Фарадей
Шрифт:
§ III. Новое электрическое состояние, которое выявляется через индукцию между началом и концом индуктирующего тока, служит причиной некоторых, весьма любопытных результатов. Оно об'ясняет, почему химическое действие или иные следствия электричества никогда еще до сих пор не были получены при испытании с магнитом. Действительно, токи не обладают ощутимой длительностью. Я думаю, что это прекрасно об'яснит перемещение элементов между полюсами вольтова столба при разложении (электролизе). Но эту часть предмета [моих изысканий] я отложил до той поры, когда будут закончены настоящие эксперименты; все это — по некоторым из эффектов — настолько аналогично действиям, полученным на вторичных столбах Риттера, или особым свойствам полюсов вольтова столба у Делярива и Ван-Бекка, что я не буду удивлен, если они все придут к доказательству
§ IV. Новое состояние позволило мне — и, я полагаю, окончательно — уразуметь и об'яснить все явления Араго относительно вращающегося магнита или медной пластины диска. Но так как здесь дело касается великих имен (Араго, Беббедж, Гершель и т. д.) и так как я должен соблюдать различия между ними и собой, то я говорил с той скромностью, которая, как вы хорошо знаете, присуща и вам, и мне, и Джону Фросту [23] и за которую свет так справедливо нас восхваляет. Я даже почти боюсь сказать вам, что это такое. Вы либо подумаете, что я вас мистифицирую, либо — из сострадания ко мне — вы можете заключить, что я сам себя обманываю. Тем не менее, не следует думать ни того, ни другого. Вам лучше рассмеяться, как сделал я, и от всей души, когда я нашел, что это не было ни притяжением, ни отталкиванием, а только именно одним из моих старых вращенийв новой форме. Я не могу об'яснить вам [сущности] всех действий, которые очень любопытны, но вследствие того, что электротоническое состояние наступает и теряется, по мере того как части диска вращаются под полюсом и вследствие магнито-электрической индукции, — в направлении радиуса образуются электрические токи. Они продолжаются по простым причинам все время, пока продолжается движение, и прекращаются, когда прекращается движение. Этим самым об'ясняется чудо, что металл обладает силой в отношении магнита, когда он вращается, а не тогда, когда он пребывает в покое. Этим также об'ясняется эффект, который наблюдал Араго и который заставил его противоречить Беббеджу и Гершелю и утверждать, что сила была отталкивательная; в действительности же она, как целое, является тангенциальной.
23
Знакомый, типа «втируши», который, без всякого на то основания, добился представления ко Двору.
Меня чрезвычайно утешает открытие, что эксперимент не имеет надобности сдаваться перед математикой, но является совершенно компетентным, чтобы соперничать с ней в этом открытии; я поражен обнаружением, что то, что великие математики об'явили как существенное условиевращения, — а именно, что требуется время, — имеет настолько малое основание, что если бы время можно было только предполагать, вместо того чтобы требоватьего — т. е. если бы токи могли образоваться раньше того, как магнит передвинулся с места, а не после, — эффект все равно последовал бы.
Прощайте, дорогой Филлипс! Простите за эгоистическое письмо от вашего очень преданного
М. Фарадея.
Приложение II
«После получения электричества из магнитов уже описанными способами я надеялся получить из опыта мистера Араго новый источник электричества; и, исходя из земной магнитоэлектрической индукции, не терял надежды построить новую электрическую машину. С такими побуждениями мною было проделано с магнитом Королевского общества в доме мистера Кристи много опытов, при которых я пользовался его помощью. Так как многие из этих опытов в течение исследования уступали более совершенным устройствам, я считаю себя в праве расположить их с таким расчетом, чтобы иметь возможность выразить наиболее легким способом то, что мне представляется правильным взглядом на характер этих явлений.
24
Из первой серии «Опытных исследований по электричеству».
Магнит уже был описан. Для концентрации полюсов и для приближения их друг к другу поперек полюсов были помещены, как показано на фиг. 1, два железных или стальных бруска, каждый около 6 или 7 дюймов, в 1 дюйм шириной и в полдюйма толщиной, которые, будучи удерживаемы шнуром от скольжения, могли быть расположены на каком угодно расстоянии друг от друга. Иногда применялись два бруска из мягкого железа, согнутые таким образом, чтобы при наложении их по одному на каждый полюс оба получаемых таким образом меньших полюса находились вертикально один над другим, причем верхним, по желанию, мог быть любой из них.
Медный диск в 12 дюймов диаметром и около одной пятой дюйма толщиной, укрепленный на латунной оси, был монтирован на соответствующей подставке так, чтобы его можно было вращать вертикально или горизонтально, причем его край в то же самое время вводился, более или менее, в промежуток между магнитными полюсами. Край пластины был хорошо амальгамирован с целью получения хорошего, но подвижного контакта. Часть пластины около оси также была обработана подобным образом.
Медные и свинцовые кондукторы или коллекторы были сконструированы таким образом, чтобы они соприкасались с краем медного диска или с пластинами другой формы, которые будут позднее описаны. Эти кондукторы были около 4 дюймов длиной, в одну треть дюйма шириной и в одну пятую дюйма толщиной. Один конец каждого кондуктора был обработан так, что получался небольшой желобок для возможно более точной его пригонки к несколько выпуклому краю пластин, и затем амальгамировался. Медные проволоки толщиной в одну шестнадцатую дюйма, присоединенные обычным способом, при помощи скручивания, к другим концам этих кондукторов, отходили в сторону к гальванометру.
Гальванометр был изготовлен примитивно, но все же был достаточно чувствительным в отношении своих показаний. Провод был медный, с шелковой изоляцией, и содержал 16 или 18 витков. Две швейные иглы были намагничены и пропущены через высушенную соломинку параллельно одна другой, но в противоположных направлениях и на расстоянии около половины дюйма одна от другой. Эта система была подвешена на волокне несученого шелка так, чтобы нижняя игла находилась внутри витков многократно намотанного провода, а верхняя — над ними. Последняя являлась значительно более сильным магнитом и давала всему устройству ориентировку относительно земли.
На фиг. 2 показано направление провода и игл, когда прибор был помещен в магнитный меридиан. Для удобства дальнейших ссылок концы проводов отмечены буквами А и В.Буквы Sи Nобозначают южный и северный концы иглы, когда на нее действует только земной магнетизм. Конец Nявляется, следовательно, отмеченным полюсом. Весь прибор был защищен стеклянной банкой; его положение и расстояние относительно большого магнита было такое же, как и раньше.
По окончании всех этих приспособлений медный диск был расположен, как показано на фиг. 1, причем малые магнитные полюсы находились на расстоянии около половины дюйма один от другого, и край пластин был вставлен между ними приблизительно до половины их ширины. Одна из проволок от гальванометра была два или три раза свободно обернута вокруг латунной оси пластины, а другая — присоединена к кондуктору, который поддерживался рукой в соприкосновении с амальгамированным краем диска у части, находящейся непосредственно между магнитными полюсами. При этих условиях все было покойно, и гальванометр не обнаруживал никакого эффекта. Но в то же самое мгновение, как пластина была приведена в движение, на гальванометр было оказано воздействие и, быстро вращая пластину, можно было отклонить стрелку на 90° и больше.