Трактат об электричестве и магнетизме. Том 2.

Аналогичным способом мы можем представить себе и потенциал материальной системы как функцию, найденную с помощью определённой процедуры интегрирования, где учитываются массы тел, помещённых в поле, или же мы можем предположить, что эти массы сами по себе лишены иного математического смысла, кроме того, что они равны объёмному интегралу от 1/(4)·^2, где - потенциал.

Изучая электричество, мы можем пользоваться формулами, содержащими такие величины, как расстояния между определёнными телами, или такие, как электризация или токи в этих телах, но мы можем также пользоваться формулами, содержащими совсем другие величины, каждая из которых непрерывна во всём пространстве.

Математические операции, применяемые в первом методе,- это интегрирование вдоль линий, по поверхностям и по ограниченным объёмам пространства, а во втором методе - это дифференциальные уравнения в частных производных и интегрирование по всему пространству.

Метод Фарадея, по-видимому, органически связан со вторым подходом. Фарадей никогда не рассматривает тела, между которыми не существует ничего, кроме расстояния, и которые действуют друг на друга лишь в соответствии с некоторой функцией этого расстояния. Он представляет себе всё пространство как некое поле силы, силовые линии которого в общем случае оказываются криволинейными, а линии, обусловленные каким-то определённым телом,- исходящими из него во все стороны в направлениях, изменяющихся под влиянием присутствия других тел. Фарадей даже говорит ² о принадлежащих телу силовых линиях в известном смысле как о частях самого этого тела, так что при его действии на удалённые тела нельзя сказать, что оно действует там, где его нет. Однако не это составляет главную, определяющую идею, связанную с Фарадеем. Я думаю, он, скорее всего, хотел сказать, что поле пространства заполнено силовыми линиями, расположение которых зависит от расположения тел в этом поле, а электрическое и механическое воздействие на каждое тело определяется силовыми линиями, в это тело упирающимися.

²Exp. Res.

, vol. II, p. 293; vol III, p. 447.

ЯВЛЕНИЯ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИНДУКЦИИ³

³ Прочтите у Фарадея Experimental Researches, Series I and II.

530.

1. Индукция путём изменения первичного тока

Пусть имеются два проводящих контура - первичный и вторичный. Первичный контур соединён с вольтовой батареей, и ток в нём можно создавать, поддерживать, прекращать или менять на обратный. Во вторичный контур включается гальванометр, регистрирующий любые токи, которые могут сформироваться в контуре. Этот гальванометр помещается на таком удалении от всех частей первичного контура, что первичный ток не оказывает никакого прямого влияния на его показания.

Пусть какая-то часть первичного контура состоит из прямого провода, какая-то часть вторичного контура тоже состоит из прямого провода, расположенного рядом с первым, параллельно ему; остальные же части контуров находятся на значительном расстоянии друг от друга.

Установлено, что в момент посылки тока через прямой провод первичного контура гальванометр вторичного контура регистрирует во вторичном прямом проводе ток противоположного направления. Он называется индуцированным током. Если первичный ток поддерживается постоянным, индуцированный ток быстро исчезает и первичный ток, по-видимому, не производит никакого эффекта на вторичный контур. Если затем прервать первичный ток, то наблюдается появление вторичного тока в том же направлении, в котором протекал первичный ток. Каждое изменение первичного тока производит электродвижущую силу во вторичном контуре. При увеличении первичного тока электродвижущая сила направлена противоположно току, а при уменьшении - в том же самом направлении, что и ток. Когда же первичный ток постоянен, электродвижущая сила отсутствует.

Если сблизить провода, эти эффекты индукции увеличиваются. Они также возрастают при образовании из проводов двух кольцевых витков или спиральных катушек, близко расположенных друг к другу. А при помещении внутрь этих витков (катушек) железного стержня или пучка железных проволок отмеченные выше эффекты возрастают ещё сильнее.

2. Индукция путём перемещения первичного контура

Мы видели, что, когда первичный ток неподвижен и поддерживается постоянным, вторичный ток быстро исчезает.

Пусть теперь первичный ток остаётся постоянным, а первичный прямой провод приближается к вторичному прямому проводу. При этом сближении появится вторичный ток в направлении, противоположном первичному.

Если первичный контур удаляется от вторичного, то появится вторичный ток в том же самом направлении, что и первичный.

3. Индукция путём перемещения вторичного контура

Если перемещать вторичный контур, то при приближении вторичного провода к первичному вторичный ток противоположен первичному, а при удалении проводов друг от друга вторичный и первичный токи текут в одинаковом направлении.