Трактат об электричестве и магнетизме
Шрифт:
Чтобы найти эти значения, мы должны в общей формуле для y положить =0 и =, а затем сравнить результаты.
Общее значение для y таково:
c+++
D
E
,
гдe D обозначает то же самое выражение, что и в п. 348. Полагая =0, получаем
y
0
=
E
,
ab+(a+b+c)
+
c(a-c)
+c
=
y+
c(a-c)
(c+)
y^2
E
(приближённо).
Полагая =,
y
1
=
E
,
a+b+c+
ab
–
(a-c)b
(+)
=
y-
b(c-a)
(+)
y^2
E
.
Из этих значений находим
y0– y1
y
=
c-a
(c+)(+)
.
Сопротивление c проводника AB должно быть равно сопротивлению батареи a; сопротивления и должны быть равны и настолько малы, насколько возможно; наконец, сопротивление b должно быть равно a+.
Поскольку гальванометр наиболее чувствителен при малых отклонениях, перед замыканием контакта между O и B мы должны с помощью закреплённых магнитов довести его стрелку почти до нуля.
В этом методе измерения сопротивления батареи ток в гальванометре никак не влияет на процесс измерения, и мы, таким образом, можем определить сопротивление батареи при любой заданной силе тока в гальванометре и тем самым определить, как сила тока влияет на сопротивление.
Если ток через гальванометр равен y, а ток, текущий через батарею, равен x0 при замкнутом ключе и x1 при разомкнутом, где
x
0
=
y
1+
b
+
c
(+c)
,
x
0
=
y
1+
b
+
,
то сопротивление батареи равно
a
=
c
,
а электродвижущая сила, батареи равна
E
=
y
b+c
+
c
(b+)
.
Метод, по которому в п. 356 определялось сопротивление гальванометра, отличается от этого только тем, что контакт замыкается и размыкается между O и A, а не между O и B, и мы можем, поменяв местами и , a и b, получить для этого случая
y0– y1
y
=
c-b
(c+)(+)
.
О сравнении электродвижущих сил
358. Нижеследующий метод сравнения электродвижущих сил вольтовых и термоэлектрических устройств, при котором через них не проходит токов, нуждается только в наборе катушек сопротивления и в батарее постоянного тока.
Рис. 39
Пусть электродвижущая сила E батареи больше, чем электродвижущая сила любого из сравниваемых источников электричества, тогда, если между точками A1 и B1 первичной цепи EB1A1E вставлено достаточное сопротивление R1, электродвижущая сила от B1 до A1 может быть сделана равной электродвижущей силе источника электричества E1 [рис. 39]. Если теперь электроды этого источника электричества соединить с точками A1 и B1, то через этот источник не будет течь никакого тока.
Поместив гальванометр G1 в цепь источника тока E1 и подбирая сопротивление между A1 и B1 до тех пор, пока не прекратится ток через гальванометр G1, мы получаем уравнение E1=R1C, где R1– сопротивление между A1 и B1, а C - сила тока в первичной цепи.
Тем же путём, взяв второй источник тока и поместив его электроды в точках A2 и B2 таким образом, что гальванометр G2 не отмечает тока, мы получим E2=R2C, где R2– сопротивление между A2 и B2. Если показания гальванометров G1 и G2 наблюдаются одновременно, значение C тока в первичном контуре является одним и тем же в обоих уравнениях, и мы находим E1:E2=R1:R2.
Таким путём можно сравнить электродвижущие силы двух источников. Абсолютная электродвижущая сила источника может быть измерена или электростатически, с помощью электрометра, или электромагнитно, с помощью абсолютного гальванометра.
Этот метод, в котором во время сравнения не идёт ток ни через один из источников, представляет собой содификацию метода Поггендорфа и предложен г-ном Латимером Кларком, который вывел следующие значения электродвижущих сил:
Концен
трирован
ный
раствор
Вольты
Даниэль
I.
Амальга
мирован
ный цинк
H
2
SO
4
+4 a.q.
CuSO
4
Медь
1,079
»
II.
»
H
2
SO
4
+12 a.q.
CuSO
4
Медь
0,978
»
III.
»
H
2
SO
4
+12 a.q.
Cu(NO
3
)
2
Медь
1,000
Бунзен
I.
»
»
HNO
3
Углерод
1,964
Бунзен
I.
»
»
Уд. вес 1,38
Углерод
1,888
Гроув