Катушка магнит. Опыты Фарадея. Электромагнитная индукция. Майкл Фарадей
Мы видели, что вокруг проводника с током всегда существует магнитное поле.
А нельзя ли с помощью магнитного поля создать ток в проводнике?
Эту задачу решил М. Фарадей. После напряженных исканий, затратив много труда и изобретательности, он пришел к выводу: только меняющееся со временем магнитное поле может породить электрический ток.
Осциллирующий электрон также вызывает периодические изменения в эфире. Томсон описывает, в свою очередь, измерение катодных лучей, отклонение катодных лучей в электрическом поле, проводимость газа, через который проходят катодные лучи, измерение магнитного отклонения катодных лучей в разных газах, определение катодных лучей и эксперимент с электродами различные материалы. Эти измерения недавно были описаны подробно, поэтому мы не будем здесь повторять.
В отличие от Вихерта и Кауфмана, Томсон, не колеблясь, делал сомнительные выводы. В той форме, в которой предполагался этот протиан, атомы разных элементов были бы атомами водорода. Эта гипотеза недавно была подавлена сэром Норманом Локьером в связи с результатами исследования спектра звезд. Если в очень сильном электрическом поле катод молекул газа диссоциирует и расщепляется не на обычные атомы, а на те первичные атомы, которые мы назовем коробами, и если эти частицы заряжаются электричеством и выбрасываются от катода электрическим полем, он будет вести себя точно так же, как катодные лучи.
Опыты Фарадея состояли в следующем. Если постоянный магнит вдвигать внутрь катушки, к которой присоединен гальванометр (рис. 1. а), то в цепи возникает электрический ток. Если магнит выдвигать из катушки, гальванометр также показывает ток, но противоположного направления (рис. 1, б). Электрический ток возникает и в том случае, когда магнит неподвижен, а движется катушка (вверх или вниз). Как только движение прекращается, ток тотчас же исчезает. Однако не при всяком движении магнита (или катушки) возникает электрический ток. Если вращать магнит вокруг вертикальной оси (рис. 1, в), ток не возникает.
Используя устройства с обычным размером, количество вещества, создаваемого диссоциацией на катоде, настолько мало, что оно почти исключает возможность любого химического изучения его свойств. Сегодня мы даже не помним, что Томсон, который в своих «корпускулах» смотрел на части атомов, столкнулся с трудной задачей найти ответы на многие важные вопросы: сколько частиц в атоме? Как корпускулы расположены в атоме при взаимодействии друг с другом и с положительным зарядом, который делает атом электрически нейтральным?
Каковы свойства корпускул в атомах, которые могут объяснить периодичность элементов и природу химических связей, явление радиоактивности и правильность спектральных линий? Ранние взгляды на структуру материи были далеки от настоящего, и поэтому в текущем обсуждении работы Томсона последняя часть его работы, в которой автор представил эти вопросы и изложила их исследования, была скептична. Этот процесс искажает историю и затрудняет понимание эволюции физических понятий.
Гальванометр покажет наличие тока в катушке В при относительном перемещении ее и катушки А с током (рис. 2, а) в момент замыкания или размыкания ключа К или при изменении силы тока в цепи катушки А (при передвижении движка реостата, рис. 2, б). Нетрудно заметить, что ток в катушке возникает всякий раз, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий катушку.
Явление возникновения ЭДС в проводящем контуре (тока, если контур замкнут) при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, называется явлением электромагнитной индукции . Полученный таким способом ток называется индукционным током, а создающая его ЭДС - ЭДС индукции.
