Контрольная Электродинамика, задача №5. Учебная работа № 188298

Учебная работа № 188298. Контрольная Электродинамика, задача №5

Выдержка из похожей работы

…….

Электродинамика Ампера

…..тал свой доклад об электродинамических действиях токов, один из его коллег
по окончании чтения спросил: “Но что же, собственно, нового в том, что вы нам
сказали? Само собой ясно, что если два тока оказывают действие на стрелку, то они
оказывают действие также и друг на друга”. Ампер, захваченный врасплох, не
знал, что ответить. Но ему на помощь пришел Араго. Он вынул из кармана два ключа
и сказал: “Вот каждый из них тоже оказывает действие на стрелку, однако же
они никак не действуют друг на друга”. Такой случай, по-видимому, действительно
был, потому что Ампер в своей большой работе (“О математической теории электродинамических
явлений, однозначно выведенной из опыта”) считает нужным заметить, что из опыта
Эрстеда нельзя было логически заключить о взаимодействии двух токов, как из действия
двух кусков железа на стрелку нельзя сделать вывода об их взаимодействии. Но рассказывают
еще и о другом случае. Лаплас присутствовал на первой публичной демонстрации опыта
Ампера. Публика уже расходилась, и Лаплас у выхода стал ждать ассистента, Даниэля
Колладона; увидев его, он хлопнул его по плечу и, пристально глядя на него, спросил:
“А не вы ли это, молодой человек, подталкивали провод?” Сразу же после
открытия Эрстеда физикам показалось вполне естественным объяснить его тем, что при
прохождении электрического тока через проводник последний становится магнитом. Такое
объяснение было принято Араго, который приступил к опыту, исходя именно из этого
представления. Оно было принято также и Био, который упорно придерживался его еще
много лет. Его придерживались, также Дэви и Берцелиус. Последний уточнял, что каждое
поперечное сечение проводника, по которому проходит ток, становится двойным магнитом
с противоположными полюсами. Однако Ампер предложил другое объяснение, которое и
является самым гениальным его вкладом в науку: не проводник, по которому течет ток,
становится магнитом, а, наоборот, магнит представляет собой совокупность токов.
В самом деле, говорит Ампер, если мы предположим, что в магните присутствует совокупность
круговых токов, текущих в плоскостях, точно перпендикулярных его оси, в одном и
том же направлении, то ток, идущий параллельно оси магнита, окажется направленным
под углом к этим круговым токам, что и вызовет электродинамическое взаимодействие,
стремящееся сделать все токи параллельными и направленными в одну сторону. Если
прямолинейный проводник закреплен, а магнит подвижен, то отклоняется магнит; если
же магнит закреплен, а проводник подвижен, то движется проводник.
Легко понять, что в
то время, в 1820 г., гипотеза Ампера казалась исключительно смелой, и не удивительна,
поэтому та сдержанность, с которой она была встречена. Гипотеза Био и Араго казалась
куда более правдоподобной. Но когда в 1821 г. Фарадей установил вращение токов в
магнитном поле, Ампер заметил, что такой эффект нельзя объяснить никаким распределением
магнитиков в проводнике, через который проходит ток; такое распределение могло вызвать
лишь силы притяжения или отталкивания, но никак не вращающую пару сил.
Ампер заботился больше
о том, чтобы найти опытное подтверждение своей собственной гипотезы, нежели о критике
чужих теорий. Он подумал, что если магнит понимать как систему круговых параллельных
токов, направленных в одну сторону, то спираль из металлической проволоки, по которой
проходит ток, должна вести себя как магнит, т. е. должна принимать определенное
положение под воздействием магнитного поля Земли и иметь два полюса. Опыт подтвердил
предположения относительно поведения такой спирали под действием магнита, но не
совсем ясны были результаты опыта, относящиеся к поведению спирали под действием
магнитного поля Земли. Тогда Ампер решил в…