История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
закономерностей явилось установление в 1820 г. французскими учеными Ж. Б.
Био и Ф. Саваром закона действия тока на магнит1. Этот закон вскрывал
новый, ранее неизвестный в науке характер взаимодействий между двумя
материальными телами, определяя "равнодействующую всех сил, исходящих из
провода", как вектор, направленный перпендикулярно плоскости, в которой
находится проводник с током. Установленная закономерность позволила
объяснить вращательный характер движения проводника относительно магнита
или магний относительно проводника.
Крупным научным событием рассматриваемого периода явились разработка
основ электродинамики и установление электрической природы магнетизма А.
Ампером. Основываясь на том, что катушка или кольцевой проводник с током,
аналогичны магниту, Ампер пришел к выводу об идентичности взаимодействия
кольцевых проводников и взаимодействия магнитов. Эксперименты подтвердили
выводы Ампера. От кольцевых токов Ампер перешел к линейным токам и
показал, что в зависимости от направления токов2, протекающих в двух,
проводниках, эти проводники будут или,
. 1 Позднее этот закон был уточнен французским ученым П. Лапласом.
2 Понятие о направлении Тока было Введено Ампером, которым предложил
считать положительным Направление тока, текущего от положительного полюса
источника к отрицательному. к
220 1
прИтягиваться друг к другу, или отталкиваться. Обнаруженные явления были
названы Ампером "электродинамическими" в отличие от электростатических
явлений.
Обобщая результаты своих экспериментальных работ, Ампер вывел
математическое выражение, характеризующее силу взаимодействия двух токов
(уравнение Ампера), подобно тому как это сделал Кулон в отношении
взаимодействия электрических зарядов. Электродинамическая теория Ампера
изложена им в сочинении "Теория электродинамических явлений, выведеная
исключительно из опыта," изданном в Париже в 1826-1827 гг.*.
На основании результатов своих исследований, а также трудов
предшественников Ампер пришел к принципу ально новому выводу о причине
явлений магнетизма. Он отрицал существование особых магнитных жидкостей и
утверждал, что магнитное поле имеет электрическое происхождение.
Основываясь на тождестве действий круговых токов и магнитов, Ампер
утверждал, что магнетизм какой-либо частицы обусловлен наличием круговых
токов в этой частице, а свойства магнита в целом обусловлены
электрическими токами, расположенными в плоскостях, перпендикулярных его
оси. Разработанная Ампером гипотеза молекулярных круговых токов явилась
новым прогрессивным шагом на пути к материалистической трактовке природы
магнитных явлений.
По мере углубления исследований
Установление электрического тока подготавливались
основных законов '
электрической цепи также и условия для перехода от качественных
наблюдений явлений в электрической цепи к установлению количественных
соотношений.
Впервые связь между током и сечением проводника была отмечена в 1802 г.
В. В. Петровым, установившим, что пРи увеличении площади поперечного
сечения проводника ток в цепи возрастает. В 1821 г. Г. Дэви показал, что
проводимость зависит от материала и температуры проводника; он также
отметил зависимость проводимости от площади сечения проводника. Более
глубоко эти явления были исследованьи немецким физиком Г. С. Омом.
Помещая магнитную стрелку, подвешенную на нити,, около проводника с
током, Ом показал, что угол кручения нити, характеризующий отклоняющее
действие тока, оста-
1 В 1954 г. Академия наук СССР издала на русском языке сочине-рЧ? Ампера,
куда вошел также и указанный труд. См. Академия наук
СР, Классики науки, А. Ампер, Электродинамика,
221
вался постоянным по всей длине проводника. На основании этих опытов Ом
дришел к выводу о том, что ток в различных участках "еразветвленной цепи
остается неизменным.
Исследуя закономерности в электрической цепи, Ом впервые проводит
аналогии между движением электричества и тепловым или водяным потоком;
при этом разность потенциалов играет роль падения температур или
разностей уровней. Основываясь на указанной аналогии, он осуществляет ряд
экспериментов и устанавливает известный закон электрической цепи, носящий
его имя. Результаты' исследований Ома были опубликованы в 1827 г. в
работе "Гальваническая цепь, разработанная математически доктором Г. С.
Омом". Спустя два десятилетия, в 1847 г., немецким физиком Г. Р.
Кирхгофом были сформулированы два закона для разветвленных электрических
цепей (законы Кирхгофа).
Открытие Начало нового этапа в (развитии
и исследование электротехники относится к 1831 г. и
явления ^ связано с открытием явления электро-
электромагнитнои магнитной индукции, ставшего исто-
иидукции
ком последующих важнейших достижений в области электротехники. К концу
первой четверги XIX в. были уже доказаны взаимосвязь между различными
явлениями природы и взаимопревращения различных форм движения 'материи:
установлены тесная связь тепловой и механической, электрической и
