнетизмом подразумевали уже самые 1-ые исследователи, пораженные аналогией электростатических и магнитостатических явлений притяжения и отталкивания. Это представление было так всераспространено, что поначалу Кардан, а потом и Гильберт считали его предрассудком и всячески старались обосновать различие этих 2-ух явлений. Но это предположение опять Магнитное действие тока - статья появилось в XVIII веке уже с огромным основанием, когда было установлено намагничивающее действие молнии, а Франклину и Беккариа удалось достигнуть намагничивания при помощи разряда лейденской банки. Законы Кулона, формально схожие для электростатических и магнитостатических явлений, вновь выдвинули эту делему.

После того как благодаря батарее Вольта появилась возможность получать Магнитное действие тока - статья электронный ток в течение долгого времени, пробы найти связь меж электронными и магнитными явлениями стали более частыми и поболее насыщенными. И все таки, невзирая на насыщенные поиски, открытие принудило себя ожидать целых 20 лет. Предпосылки таковой задержки следует находить в научных представлениях, господствовавших в те времена. Все силы понимались исключительно в Магнитное действие тока - статья ньютоновском смысле, т. е. как силы, которые действуют меж вещественными частичками по соединяющей их прямой. Потому исследователи старались найти силы конкретно этого рода, создавая приспособления, при помощи которых они возлагали надежды найти предполагаемое притяжение либо отталкивание меж магнитным полюсом и электронным током (либо, выражаясь более общим образом Магнитное действие тока - статья, меж "гальваническим флюидом" и магнитным флюидом) либо же пробовали намагнитить железную иглу, направляя по ней ток.

Взаимодействие меж гальваническим и магнитным флюидом пробовал найти и Джан Доменико Романьози (1761—1835) в опытах, обрисованных им в статье 1802 г., на которую Гульельмо Либри (1803—1869), Пьетро Конфильякки (1777—1844) и многие другие ссылались позже, приписывая Романьози ценность Магнитное действие тока - статья этого открытия. Довольно, но, прочитать эту статью, чтоб убедиться, что в опытах Романьози, проводившихся с батареей с незамкнутой цепью и магнитной иглой, вообщем нет электронного тока, и потому самое большее, что он мог следить,— это обыденное электростатическое действие.

Когда 21 июля 1820 г. в одной очень лаконичной статье на 4 страницах (на латинском Магнитное действие тока - статья языке), озаглавленной "Experimenta circa effectum conflictus electrici in acum magneticam" датский физик Ганс Христиан Эрстед (1777—1851) обрисовал базовый опыт по электромагнетизму, доказывающий, что ток в прямолинейном проводнике, идущем повдоль меридиана, отклоняет магнитную иглу от направления меридиана, энтузиазм и удивление ученых были значительны не только лишь поэтому, что было получено Магнитное действие тока - статья настолько, длительно разыскивавшееся разрешение задачи, да и поэтому, что новый опыт, как сразу стало ясно, указывал на силу неньютоновского типа. По правде, из опыта Эрстеда ясно было видно, что сила, действующая меж магнитным полюсом и элементом тока, ориентирована не по соединяющей их прямой, а по нормали к этой прямой, т. е. она Магнитное действие тока - статья, как тогда гласили, является "силой поворачивающей". Значение этого факта чувствовалось, уже тогда, хотя вполне оно было осознано только много лет спустя. Опыт Эрстеда вызвал первую трещинку в ньютоновской модели мира.

О том затруднении, в которое попала наука, можно судить, к примеру, по замешательству, в каком находились итальянские Магнитное действие тока - статья, французские, английские и германские переводчики, переводившие на родной язык латинскую статью Эрстеда. Нередко, сделав буквальный перевод, представлявшийся им неясным, они приводили в примечании латинский оригинал.

Вправду неясным в статье Эрстеда к тому же сейчас остается разъяснение, которое он пробует дать наблюдавшимся им явлениям, обусловленным, по его воззрению, 2-мя Магнитное действие тока - статья обратно направленными спиральными движениями вокруг проводника "электронной материи, соответственно положительной и отрицательной".

Исключительность явления, открытого Эрстедом, сразу завлекла к нему огромное внимание экспериментаторов и теоретиков. Араго, возвратившись из Женевы, где он находился при подобных опытах, повторенных Де ла Ривом, поведал о их в Париже, а в сентябре такого же 1820 г. собрал свою Магнитное действие тока - статья известную установку с вертикальным проводником тока, проходящим через горизонтально расположенный кусочек картона, посыпанный стальными опилками. Но окружностей из стальных опилок, которые мы обычно замечаем при проведении этого опыта, он не нашел. Экспериментаторы лицезреют ясно эти окружности с того времени, как Фарадей выдвинул теорию "магнитных кривых", либо "силовых Магнитное действие тока - статья линий". Вправду, часто, чтоб узреть что-то, необходимо очень вожделеть этого! Араго же лицезрел только, что проводник, по его выражению, "облепливается стальными опилками так, как если бы это был магнить", из чего он сделал заключение, что "ток вызывает магнетизм в железе, которое не подвергалось подготовительному намагничиванию".

Все в Магнитное действие тока - статья том же 1820 г. Био прочитал два доклада (30 октября и 18 декабря), в каких докладывал о результатах проведенного им совместно с Саваром экспериментального исследования. Пытаясь открыть закон, определяющий зависимость величины электрической силы от расстояния, Био решил пользоваться способом колебаний, которым ранее воспользовался уже Кулон. Для этого он собрал установку, состоящую из толстого вертикального Магнитное действие тока - статья проводника, размещенного рядом с магнитной стрелкой: при включении тока в проводнике стрелка начинает колебаться с периодом, зависящим от электрической силы, действующей на полюса при разных расстояниях от центра стрелки до проводника с током. Измерив эти расстояния, Био и Савар вывели носящий сейчас их имя отлично узнаваемый закон, который Магнитное действие тока - статья в собственной первой формулировке не учитывал интенсивности тока (ее тогда не умели еще определять).

Узнав о результатах опытов Био и Савара, Лаплас увидел, что действие тока можно рассматривать как итог отдельных действий на полюса стрелки нескончаемого числа нескончаемо малых частей, на которые можно поделить ток, и заключил из этого, что каждый Магнитное действие тока - статья элемент тока действует на каждый полюс с силой, назад пропорциональной квадрату расстояния этого элемента от полюса. О том, что Лаплас принял роль в обсуждении этой трудности, говорится у Био в его работе "Precis elementaire de physique ехрёrimentale" (2-е изд., II, Париж, 1821, стр. 122). В сочинениях же Лапласа, как Магнитное действие тока - статья нам понятно, нет никакого намека на такое замечание, из чего можно заключить, что он, видимо, высказал это в устной дружественной беседе с самим Био.

Чтоб восполнить свои сведения об этой простой силе, Био попробовал, сейчас один, найти опытным методом, меняется ли и если меняется, то каким образом действие элемента тока Магнитное действие тока - статья на полюс с конфигурацией угла, образуемого направлением тока и прямой, соединяющей середину элемента с полюсом. Опыт состоял в сопоставлении того, какое действие оказывает на одну и ту же стрелку параллельный ей ток и ток, направленный под углом. Из данных опыта Био методом расчета, которого он не опубликовал, но который Магнитное действие тока - статья, непременно, был неверным, как это показал в 1823 г. Ф. Савари (1797—1841), обусловил, что эта сила пропорциональна синусу угла, образуемого направлением тока и прямой, соединяющей рассматриваемую точку с серединой элемента тока. Таким макаром, то, что на данный момент именуют "первым простым законом Лапласа", в значимой мере является открытием Био.

ГАЛЬВАНОМЕТР

Упомянутый уже Магнитное действие тока - статья нами опыт Араго, объяснявшийся многими физиками тех пор тем, что провод, по которому проходит ток, намагничивается, был сходу верно понят Ампером, тотчас же предсказавшим, а потом скоро и подтвердившим экспериментально, что металлической брусок, помещенный снутри спирали, по которой проходит ток, приобретает постоянную намагниченность. Таким макаром, был найден новый способ намагничивания Магнитное действие тока - статья, еще более действенный, обычный и удачный, ежели прежние. Но самое главное, этим был дан толчок для сотворения обычного, но очень ценного приспособления — электромагнита, который употребляется в бессчетных научных и технических устройствах. 1-ый подковообразный электромагнит сделал в 1825 г. янки Уильям Стерджен (1783— 1850); этот электромагнит много изумил исследователей быстротой намагничивания Магнитное действие тока - статья и размагничивания бруска мягенького железа при включении либо выключении тока в проводнике, которым был обмотан брусок. Конструкцию Стерджена улучшили сразу и независимо друг от друга в 1831 г. Молль (1785—1838) и янки Джозеф Генри (1797—1878).

За первой, написанной на латинском языке статьей Эрстеда последовала 2-ая, написанная по-немецки, которая все же осталась малоизвестной. В Магнитное действие тока - статья ней Эрстед показал взаимность открытого им электрического явления. Он подвешивал к проволоке небольшую батарейку, замыкал цепь и регистрировал ее вращение при приближении к ней магнита. То же самое, независимо от Эрстеда, нашел и Ампер, которому как правило это открытие и приписывается. Еще проще показал действие магнита на Магнитное действие тока - статья подвижный элемент тока Дэви, приблизив по совету Араго полюс магнита к электронной дуге. Стерджен изменил опыт Дэви и придал собственному тесту тот вид, в каком и сейчас он показывается на уроках физики, когда дуга безпрерывно крутится в магнитном поле.

Но первым физиком, которому удалось получить вращение проводника с током Магнитное действие тока - статья в магнитном поле, был Фарадей. В 1821 г. он сконструировал очень обычное приспособление: конец подвешенного проводника был опущен в резервуар с ртутью, в который снизу заходил немного выступающий над поверхностью ртути вертикальный магнит. При пропускании тока через ртуть и проводник последний начинал крутиться вокруг магнита. Опыт Фарадея, искрометно измененный Магнитное действие тока - статья Ампером, бессчетными методами варьировался потом в протяжении всего XIX века. Тут мы укажем только на описанное в 1823 г. "колесо Барлоу", так как оно представляет собой разновидность электронного мотора, который полностью может служить к тому же сейчас преподавателям для учебных целей. Это железное колесо с горизонтальной осью, край которого погружен в ванночку Магнитное действие тока - статья с ртутью и находится меж полюсами подковообразного стального магнита. Если от оси колеса, к его периферии и дальше через ртуть течет ток, колесо крутится.

Правила Эрстеда об отклонении магнитной стрелки и соответственное правило Ампера указывали на то, что отклонение увеличивается, если тот же ток пропускать и над магнитной Магнитное действие тока - статья стрелкой и под ней. Это явление, предсказанное Лапласом и отлично изученное Ампером, было применено в 1820 г. Иоганном Швейггером (1779—1857) при конструировании мультипликатора, представлявшего собой прямоугольную рамку, обмотанную пару раз проводом, по которому протекал ток. Посреди рамки помещалась магнитная стрелка. Практически сразу Авогадро и Микелотти выстроили другой тип мультипликатора, непременно, еще Магнитное действие тока - статья наименее успешный, чем швейггеровский; описание его размещено в 1823 г. Но в мультипликаторе Авогадро и Микелотти имелось одно новаторство: магнитная стрелка, подвешенная на нити, крутилась над разграфленным сектором, а весь аппарат помещался под стеклянным колпаком.

Сначала казалось, что мультипликатор представляет собой максимально чувствительный гальванометр, но скоро нашли, что его можно существенно Магнитное действие тока - статья сделать лучше. Уже в 1821 г. Ампер сконструировал "астатический аппарат", как он его именовал, схожий тому, который использовал Вассалли Эанди, а еще ранее, в 1797 г., Джон Тремери. Прибор состоял из 2-ух параллельных агрессивно связанных магнитных стрелок с полюсами, направленными в обратные стороны. Вся система подвешивалась на острие, и Магнитное действие тока - статья можно было следить, как она поворачивалась при пропускании электронного тока через параллельный проводник, расположенный очень близко к нижней стрелке. Таким методом Ампер обосновал, что магнитная стрелка, когда она не подвержена магнитному воздействию Земли, размещается перпендикулярно току.

Леопольдо Нобили (1784—1835) пришла успешная идея соединять астатический аппарат Ампера с подвеской на нити, как у Авогадро Магнитное действие тока - статья и Микелотти; таким макаром он пришел к собственному известному астатическому гальванометру, 1-ое описание которого он представил на заседании Моденской Академии 13 мая 1825 г. Чтоб дать представление о чувствительности этого инструмента, Нобили замечает, что, если соединить концы провода гальванометра стальной проволокой, довольно согреть один из соединений пальцами, чтоб Магнитное действие тока - статья стрелка отклонилась на 90°.

Гальванометр Нобили в течение нескольких десятилетий оставался самым чувствительным измерительным прибором в физических лабораториях, и мы уже лицезрели, какую ценную помощью он оказал Меллони в его исследовательских работах. В 1828 г. Эрстед решил сделать лучше его, применив вспомогательный подковообразный магнит. Эта попытка фуррором не увенчалась, но о ней Магнитное действие тока - статья все таки следует упомянуть как о первом приборе с вспомогательным полем.

Эти измерительные приборы были существенно улучшены только в 1837 г. Может быть, Пуйе и сам не знал точно теории деяния собственного инструмента, которая была дана в 1840 г. Вильгельмом Вебером (1804—1891). В 1837 г. А. С. Беккерель изобрел "электрические весы", получившие распространение только Магнитное действие тока - статья во 2-ой половине столетия. Потом появились другие типы: Гельмгольца (1849 г.), Гогэна (1853 г.), Кольрауша (1882 г.). Тем временем Поггендорф с 1826 г. ввел способ зеркального отсчета, развитый потом Гауссом (1832 г.) и примененный в зеркальном гальванометре Вебером в 1846 г.

С огромным энтузиазмом был принят гальванометр, придуманный в 1886 г. Д'Арсонвалем (1851—1940), в каком Магнитное действие тока - статья, как понятно, измеряемый ток проходит через легкую подвижную катушку, помещенную в магнитном поле.


majskie-obshestvennie-meropriyatiya-oao-surgutneftegaz-mezhdunarodnij-den-zashiti-detej-prazdnuyut-vo-mnogih-stranah.html
majtrejya-rerih-n-k-o-vechnom.html
mak-tu-134-razbilsya-ne-iz-za-tehnicheskih-nepoladok-dvigateli-lajnera-rabotali-do-stolknoveniya-s-zemlej-informacionnoe-agentstvo-novij-region-rossiya-23062011.html