История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
явление электромагнитной индукции.
Практические открытия Фарадея широко использовались, но на сущность его
воззрений долгое время никто не обращал внимания. К тому же Фарадей не
пользовался в своих трудах математическим аппаратом, а потому многие его
мысли казались современникам недостаточно обоснованными, так как они
аргументировались лишь логи-'¦ескими выводами из данных опыта. Взяв из
арсенала достижений Фарадея все, что представляло интерес для практики,
современники остались равнодушными к его передовым воззрениям.
Заслуга Дж. К. Максвелла состоит в том, что, использовав громадный
экспериментальный материал, накопленный Фарадеем за многие годы
исследований, он обобщил и развил прогрессивные идеи Фарадея, придав
стройную математическую форму законам электромагнитных процессов.
Уже в первых своих научных работах "О фарадеевых силовых линиях" и "О
физических силовых линиях", опубликованных в 1861 - 1864 гг., Максвелл
выступает в защиту воззрений Фарадея об активной роли среды, окружающей
наэлектризованные и магнитные тела, математически интерпретирует и
обобщает законы, которым подчинены электромагнитные явления. Многолетние
теоретические исследования Максвелла в области электричества и магнетизма
нашли свое выражение и наиболее полное обобщение в его фундаментальном
сочинении "Трак-тат об электричестве и магнетизме", изданном в 1873 г. ,В
этом труде 1 ыксвелл изложил основы разработанной им теории поля,
являющейся краеугольным камнем современного учения об электромагнетизме.
Важ-_еяшне результаты своих исследований Максвелл сформулировал в ви-
известных уравнений (уравнения Максвелла), которые связывают имения
основных величин, характеризующих электрические и маг-
ни '^аксвелл обобщил закон электромагнитной индукции, распростра-че,8 ег°
на любой контур в любой среде. Он ввел понятие об электри-Тр Ком смещении
и токах смещения, возникающих при изменении элек-н 'ческог° поля.
Максвелл утверждал, что там, где кончаются провод-ток'1' ЭЛеКтРические
токи не прекращаются, а продолжаются в виде нцт°В СмеЩб,ния, причем эти
токи смещения так же возбуждают маг-ИИю0е п°ле, как и токи проводимости.
Это привело его к установле-принципа замкнутости тока, о т ДНим из
важнейших выводов Максвелла является утверждение Ч " м> Дто магнитное и
электрическое поля тесно ввязаны между собой менецие одного из них
вызывает появление другого. Максвелл до-
311
w
казал, что изменение электрического состояния в какой-либо точке поля
сопровождается постепенным распространением этого переменного со стояния
или возмущения со скоростью света на соседние точки (наподобие волны).
Исследования показали, что скорость распространения подобных
электромагнитных возмущений действительно совпадает со скоростью света.
На основе этого Максвелл приходит к выводу, ЧТо свет состоит из
поперечных колебаний той же среды, которая является причиной
электрических и магнитных явлений. Этот вывод положен в основу
электромагнитной теории света, разработанной Максвеллом и являющейся
одним из выдающихся теоретических обобщений естество- | знания.
Как следствие из теоретических положений Максвелла вытекало, что
существует световое давление, величина которого была Максвеллом
предсказана.
Максвелл не дожил до торжества своих глубоких научных идей и обобщений.
Он сам еще не мог во всем объеме представить значение тсего того, что
содержалось в его "Трактате об электричестве и магнетизме", и того, что
из него вытекало. Позднее немецкий физик Г. Герц экспериментально доказал
существование электромагнитных волн, а русский физик П. Н. Лебедев открыл
световое давление и определил ю опытов его величину, совпадавшую со
значениями, вычисленными по теории Максвелла.
Важное значение в развитии представлений о движении энергии имели работы
проф. Н. А. Умов а, среди которых особого внимания заслуживает его
докторская диссертация "Уравнения движения энергии в телах" (1874 г.). В
этой работе Н. А. Умов связывает кинетическую энергию с движущейся
частицей и утверждает в науке понятие о движении энергии. В связи с этим
им вводятся понятия о плотности энергии и скорости ее движения и даются
дифференциальные уравнения движения энергии в твердых телах постоянной
упругости и жидкостях. Идеи Н. А. Умова получили дальнейшее развитие, в
частности, в трудах английского физика Дж. Г. Лойнтинга применительно к
электромагнитному полю (1884 г.).
В указанный период были проведены отдельные исследования, имевшие
чрезвычайно большое значение для практической электротехники. Среди этих
работ следует особо отметить исследования магнитных свойств стали и
установление закона для магнитной цепи.
6-2. РАЗВИТИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ В УСЛОВИЯХ НАЧАВШЕГОСЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО
ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Развитие электротехники в 70-х годах прошлого столетия подготовило почву
для перехода к централизованному производству электроэнергии. В 80-х
годах осуществление такого перехода стало исторически неизбежным.
