Panimula 1

(1) Ang pinaka-halatang mekanikal na kababalaghan sa mga eksperimento sa elektrikal at magnetic ay ang pakikipag-ugnayan kung saan ang mga katawan sa ilang mga estado ay itinatakda ang isa't isa sa paggalaw, sa kabila ng pagkakaroon sa pagitan ng mga ito ng medyo malayong distansya.

Samakatuwid, para sa pang-agham na interpretasyon ng mga hindi pangkaraniwang bagay na ito, una sa lahat ay kinakailangan upang maitaguyod ang magnitude at direksyon ng puwersa na kumikilos sa pagitan ng mga katawan, at kung natagpuan na ang puwersang ito ay nakasalalay sa ilang lawak sa kamag-anak na posisyon ng mga katawan at sa kanilang elektrikal o magnetic na estado, pagkatapos ay sa unang tingin ay tila natural na paliwanag ang mga katotohanang ito sa pamamagitan ng pag-aakalang may iba pang bagay na nakapahinga o gumagalaw sa bawat katawan, na bumubuo sa kanyang electric o magnetic na estado, at may kakayahang kumilos sa malayo ayon sa sa mga batas sa matematika.

Sa ganitong paraan, lumitaw ang mga matematikal na teorya ng static na kuryente, magnetism, mekanikal na pagkilos sa pagitan ng mga conductor na nagdadala ng mga alon, at ang teorya ng induction ng mga alon. Sa mga teoryang ito, ang puwersa na kumikilos sa pagitan ng dalawang katawan ay isinasaalang-alang lamang bilang depende sa estado ng mga katawan at sa kanilang kamag-anak na posisyon, ang kapaligiran ay hindi isinasaalang-alang.

Ang mga teoryang ito ay higit pa o hindi gaanong tahasang umaamin sa pagkakaroon ng mga sangkap na ang mga particle ay may kakayahang kumilos sa isa't isa sa malayo. Ang pinakakumpletong pag-unlad ng isang teorya ng ganitong uri ay kabilang sa W. Weber 2, na kasama dito ang parehong electrostatic at electromagnetic phenomena.

Nang magawa ito, gayunpaman, napilitan siyang aminin na ang puwersa na kumikilos sa pagitan ng dalawang electric particle ay nakasalalay hindi lamang sa kanilang distansya sa isa't isa, kundi pati na rin sa kanilang kamag-anak na bilis.

Ang teoryang ito, gaya ng binuo nina Weber at Neumann 3 , ay lubhang mapanlikha at kapansin-pansing kumpleto sa paggamit nito sa mga penomena ng static na kuryente, electromagnetic attraction, induction ng mga alon, at diamagnetic phenomena; ang teoryang ito ay higit na may awtoridad para sa amin dahil ito ang gabay na ideya ng isa na gumawa ng napakalaking pag-unlad sa praktikal na bahagi ng agham ng kuryente, kapwa sa pamamagitan ng pagpapakilala ng isang pare-parehong sistema ng mga yunit sa mga pagsukat ng kuryente, at sa aktwal pagtukoy ng mga dami ng elektrikal na hanggang ngayon ay hindi alam ang katumpakan 4 .

(2) Gayunpaman, ang mga mekanikal na paghihirap na nauugnay sa pag-aakalang may mga particle na kumikilos sa isang distansya na may mga puwersa depende sa kanilang mga tulin ay tulad na hindi nila pinahihintulutan akong isaalang-alang ang teoryang ito bilang pangwakas, bagaman maaari pa rin itong maging kapaki-pakinabang kaugnay sa pagtatatag koordinasyon sa pagitan ng mga kaganapan. Samakatuwid, mas gusto kong maghanap ng mga paliwanag ng mga katotohanan sa ibang direksyon, sa pag-aakalang ito ay resulta ng mga proseso na nangyayari kapwa sa kapaligiran ng mga katawan at sa mga nasasabik na katawan mismo, at sinusubukang ipaliwanag ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga katawan na malayo sa bawat isa nang hindi ipinapalagay ang pagkakaroon ng mga pwersang may kakayahang direktang gumana sa makabuluhang mga distansya.

(3) Ang teoryang iminumungkahi ko ay maaaring tawaging electromagnetic field theory dahil ito ay tumatalakay sa espasyong nakapalibot sa mga electric o magnetic body, at maaari din itong tawaging dynamical theory dahil ipinapalagay nito na mayroong matter sa espasyong ito. , which is sa paggalaw, kung saan ang naobserbahang electromagnetic phenomena ay ginawa.

(4) Ang isang electromagnetic field ay ang bahagi ng espasyo na naglalaman at pumapalibot sa mga katawan na nasa isang elektrikal o magnetic na estado. Ang puwang na ito ay maaaring punan ng anumang uri ng bagay, o maaari nating subukang alisin ang lahat ng siksik na bagay mula dito, tulad ng kaso sa Geisler tubes 5 o sa iba pang tinatawag na vacuum tubes. Gayunpaman, palaging may sapat na bagay upang makita at maihatid ang mga galaw ng alon ng liwanag at init. At dahil ang paghahatid ng radiation ay hindi masyadong nagbabago kung ang tinatawag na vacuum ay pinalitan ng mga transparent na katawan na may kapansin-pansing density, kung gayon napipilitan tayong aminin na ang mga paggalaw ng alon na ito ay tumutukoy sa ethereal substance, at hindi sa siksik na bagay, ang presensya. na kung saan lamang sa ilang lawak ay nagbabago ng paggalaw ng eter. Samakatuwid, mayroon tayong ilang dahilan upang ipagpalagay, batay sa mga phenomena ng liwanag at init, na mayroong ilang uri ng ethereal medium na pumupuno sa espasyo at tumatagos sa lahat ng katawan, na may kakayahang kumilos, upang maihatid ang kilusang ito mula sa isa. ng mga bahagi nito sa iba at upang maiparating ang kilusang ito.siksik na bagay, pinapainit ito at naiimpluwensyahan ito sa iba't ibang paraan.

(5) Ang enerhiya na ibinibigay sa katawan sa pamamagitan ng pag-init ay dapat na dati nang umiral sa gumagalaw na daluyan, dahil ang mga galaw ng alon ay umalis sa pinagmumulan ng init ilang oras bago sila umabot sa pinainit na katawan mismo, at sa panahong ito ang enerhiya ay dapat na umiral sa kalahati sa anyo ng medium motion at kalahati sa anyo ng elastic stress. Sa pagpapatuloy mula sa mga pagsasaalang-alang na ito, pinatunayan ni Propesor W. Thomson 6 na ang daluyan na ito ay dapat na may densidad na maihahambing sa ordinaryong bagay, at kahit na tinukoy ang mas mababang limitasyon ng density na ito.

(6) Samakatuwid, maaari nating, bilang isang ibinigay, na nagmula sa sangay ng agham, anuman ang isa kung saan tayo (sa kasong isinasaalang-alang) ay nakikitungo, tanggapin ang pagkakaroon ng isang matalim na daluyan, na may maliit ngunit tunay. density, na may kakayahang itakda sa paggalaw at magpadala ng mga paggalaw mula sa isang bahagi patungo sa isa pa na may mahusay ngunit hindi walang katapusang bilis.

Dahil dito, ang mga bahagi ng daluyan na ito ay dapat na konektado na ang paggalaw ng isang bahagi ay sa paanuman ay nakasalalay sa paggalaw ng iba pang mga bahagi, at sa parehong oras ang mga koneksyon na ito ay dapat na may kakayahang isang tiyak na uri ng nababanat na displacement, dahil ang komunikasyon ng Ang paggalaw ay hindi madalian, ngunit nangangailangan ng oras.

Samakatuwid, ang medium na ito ay may kakayahang tumanggap at mag-imbak ng dalawang uri ng enerhiya, ito ay ang "aktwal" na enerhiya, na nakasalalay sa paggalaw ng mga bahagi nito, at ang "potensyal" na enerhiya, na kung saan ay ang gawain na gagawin ng medium dahil sa ang pagkalastiko nito, bumabalik sa orihinal nitong estado, pagkatapos ng pag-aalis na naranasan niya.

Ang pagpapalaganap ng mga panginginig ng boses ay binubuo sa tuluy-tuloy na pagbabago ng isa sa mga anyo ng enerhiya na ito sa isa pang halili, at sa anumang sandali ang dami ng enerhiya sa buong daluyan ay nahahati nang pantay, upang ang kalahati ng enerhiya ay ang enerhiya ng paggalaw, at ang ang kalahati ay ang enerhiya ng nababanat na pag-igting.

(7) Ang isang daluyan na may ganitong uri ng istraktura ay maaaring may kakayahang iba pang mga uri ng paggalaw at pag-alis kaysa sa mga nagdudulot ng mga phenomena ng liwanag at init; ang ilan sa mga ito ay maaaring maging ganoon na sila ay nakikita ng ating mga pandama sa pamamagitan ng daluyan ng mga phenomena na kanilang ginagawa.

(8) Ngayon alam natin na ang isang luminiferous medium sa ilang mga kaso ay nakakaranas ng pagkilos ng magnetism, dahil natuklasan ng Faraday 7 na sa mga kaso kapag ang isang plane polarized beam ay dumaan sa isang transparent na diamagnetic medium sa direksyon ng mga linya ng magnetic field na nabuo ng mga magnet o mga alon. , pagkatapos ay magsisimulang umikot ang polarization ng eroplano.

Palaging nangyayari ang pag-ikot na ito sa direksyon kung saan dapat dumaloy ang positibong kuryente sa paligid ng isang diamagnetic body upang makabuo ng isang epektibong magnetic field.

Natuklasan ng Verde 8 na kung ang isang diamagnetic na katawan ay pinalitan ng isang paramagnetic, halimbawa, isang solusyon ng iron trichloride sa eter, kung gayon ang pag-ikot ay nangyayari sa kabaligtaran na direksyon.

Itinuro ni Propesor W. Thomson 9 na walang distribusyon ng mga puwersang kumikilos sa pagitan ng mga bahagi ng anumang daluyan, ang tanging paggalaw nito ay ang paggalaw ng mga liwanag na panginginig ng boses, ay hindi sapat upang ipaliwanag ang mga penomena na ito, ngunit dapat nating aminin ang pagkakaroon sa medium of motion depende sa magnetization, bilang karagdagan sa oscillatory motion na magaan.

Ito ay ganap na tama na ang pag-ikot ng eroplano ng polariseysyon dahil sa magnetic action ay sinusunod lamang sa media na may kapansin-pansing density. Ngunit ang mga katangian ng magnetic field ay hindi gaanong nagbabago kapag ang isang daluyan ay pinalitan ng isa pa o ng isang vacuum upang payagan tayong ipagpalagay na ang isang siksik na daluyan ay higit pa sa pagbabago ng galaw ng aether. Samakatuwid, mayroon tayong lehitimong dahilan upang itaas ang tanong: hindi ba ang galaw ng ethereal medium ay pumasa kahit saan, kung saan man naobserbahan ang mga magnetic effect? Mayroon kaming ilang dahilan upang ipagpalagay na ang kilusang ito ay isang rotational movement, na ang axis nito ay ang direksyon ng magnetic force.

(9) Maaari na nating talakayin ang isa pang phenomenon na naobserbahan sa electromagnetic field. Kapag ang isang katawan ay gumagalaw sa mga linya ng magnetic force, nakakaranas ito ng tinatawag na electromotive force; dalawang magkasalungat na dulo ng katawan ay nakuryente sa kabaligtaran na paraan, at ang electric current ay may posibilidad na dumaan sa katawan. Kapag ang puwersa ng electromotive ay sapat na malakas at kumikilos sa ilang mga kemikal na kumplikadong mga katawan, ito ay nabubulok ang mga ito at pinipilit ang isa sa mga sangkap na pumunta sa isang dulo ng katawan, at ang isa pa - sa tapat na direksyon 10 .

Sa kasong ito, mayroon kaming isang malinaw na pagpapakita ng isang puwersa na nagdudulot ng isang electric current sa kabila ng paglaban at nagpapakuryente sa mga dulo ng katawan sa kabaligtaran na paraan; ang espesyal na estado ng katawan na ito ay pinananatili lamang sa pamamagitan ng pagkilos ng electromotive force, at sa sandaling maalis ang puwersang ito, ito ay may posibilidad na magkaroon ng pantay at kabaligtaran na puwersa upang magdulot ng reverse current sa katawan at ibalik ang orihinal na estado ng kuryente. Sa wakas, kung ang puwersang ito ay sapat na malakas, nabubulok nito ang mga kemikal na compound at inilipat ang mga bahagi sa dalawang magkasalungat na direksyon, habang ang kanilang likas na tendensya ay gumanti sa gayong puwersa upang makabuo ng isang electromotive na puwersa sa kabaligtaran na direksyon.

Ang puwersang ito, samakatuwid, ay ang puwersang kumikilos sa isang katawan dahil sa paggalaw nito sa pamamagitan ng electromagnetic field o sa pamamagitan ng mga pagbabagong nagaganap sa mismong field; ang pagkilos ng puwersa na ito ay ipinahayag alinman sa henerasyon ng kasalukuyang at pag-init ng katawan, o sa agnas ng katawan, o, kung hindi nito magagawa ang isa o ang iba pa, pagkatapos ay sa pagdadala ng katawan sa isang estado ng electric polarization - isang sapilitang estado kung saan ang mga dulo ng katawan ay nakuryente sa kabaligtaran na paraan at mula sa kung saan ang katawan ay naglalayong palayain ang sarili sa sandaling maalis ang nakagagambalang puwersa.

(10) Ayon sa teoryang aking iminumungkahi, ang "electromotive force" na ito ay ang puwersang nagmumula sa paglipat ng paggalaw mula sa isang bahagi ng medium patungo sa isa pa, kaya't dahil sa puwersang ito na ang paggalaw ng isang bahagi ay nagiging sanhi ng paggalaw. ng isa pa. Kapag ang puwersa ng electromotive ay kumikilos kasama ang isang conducting circuit, ito ay gumagawa ng isang kasalukuyang, na, kung ito ay nakakatugon sa paglaban, ay nagiging sanhi ng patuloy na conversion ng elektrikal na enerhiya sa init; ang huli ay hindi na mababawi sa anyo ng elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng anumang pagbaliktad ng proseso.

(11) Ngunit kapag ang isang electromotive force ay kumikilos sa isang dielectric, ito ay lumilikha ng isang estado ng polariseysyon ng mga bahagi nito, na kahalintulad sa polariseysyon ng mga bahagi ng isang masa ng bakal sa ilalim ng impluwensya; magnet at kung saan, tulad ng magnetic polarization, ay maaaring inilarawan bilang isang estado kung saan ang bawat particle ay may magkasalungat na dulo sa magkasalungat na estado 11 .

Sa isang dielectric na sumasailalim sa isang electromotive force, maaari nating isipin na ang kuryente sa bawat molekula ay sobrang lumilipat na ang isang bahagi ng molekula ay nagiging positibong nakuryente at ang isa ay negatibong nakuryente, ngunit ang kuryente ay nananatiling ganap na konektado sa molekula at hindi pumasa mula sa isang molekula sa isa pa.1 Ang epekto ng pagkilos na ito sa buong masa ng dielectric ay ipinahayag! sa pangkalahatang pag-aalis ng kuryente sa isang tiyak na direksyon. 12 Ang pag-aalis na ito ay hindi katumbas ng isang agos, dahil kapag umabot ito sa isang tiyak na antas, ito ay nananatiling hindi nagbabago, ngunit ito ang simula ng agos, at ang mga pagbabago nito ay bumubuo ng mga alon sa positibo o negatibong direksyon, ayon sa kung ang displacement ay tumataas o bumababa. 12 . Sa loob ng dielectric ay walang mga palatandaan ng anumang electrification, dahil ang electrification ng ibabaw ng anumang molekula ay neutralisado ng kabaligtaran na electrification ng ibabaw ng molekula na nakikipag-ugnay dito; ngunit sa hangganan ng ibabaw ng dielectric, kung saan ang electrification ay hindi neutralisado, nakita namin ang mga phenomena na nagpapahiwatig ng isang positibo o negatibong electrification ng ibabaw na ito. Ang kaugnayan sa pagitan ng electromotive force at ang dami ng electrical displacement na dulot nito ay depende sa likas na katangian ng dielectric, na may parehong electromotive force sa pangkalahatan na gumagawa ng mas malaking electrical displacement sa solid dielectrics, tulad ng salamin o sulfur, kaysa sa hangin.

(12) Dito, samakatuwid, nakikita natin ang isa pang epekto ng electromotive force, ibig sabihin, electrical displacement, na, ayon sa ating teorya, ay isang uri ng nababanat na pagsunod sa pagkilos ng puwersa, katulad ng nangyayari sa mga istruktura at makina dahil sa hindi ganap na tigas ng mga bono 13 .

(13) Ang isang praktikal na pag-aaral ng inductive capacitance ng dielectrics 14 ay ginawang mahirap dahil sa dalawang nakakasagabal na phenomena. Ang una ay ang kondaktibiti ng dielectric, na, kahit na sa maraming mga kaso ay napakaliit, gayunpaman ay hindi ganap na hindi mahahalata. Ang pangalawa ay isang phenomenon na tinatawag na electrical absorption 15, na binubuo nito, na kapag ang dielectric ay sumailalim sa isang electromotive force, ang electrical displacement ay unti-unting tumataas, at kung ang electromotive force ay tinanggal, ang dielectric ay hindi agad bumalik sa orihinal nitong estado. , ngunit naglalabas lamang ng isang bahagi ng electrification na ibinibigay dito at , na naiiwan sa sarili nito, unti-unting nakakakuha ng electrification sa ibabaw nito, habang ang loob ng dielectric ay unti-unting nagde-depolarize. Halos lahat ng solid dielectrics ay nagpapakita ng hindi pangkaraniwang bagay na ito, na nagpapaliwanag sa natitirang singil ng Leyden jar at ilan sa mga phenomena sa mga electric cable na inilarawan ni F. Jenkin 16 .

(14) Natutugunan natin dito ang dalawa pang uri ng pagsunod, naiiba sa pagkalastiko ng isang perpektong dielectric, na inihambing natin sa isang perpektong nababanat na katawan. Ang pagsunod, na nauugnay sa mga conductivity, ay maihahambing sa pagsunod ng isang malapot na likido (sa madaling salita, isang likido na may malaking panloob na alitan) o isang malambot na katawan kung saan ang pinakamaliit na puwersa ay gumagawa ng isang permanenteng pagbabago sa hugis, na tumataas sa oras ng ang pwersa. Ang pagsunod na nauugnay sa phenomenon ng electrical absorption ay maihahambing sa pagsunod ng isang nababanat na katawan ng isang cellular na istraktura na naglalaman ng makapal na likido sa mga cavity nito. Ang ganitong katawan, kapag napailalim sa presyon, ay unti-unting kumukunot, at kapag naalis ang presyon, ang katawan ay hindi agad bumabalik sa dating hugis, dahil ang pagkalastiko ng bagay ng katawan ay dapat na unti-unting madaig ang lagkit ng likido bago ganap na balanse. ay naibalik. Ang ilang mga solido, bagama't wala silang istraktura na aming nabanggit sa itaas, ay nagpapakita ng mga mekanikal na katangian ng ganitong uri, 17 at ito ay lubos na posible na ang parehong mga sangkap, bilang dielectrics, ay may kahalintulad na mga katangian ng elektrikal, at kung sila ay magnetic substance, sila may kaukulang mga katangian na nauugnay sa pagkuha, pagpapanatili at pagkawala ng magnetic polarity 18 .

(15) Kaya't tila ang ilang phenomena ng kuryente at magnetism ay humahantong sa parehong mga konklusyon tulad ng optical phenomena, ibig sabihin, na mayroong isang ethereal medium na tumatagos sa lahat ng mga katawan at nababago lamang sa ilang lawak ng kanilang presensya; na ang mga bahagi ng daluyan na ito ay may kapasidad na i-set sa paggalaw ng mga electric current at magnet; na ang kilusang ito ay ipinaparating mula sa isang bahagi ng daluyan patungo sa isa pa sa pamamagitan ng mga puwersang nagmumula sa mga koneksyon ng mga bahaging ito; na sa ilalim ng pagkilos ng mga puwersang ito ay nangyayari ang isang tiyak na pag-aalis, depende sa pagkalastiko ng mga bono na ito, at bilang resulta nito, ang enerhiya sa daluyan ay maaaring umiral sa dalawang magkaibang anyo, ang isa ay ang aktwal na enerhiya ng paggalaw. ng mga bahagi ng daluyan, at ang isa pa ay ang potensyal na enerhiya dahil sa mga bono ng mga bahagi dahil sa kanilang pagkalastiko.

(16) Mula dito ay narating natin ang konsepto ng isang kumplikadong mekanismo, na may kakayahang isang malawak na iba't ibang mga paggalaw, ngunit sa parehong oras ay konektado sa paraang ang paggalaw ng isang bahagi ay nakasalalay, ayon sa ilang mga relasyon, sa paggalaw ng iba pang mga bahagi, at ang mga paggalaw na ito ay ipinapahayag ng mga puwersang nagmumula sa relatibong pag-aalis ng magkakaugnay na mga bahagi dahil sa pagkalastiko ng mga bono. Ang ganitong mekanismo ay dapat sumunod sa mga pangkalahatang batas ng dinamika, at dapat nating mahihinuha ang lahat ng mga kahihinatnan ng kilusang ito, sa pag-aakalang ang anyo ng kaugnayan sa pagitan ng mga paggalaw ng mga bahagi ay kilala. (17) Alam natin na kapag ang isang electric current ay dumadaloy sa isang conducting circuit, ang katabing bahagi ng field ay may alam na magnetic properties, at kung mayroong dalawang circuits sa field, ang magnetic properties ng field na nauugnay sa parehong currents ay pinagsama. Kaya, ang bawat bahagi ng field ay may kaugnayan sa parehong mga alon, at ang parehong mga alon ay nauugnay sa isa't isa sa pamamagitan ng kanilang koneksyon sa magnetization ng field. Ang unang resulta ng koneksyon na ito, na iminumungkahi kong pag-aralan, ay ang induction ng isang kasalukuyang ng isa pa, at ang induction dahil sa paggalaw ng mga conductor sa isang field.

Ang isa pang resulta na sumusunod mula dito ay ang mekanikal na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga konduktor kung saan dumadaloy ang mga alon. Ang kababalaghan ng kasalukuyang induction ay nagmula sa mekanikal na pakikipag-ugnayan ng mga conductor ni Helmholtz 19 at Thomson 20. Sinunod ko ang kabaligtaran na pagkakasunud-sunod at hinihinuha ko ang mekanikal na pakikipag-ugnayan mula sa mga batas ng induction. Pagkatapos ay inilarawan ko ang mga pang-eksperimentong pamamaraan para sa pagtukoy ng mga dami ng L, M, N 21 kung saan nakasalalay ang mga phenomena na ito.

(18) Pagkatapos ay inilalapat ko ang mga phenomena ng induction at pagkahumaling ng mga alon sa pag-aaral ng electromagnetic field at sa pagtatatag ng isang sistema ng magnetic lines of force na nagpapahiwatig ng kanilang magnetic properties. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa parehong field na may magnet, ipinapakita ko ang pamamahagi ng equipotential magnetic surface nito na tumatawid sa mga linya ng puwersa sa tamang mga anggulo.

Upang dalhin ang mga resultang ito sa larangan ng simbolikong calculus, 22 ipinapahayag ko ang mga ito sa anyo ng mga pangkalahatang electromagnetic field equation.

Ang mga equation na ito ay nagpapahayag ng:
(A) Relasyon sa pagitan ng electrical displacement, true conduction current, at kabuuang current na pinagsama mula sa dalawa.
(B) Relasyon sa pagitan ng magnetic lines of force at ng induction coefficients ng isang circuit, gaya ng nalaman na mula sa mga batas ng induction.
(C) Relasyon sa pagitan ng kasalukuyang lakas at mga magnetic action nito ayon sa electromagnetic system ng mga unit.
(D) Ang halaga ng electromotive force sa anumang katawan, na nagmumula sa paggalaw ng katawan sa field, ang pagbabago sa mismong field, at ang pagbabago sa electric potential mula sa isang bahagi ng field patungo sa isa pa.
(E) Relasyon sa pagitan ng electrical displacement at ang electromotive force na gumagawa nito.
(F) Relasyon sa pagitan ng electric current at ng electromotive force na nagsasagawa nito.
(G) Ang kaugnayan sa pagitan ng dami ng libreng kuryente sa anumang punto at ang mga pag-aalis ng kuryente sa paligid nito.
(H) Relasyon sa pagitan ng pagtaas o pagbaba ng libreng kuryente at mga agos ng kuryente sa paligid Mayroong 20 mga equation sa kabuuan, na naglalaman ng 20 variable.

(19) Pagkatapos ay ipinapahayag ko sa mga tuntunin ng mga dami na ito ang panloob na enerhiya ng electromagnetic field, bilang bahagyang depende sa magnetic at bahagyang sa electric polarization sa bawat punto 23 .

Mula dito tinutukoy ko ang kumikilos na mekanikal na puwersa, una, sa isang movable conductor kung saan dumadaloy ang isang electric current; pangalawa, sa magnetic pole; pangatlo, sa isang nakuryenteng katawan.

Ang huling resulta, lalo na ang mekanikal na puwersa na kumikilos sa isang nakoryenteng katawan, ay nagbibigay ng isang independiyenteng paraan ng pagsukat ng elektrikal batay sa mga aksyong elektrikal. Ang ratio sa pagitan ng mga yunit na ginamit sa dalawang pamamaraang ito ay lumalabas na nakadepende sa tinatawag kong "electrical elasticity" ng medium, at ang bilis na eksperimento na tinutukoy ni Weber at Kohlrausch.

Pagkatapos ay ipinapakita ko kung paano kalkulahin ang electrostatic capacitance ng isang capacitor at ang tiyak na inductive capacitance ng isang dielectric.

Ang kaso ng isang kapasitor na binubuo ng magkatulad na mga layer ng mga sangkap na may iba't ibang mga electrical resistance at inductive capacitances ay pinag-aralan pa at ipinapakita na ang phenomenon na tinatawag na electrical absorption, sa pangkalahatan, ay magaganap, i.e. kung ang kapasitor ay biglang na-discharge, pagkatapos ay pagkatapos ng isang sa maikling panahon malalaman nito ang presensya nalalabi singilin.

(20) Ang mga pangkalahatang equation ay higit pang inilalapat sa kaso ng isang magnetic disturbance na nagpapalaganap sa pamamagitan ng isang non-conducting field, at ipinapakita na ang tanging mga kaguluhan na maaaring magpalaganap sa ganitong paraan ay ang mga nakahalang patungo sa direksyon ng pagpapalaganap, at ang ang bilis ng pagpapalaganap ay ang tulin v, na tinutukoy sa eksperimento mula sa mga eksperimento tulad ng Weber, na nagpapahayag ng bilang ng mga electrostatic unit ng kuryente na nasa isang electromagnetic unit.

Ang bilis na ito ay napakalapit sa bilis ng liwanag na tila mayroon tayong magandang dahilan upang ipagpalagay na ang liwanag mismo (kabilang ang nagniningning na init at iba pang radiation) ay isang electromagnetic disturbance sa anyo ng mga alon na nagpapalaganap sa pamamagitan ng isang electromagnetic field ayon sa mga batas ng electromagnetism 24 . Kung ito ay gayon, kung gayon ang pagkakaisa sa pagitan ng pagkalastiko ng daluyan, na kinakalkula, sa isang banda, mula sa mabilis na pag-vibrate ng liwanag, at, sa kabilang banda, na natagpuan ng mabagal na proseso ng mga eksperimento sa elektrikal, ay nagpapakita kung gaano perpekto at itama ang nababanat. Ang mga katangian ng daluyan ay dapat na kung hindi ito napuno ng ilan o bagay na mas siksik kaysa sa hangin. Kung ang parehong katangian ng pagkalastiko ay napanatili sa mga siksik na transparent na katawan, kung gayon ang parisukat ng refractive index ay katumbas ng produkto ng tiyak na dielectric capacitance at ang tiyak na magnetic capacitance 25 . Ang conductive media ay mabilis na sumisipsip ng naturang radiation at samakatuwid ay kadalasang malabo.

Ang konsepto ng pagpapalaganap ng mga transverse magnetic disturbances na may pagbubukod ng mga longitudinal ay tiyak na isinasagawa ni Propesor Faraday 26 sa kanyang "Mga Pag-iisip sa mga panginginig ng boses ng ray". Ang electromagnetic theory ng liwanag, gaya ng iminungkahi niya, ay esensyal na kapareho ng aking binuo sa papel na ito, maliban na noong 1846 ay walang data na magagamit para sa pagkalkula ng bilis ng pagpapalaganap 27 .

(21) Ang mga pangkalahatang equation ay pagkatapos ay inilapat upang kalkulahin ang mutual induction coefficient ng dalawang circular currents at ang self-induction coefficient ng coil.

Ang kawalan ng isang pare-parehong pamamahagi ng kasalukuyang sa iba't ibang bahagi ng seksyon ng wire sa sandaling ang kasalukuyang ay nagsisimulang dumaloy, tulad ng sa tingin ko, ay sinisiyasat sa unang pagkakataon, at isang kaukulang pagwawasto para sa self-induction coefficient ay natagpuan.

Ang mga resulta na ito ay inilalapat sa pagkalkula ng self-inductance ng isang coil na ginamit sa mga eksperimento ng Committee of the British Association para sa Mga Pamantayan ng Electrical Resistance, at ang mga nakuha na halaga ay inihambing sa mga halaga na tinutukoy ng empirically.

* Sa aklat: DK Maxwell Selected Works on the Theory of the Electromagnetic Field. M, 1954, p. 251-264.
1 Royal Society Transactions, vol. CLV, 1864
2 Wilhelm Weber (1804-1891) - German physicist, naghinuha ng elementarya na batas ng long-range electrodynamics; kasama ng Kohlrausch Rudolf (1809-1858) unang sinukat noong 1856 ang ratio ng electrostatic at magnetic units ng singil, na naging katumbas ng bilis ng liwanag (3-108 m/s).
3 Electrodynamische Maassbestimmungen, Leipzig. Trans, vol. 1, 1849 at Taylor's Scientific Memoirs, vol. V, chapter XIV. "Ipaliwanag ang tentatur quomodo fiat ut lucis planum polarizationis per vires electricas vel magneticas declinetur", Halis Saxonum, 1858.
4 Ang ibig naming sabihin ay ang mga eksperimento nina Weber at Kohlrausch.
Heinrich Geisler (1814-1879) - German physicist na nagdisenyo ng isang bilang ng mga pisikal na instrumento: hydrometers, mercury pumps, vacuum tubes - ang tinatawag na Geisler tubes, atbp.
6 Thomson William (Lord Kelvin) (1824-1907) - isang natatanging Ingles na pisiko, isa sa mga tagapagtatag ng thermodynamics; ipinakilala ang ganap na sukat ng temperatura na nagdadala ng kanyang pangalan, binuo ang teorya ng mga electrical oscillations, na nakuha ang formula para sa panahon ng isang oscillatory circuit, ang may-akda ng maraming iba pang mga pagtuklas at imbensyon, isang tagasuporta ng isang mekanikal na larawan ng pisikal na mundo. W. Thomson. "Sa Posibleng Densidad ng Lumminiterous Medium at sa Mechanical Value oi a Cubis Mile of Sunlight", Mga Transaksyon ng Royal Society of Edinburgh, c. 57, 1854.
7 Kaya tinawag ni Maxwell ang kinetic energy.
8" Exp. Res., Serye XIX. Emile Verde (1824-1866) - French physicist na eksperimentong natuklasan na ang magnetic rotation ng plane of polarization ay proporsyonal sa square ng wavelength ng liwanag. Verdet, Comptes rendus, 1856, ikalawang kalahating taon, mula 529 at 1857, unang kalahating taon, p. 1209.
9 So W. Thomson, Proceedings of the Royal Society, Hunyo 1856 at Hunyo 1861.
10 Sumusunod si Maxwell sa mga lumang ideya tungkol sa pagkabulok ng mga electrolyte ng isang electric field.
11 Faraday, "Exp. Res", serye XI; Mossotti, Mem. della Soc. Italina (Mode-pa), tomo XXIV, bahagi 2, p. 49.
12 Dito ipinakilala ni Maxwell ang konsepto ng displacement current.
13 Ang mga modelo ng pagkalastiko ay ginagamit para sa mga layuning panglarawan.
14 Ganito ang tawag ni Maxwell sa permittivity ng isang substance.
15 Faraday, "Exp Res" (1233-1250).
16 F. Jenkm Reports of the British Association, 1859, p. 248, at Ulat ng Committee ng Board of Trade on Submarine Cables, c. 136 at 464.
17 Bilang, halimbawa, isang komposisyon ng pandikit, pulot, atbp., mula sa kung saan ginawa ang mga maliliit na plastic figure, na, kapag na-deform, unti-unti lamang na nakakuha ng kanilang orihinal na mga balangkas.
18 Isa pang halimbawa kung paano gumagamit si Maxwell ng mga pagkakatulad mula sa teorya ng elastisidad.
19 Russian na edisyon, Helmholtz. "Sa Conservation of Power". M., 1922.
20 W. Thomson. Mga ulat ng British Association, 1848; Ang Phil. Mag., Disyembre 1851.
21 L, M, N - ilang mga geometric na dami na ipinakilala ni Maxwell upang ilarawan ang pagtitiwala sa pakikipag-ugnayan ng mga konduktor sa kasalukuyang: Ang L ay nakasalalay sa hugis ng unang konduktor, N - sa hugis ng pangalawa, at M - sa kamag-anak posisyon ng mga konduktor na ito.
22 Ang "symbolic calculus" na ito ay hiniram mula sa gawa ni Hamilton sa vector at operator analysis.
23 Ang mga equation na ito sa kanilang modernong anyo (sa SI) ay ganito ang hitsura: (A) ay hindi isang equation, ngunit isang kahulugan ng kabuuang kasalukuyang density ng vector:
24 Dito binibigyang-diin ni Maxwell ang electromagnetic na katangian ng liwanag.
25 Ibig sabihin, n2 = e|l.
26 Phil. Mag., Mayo 1846 o "Exp. Res., vol. III.
27 Ang unang maaasahang mga halaga ng bilis ng liwanag ay nakuha sa mga eksperimento ng I. Fizeau (1849) at L. Foucault (1850).

Ang mga siyentipiko sa National High Magnetic Field Laboratory (MagLab) ng Florida State University ay lumikha ng pinakamalakas na superconducting magnet sa mundo. Ang isang aparato na hindi mas malaki sa isang sentimetro ang lapad at hindi mas malaki kaysa sa isang roll ng toilet paper (hindi ko alam kung bakit, ngunit ang mga tagalikha ay gumuhit ng ganoong pagkakatulad) ay may kakayahang makabuo ng isang record na lakas ng magnetic field na 45.5 Tesla. Ito ay higit sa 20 beses na mas malakas kaysa sa mga magnet sa mga makina ng MRI ng ospital. Ito ay nabanggit na dati lamang pulsed magneto, na may kakayahang mapanatili ang isang magnetic field para sa isang maliit na bahagi ng isang segundo, umabot sa isang mas mataas na intensity.

Lahat ng bagay sa sansinukob na ito ay gumagalaw at hindi tumitigil. umiikot sa mga bituin, umiikot ang mga bituin sa mga sentro ng galactic, at ang mga galaxy mismo ay gumagalaw sa intergalactic space. Ang ilan ay gumagalaw nang mag-isa, ngunit ang gravity ay nagiging sanhi ng karamihan sa mga kalawakan na mabuo sa mga grupo na tinatawag na mga kumpol ng kalawakan. Ang haba ng gayong mga galactic cluster ay maaaring sampu-sampung milyong light years. Ginagawa nitong isa ang mga kumpol sa pinakamalaking istruktura sa kilalang uniberso.

Mga halimbawa ng pinagmumulan ng mga single electromagnetic pulse: nuclear explosion, lightning discharge, electric discharge, switching in electrical circuits. Ang EMR spectrum ay kadalasang kulay rosas. Mga halimbawa ng pinagmumulan ng maraming electromagnetic pulse: collector machine, corona discharge sa alternating current, intermittent arc discharge sa alternating current.

Sa teknolohiya, ang electromagnetic radiation na may limitadong lapad ng spectrum ay madalas na nakatagpo, ngunit ito, tulad ng EMP mula sa isang nuclear explosion, ay maaaring humantong sa pagkabigo ng kagamitan o paglikha ng malakas na interference. Halimbawa, radiation mula sa mga istasyon ng radar, electroerosive installation, digital na komunikasyon, atbp.

Electromagnetic field at ang epekto nito sa kalusugan ng tao

1. Ano ang EMF, ang mga uri at pag-uuri nito

2. Pangunahing pinagmumulan ng EMF

2.1 De-kuryenteng transportasyon

2.2 Mga linya ng kuryente

2.3 Mga kable

2.7 Cellular

2.8 Mga radar

2.9 Mga personal na computer

3. Paano nakakaapekto ang EMF sa kalusugan

4. Paano protektahan ang iyong sarili mula sa EMF

Sa pagsasagawa, kapag nailalarawan ang electromagnetic na kapaligiran, ang mga terminong "electric field", "magnetic field", "electromagnetic field" ay ginagamit. Ipaliwanag natin nang maikli kung ano ang ibig sabihin nito at kung anong koneksyon ang umiiral sa pagitan nila.

Ang electric field ay nilikha ng mga singil. Halimbawa, sa lahat ng kilalang mga eksperimento sa paaralan sa electrification ng ebonite, mayroon lamang isang electric field.

Ang isang magnetic field ay nalilikha kapag ang mga singil ng kuryente ay gumagalaw sa isang konduktor.

Upang makilala ang magnitude ng electric field, ang konsepto ng lakas ng electric field ay ginagamit, ang pagtatalaga E, ang yunit ng pagsukat ay V / m. Ang magnitude ng magnetic field ay nailalarawan sa pamamagitan ng lakas ng magnetic field H, unit A/m. Kapag sinusukat ang mga ultra-mababa at napakababang mga frequency, ang konsepto ng magnetic induction B, isang yunit ng T, ay madalas ding ginagamit, isang milyon ng T ay tumutugma sa 1.25 A / m.

Sa pamamagitan ng kahulugan, ang isang electromagnetic field ay isang espesyal na anyo ng bagay kung saan ang isang pakikipag-ugnayan ay isinasagawa sa pagitan ng mga particle na may kuryente. Ang mga pisikal na dahilan para sa pagkakaroon ng isang electromagnetic field ay nauugnay sa katotohanan na ang isang time-varying electric field E ay bumubuo ng isang magnetic field H, at ang isang nagbabagong H ay bumubuo ng isang vortex electric field: parehong mga bahagi E at H, patuloy na nagbabago, nakakaganyak sa bawat isa. iba pa. Ang EMF ng nakatigil o pare-parehong gumagalaw na sisingilin na mga particle ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa mga particle na ito. Sa pinabilis na paggalaw ng mga sisingilin na mga particle, ang EMF ay "pumihiwalay" mula sa kanila at umiiral nang nakapag-iisa sa anyo ng mga electromagnetic wave, hindi nawawala sa pag-aalis ng pinagmulan.

Ang mga electromagnetic wave ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang wavelength, ang pagtatalaga ay l. Ang isang mapagkukunan na bumubuo ng radiation, at sa katunayan ay lumilikha ng mga electromagnetic oscillations, ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang dalas, ang pagtatalaga ay f.

Ang isang mahalagang katangian ng EMF ay ang paghahati nito sa tinatawag na "malapit" at "malayong" zone. Sa "malapit" na zone, o induction zone, sa layo mula sa pinagmulan r 3l. Sa "malayong" zone, ang intensity ng field ay bumababa nang kabaligtaran sa distansya sa pinagmulan r -1.

Sa "malayong" zone ng radiation mayroong isang koneksyon sa pagitan ng E at H: E = 377N, kung saan ang 377 ay ang vacuum impedance, Ohm. Samakatuwid, bilang panuntunan, ang E lamang ang sinusukat. Sa Russia, sa mga frequency na higit sa 300 MHz, ang density ng electromagnetic energy flux, o ang Poynting vector, ay karaniwang sinusukat. Tinutukoy bilang S, ang yunit ng sukat ay W/m2. Tinutukoy ng PES ang dami ng enerhiya na dinadala ng isang electromagnetic wave sa bawat yunit ng oras sa pamamagitan ng isang unit surface na patayo sa direksyon ng pagpapalaganap ng alon.

Internasyonal na pag-uuri ng mga electromagnetic wave ayon sa dalas

Pangalan ng frequency range

1. Inilarawan ni Vadim ang higit sa 4 na taon na ang nakakaraan ng isang praktikal na halimbawa ng convergence ng mga hugis singsing na alon sa isang primitive upang maunawaan ang paghagis ng isang lifebuoy sa tubig. ang mga alon ay naghiwalay mula sa pinanggalingan at aktwal na nagtagpo. May mga teoryang walang batayan na mga pagtatangka na lumikha ng isang electromagnetic shell ng isang kathang-isip na "tempo machine". sa totoo lang, malayo ang pananaw niya, intuitive, misunderstood pa.

3. Gaano man ito kabalintunaan, ang pagbabalik sa oras ay posible. ngunit may karagdagang binagong kurso.

4. Ang bilis ng oras ay hindi pareho.

5. RELATIVITY - espasyo at oras para sa ibinigay na mundo at sangkatauhan - isang sukatan ng bilis ng liwanag, pagkatapos ay isa pang mundo. ibang bilis, ibang batas. Gayundin sa pagbabawas.

6. "Big Bang" humigit-kumulang 14 bilyong light years, ilang sandali lang sa ibang mundo, sa ibang daloy ng panahon, na 5 minuto para sa sangkatauhan - para sa ibang mga mundo - bilyong taon.

7. Ang infinite universe para sa OTHERS ay parang invisible quantum particle at vice versa.

Ang pagpapakilala ng mga bagong teknolohiya at ang malawakang paggamit ng kuryente ay humantong sa paglitaw ng mga artipisyal na electromagnetic field, na kadalasang may nakakapinsalang epekto sa mga tao at sa kapaligiran. Ang mga pisikal na field na ito ay lumitaw kung saan may mga gumagalaw na singil.

Ang likas na katangian ng electromagnetic field

Ang electromagnetic field ay isang espesyal na uri ng bagay. Ito ay nangyayari sa paligid ng mga konduktor kung saan gumagalaw ang mga singil ng kuryente. Ang nasabing field ng puwersa ay binubuo ng dalawang independiyenteng mga patlang - magnetic at electric, na hindi maaaring umiral sa paghihiwalay mula sa isa't isa. Ang electric field, kapag ito ay bumangon at nagbabago, ay palaging bumubuo ng isang magnetic.

Ang isa sa mga unang nag-imbestiga sa likas na katangian ng mga variable na larangan sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo ay si James Maxwell, na kinikilala sa paglikha ng teorya ng electromagnetic field. Ipinakita ng siyentipiko na ang mga singil ng kuryente na gumagalaw nang may acceleration ay lumilikha ng isang electric field. Ang pagbabago nito ay bumubuo ng isang larangan ng magnetic forces.

Ang pinagmulan ng isang alternating magnetic field ay maaaring maging isang magnet, kung itatakda mo ito sa paggalaw, pati na rin ang isang electric charge na nag-oscillates o gumagalaw nang may acceleration. Kung ang singil ay gumagalaw sa isang pare-pareho ang bilis, pagkatapos ay isang pare-pareho ang daloy sa pamamagitan ng konduktor, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pare-pareho ang magnetic field. Ang pagpapalaganap sa espasyo, ang electromagnetic field ay nagdadala ng enerhiya, na nakasalalay sa magnitude ng kasalukuyang sa konduktor at ang dalas ng mga ibinubuga na alon.

Ang epekto ng electromagnetic field sa isang tao

Ang antas ng lahat ng electromagnetic radiation na nilikha ng mga teknikal na sistema na dinisenyo ng tao ay maraming beses na mas mataas kaysa sa natural na radiation ng planeta. Ang patlang na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang thermal effect, na maaaring humantong sa sobrang pag-init ng mga tisyu ng katawan at hindi maibabalik na mga kahihinatnan. Halimbawa, ang matagal na paggamit ng mobile phone, na pinagmumulan ng radiation, ay maaaring humantong sa pagtaas ng temperatura ng utak at lens ng mata.

Ang mga electromagnetic field na nabuo sa pamamagitan ng paggamit ng mga gamit sa bahay ay maaaring magdulot ng mga malignant na neoplasma. Sa partikular, nalalapat ito sa katawan ng mga bata. Ang pangmatagalang presensya ng isang tao na malapit sa pinagmumulan ng mga electromagnetic wave ay binabawasan ang kahusayan ng immune system, na humahantong sa mga sakit ng puso at mga daluyan ng dugo.

Siyempre, imposibleng ganap na iwanan ang paggamit ng mga teknikal na paraan na pinagmumulan ng isang electromagnetic field. Ngunit maaari mong ilapat ang pinakasimpleng mga hakbang sa pag-iwas, halimbawa, gumamit lamang ng cell phone na may headset, huwag mag-iwan ng mga kurdon ng appliance sa mga saksakan ng kuryente pagkatapos gamitin ang kagamitan. Sa pang-araw-araw na buhay, inirerekumenda na gumamit ng mga extension cord at cable na may proteksiyon na kalasag.

kung ang patlang ay kinakailangan upang mag-magnetize ng isang bagay, kung gayon ang piraso ng materyal na ito na i-magnetize ay dapat na kasama sa magnetic circuit. mga. kumuha kami ng isang saradong core ng bakal, gumawa ng isang pambungad dito hangga't ang materyal na kailangan naming mag-magnetize, ipasok ang materyal na ito sa nagresultang pagbubukas, kaya isinara namin muli ang sawn magnetic circuit. ang patlang na tumatagos sa iyong materyal ay magiging napaka homogenous.

Paano lumikha ng isang electromagnetic field

Ang electromagnetic field ay hindi bumangon sa kanyang sarili, ito ay ibinubuga ng ilang aparato o bagay. Bago mag-assemble ng naturang aparato, kinakailangang maunawaan ang mismong prinsipyo ng hitsura ng field. Mula sa pangalan ay madaling maunawaan na ito ay isang kumbinasyon ng mga magnetic at electronic na mga patlang na may kakayahang bumuo ng bawat isa sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Ang konsepto ng EMF ay nauugnay sa pangalan ng siyentipiko na si Maxwell.

Ang mga mananaliksik sa High Magnetic Field Laboratory sa Dresden ay nagtakda ng isang bagong tala sa mundo sa pamamagitan ng paglikha ng pinakamalakas na artipisyal na magnetic field. Gamit ang isang dalawang-layer na inductor na tumitimbang ng 200 kilo at mga sukat na maihahambing sa laki ng isang ordinaryong balde, nakuha nila ang isang magnetic field na katumbas ng 91.4 Tesla sa ilang sampu-sampung millisecond. Para sa sanggunian, ang nakaraang tala sa lugar na ito ay 89 teslas, na gaganapin sa loob ng maraming taon, na itinakda ng mga mananaliksik mula sa Los Alamos National Laboratory, USA.

Ang 91 tesla ay isang napakalakas na magnetic field, ang mga karaniwang makapangyarihang electromagnet na ginagamit sa pang-industriya at mga gamit sa bahay ay gumagawa ng magnetic field na hindi lalampas sa 25 tesla. Ang pagkuha ng mga transendental magnetic field ay nangangailangan ng mga espesyal na diskarte, ang mga naturang electromagnet ay ginawa sa isang espesyal na paraan upang matiyak nila ang walang harang na pagpasa ng isang malaking halaga ng enerhiya at manatiling ligtas at maayos. Ito ay kilala na ang isang electric current na dumadaloy sa isang inductor ay gumagawa ng isang magnetic field, ngunit ang magnetic field na ito ay nakikipag-ugnayan sa mga electron sa konduktor, tinataboy ang mga ito sa kabaligtaran na direksyon, i.e. lumilikha ng electrical resistance. Kung mas malaki ang magnetic field na ginawa ng electromagnet, mas malaki ang repulsive effect sa mga electron na nangyayari sa mga conductor ng coil. At kapag naabot ang isang tiyak na limitasyon, ang epektong ito ay maaaring humantong sa kumpletong pagkasira ng electromagnet.

Upang maiwasan ang pagsira sa sarili ng coil sa ilalim ng impluwensya ng sarili nitong magnetic field, ang mga German scientist ay "nagbihis" ng mga liko ng coil sa isang "corset" ng isang nababaluktot at matibay na materyal, katulad ng ginamit sa mga bulletproof na vest. Ang desisyon na ito ay nagbigay sa mga siyentipiko ng isang coil na may kakayahang makabuo ng magnetic field na 50 Tesla sa loob ng dalawang daan ng isang segundo nang walang pagkasira. Ang kanilang susunod na hakbang ay medyo predictable, sa unang coil nagdagdag sila ng isa pang coil ng 12 layers, na nakapaloob din sa isang "corset" ng fiber. Ang pangalawang coil ay may kakayahang makatiis ng magnetic field na 40 Tesla, ngunit ang kabuuang magnetic field mula sa dalawang coils, na nakuha sa tulong ng ilang mga trick, ay lumampas sa threshold ng 90 Tesla sa halaga.

Ngunit kailangan pa rin ng mga tao ang napakalakas na magnet. Ang mas makapangyarihang mga magnetic field, pagkakaroon ng isang tumpak na paunang natukoy na hugis, ay ginagawang posible upang mas mahusay na pag-aralan at sukatin ang ilan sa mga katangian ng mga bagong materyales na patuloy na iniimbento at nilikha ng mga siyentipiko. Samakatuwid, ang bagong makapangyarihang electromagnet na ito ay pinahahalagahan ng ilang mga siyentipiko sa larangan ng agham ng mga materyales. Ang mga mananaliksik sa HZDR ay nakatanggap na ng mga order para sa anim sa mga electromagnet na ito, na inaasahang gagawin nila sa susunod na ilang taon.

Mga Pinagmulan: engangs.ru, it-med.ru, tinyfamily.ru, www.kakprosto.ru, flyback.org.ru, dokak.ru, www.dailytechinfo.org

Kung paanong kumikilos ang electric charge sa rest sa isa pang charge sa pamamagitan ng electric field, kumikilos din ang electric current sa isa pang current through magnetic field. Ang pagkilos ng isang magnetic field sa mga permanenteng magnet ay nabawasan sa pagkilos nito sa mga singil na gumagalaw sa mga atomo ng isang sangkap at lumilikha ng mga microscopic na pabilog na alon.

Doktrina ng electromagnetism batay sa dalawang pagpapalagay:

• kumikilos ang magnetic field sa mga gumagalaw na singil at alon;
• lumilitaw ang isang magnetic field sa paligid ng mga alon at gumagalaw na singil.

Pakikipag-ugnayan ng mga magnet

Permanenteng magnet(o magnetic needle) ay nakatuon sa kahabaan ng magnetic meridian ng Earth. Ang dulo na tumuturo sa hilaga ay tinatawag north pole(N) at ang kabaligtaran ay polong timog(S). Ang paglapit sa dalawang magnet sa isa't isa, napapansin namin na ang kanilang mga katulad na pole ay nagtataboy, at ang mga kabaligtaran ay umaakit ( kanin. isa ).

Kung paghiwalayin natin ang mga pole sa pamamagitan ng pagputol ng permanenteng magnet sa dalawang bahagi, makikita natin na magkakaroon din ang bawat isa sa kanila dalawang poste, ibig sabihin, magiging permanenteng magnet ( kanin. 2 ). Ang parehong mga pole - hilaga at timog - ay hindi mapaghihiwalay sa isa't isa, pantay.

Ang magnetic field na nilikha ng Earth o permanenteng magnets ay inilalarawan, tulad ng electric field, sa pamamagitan ng magnetic lines of force. Ang isang larawan ng mga linya ng magnetic field ng isang magnet ay maaaring makuha sa pamamagitan ng paglalagay ng isang sheet ng papel sa ibabaw nito, kung saan ang mga iron filing ay ibinuhos sa isang pare-parehong layer. Pagpasok sa isang magnetic field, ang sawdust ay magnetized - bawat isa sa kanila ay may hilaga at timog pole. Ang magkasalungat na mga poste ay may posibilidad na lumapit sa isa't isa, ngunit ito ay pinipigilan ng alitan ng sup sa papel. Kung pipindutin mo ang papel gamit ang iyong daliri, bababa ang friction at maaakit ang mga filing sa isa't isa, na bumubuo ng mga chain na kumakatawan sa mga linya ng magnetic field.

Sa kanin. 3 ay nagpapakita ng lokasyon sa larangan ng isang direktang magnet ng sup at maliliit na magnetic arrow na nagpapahiwatig ng direksyon ng mga linya ng magnetic field. Para sa direksyong ito, kinukuha ang direksyon ng north pole ng magnetic needle.

Ang karanasan ni Oersted. Kasalukuyang magnetic field

Sa simula ng siglo XIX. Danish na siyentipiko Oersted gumawa ng mahalagang pagtuklas sa pamamagitan ng pagtuklas pagkilos ng electric current sa mga permanenteng magnet . Naglagay siya ng mahabang wire malapit sa magnetic needle. Kapag ang isang kasalukuyang ay dumaan sa wire, ang arrow ay lumiko, sinusubukang maging patayo dito ( kanin. apat ). Ito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng paglitaw ng isang magnetic field sa paligid ng konduktor.

Ang mga magnetic na linya ng puwersa ng patlang na nilikha ng isang direktang konduktor na may kasalukuyang ay mga concentric na bilog na matatagpuan sa isang eroplano na patayo dito, na may mga sentro sa punto kung saan dumadaan ang kasalukuyang ( kanin. 5 ). Ang direksyon ng mga linya ay tinutukoy ng panuntunan ng tamang tornilyo:

Kung ang tornilyo ay pinaikot sa direksyon ng mga linya ng field, ito ay lilipat sa direksyon ng kasalukuyang sa konduktor .

Ang katangian ng puwersa ng magnetic field ay magnetic induction vector B . Sa bawat punto, ito ay nakadirekta nang tangential sa field line. Ang mga linya ng electric field ay nagsisimula sa mga positibong singil at nagtatapos sa mga negatibo, at ang puwersa na kumikilos sa patlang na ito sa isang singil ay nakadirekta nang tangential sa linya sa bawat isa sa mga punto nito. Hindi tulad ng electric field, ang mga linya ng magnetic field ay sarado, na dahil sa kawalan ng "magnetic charges" sa kalikasan.

Ang magnetic field ng kasalukuyang ay sa panimula ay hindi naiiba mula sa field na nilikha ng isang permanenteng magnet. Sa ganitong kahulugan, ang isang analogue ng isang flat magnet ay isang mahabang solenoid - isang coil ng wire, ang haba nito ay mas malaki kaysa sa diameter nito. Ang diagram ng mga linya ng magnetic field na kanyang nilikha, na inilalarawan sa kanin. 6 , katulad ng para sa isang flat magnet ( kanin. 3 ). Ang mga bilog ay nagpapahiwatig ng mga seksyon ng wire na bumubuo ng solenoid winding. Ang mga alon na dumadaloy sa wire mula sa tagamasid ay ipinahiwatig ng mga krus, at ang mga alon sa tapat na direksyon - patungo sa tagamasid - ay ipinahiwatig ng mga tuldok. Ang parehong mga pagtatalaga ay tinatanggap para sa mga linya ng magnetic field kapag sila ay patayo sa eroplano ng pagguhit ( kanin. 7 a, b).

Ang direksyon ng kasalukuyang sa solenoid winding at ang direksyon ng mga linya ng magnetic field sa loob nito ay nauugnay din sa tamang panuntunan ng tornilyo, na sa kasong ito ay nabuo bilang mga sumusunod:

Kung titingnan mo ang axis ng solenoid, kung gayon ang kasalukuyang dumadaloy sa direksyon ng clockwise ay lumilikha ng isang magnetic field sa loob nito, ang direksyon kung saan tumutugma sa direksyon ng paggalaw ng kanang tornilyo ( kanin. walo )

Batay sa panuntunang ito, madaling malaman na ang solenoid na ipinapakita sa kanin. 6 , ang kanang dulo nito ay ang north pole, at ang kaliwang dulo nito ay ang south pole.

Ang magnetic field sa loob ng solenoid ay homogenous - ang magnetic induction vector ay may pare-parehong halaga doon (B = const). Sa paggalang na ito, ang solenoid ay katulad ng isang flat capacitor, sa loob kung saan nilikha ang isang pare-parehong electric field.

Ang puwersa na kumikilos sa isang magnetic field sa isang konduktor na may kasalukuyang

Ito ay eksperimento na itinatag na ang isang puwersa ay kumikilos sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa isang magnetic field. Sa isang pare-parehong field, ang isang rectilinear conductor na may haba l, kung saan dumadaloy ang kasalukuyang I, na matatagpuan patayo sa field vector B, ay nakakaranas ng puwersa: F = I l B .

Natutukoy ang direksyon ng puwersa panuntunan sa kaliwang kamay:

Kung ang apat na nakaunat na mga daliri ng kaliwang kamay ay inilagay sa direksyon ng kasalukuyang sa konduktor, at ang palad ay patayo sa vector B, kung gayon ang binawi na hinlalaki ay magsasaad ng direksyon ng puwersa na kumikilos sa konduktor. (kanin. 9 ).

Dapat pansinin na ang puwersa na kumikilos sa isang konduktor na may kasalukuyang sa isang magnetic field ay hindi nakadirekta nang tangential sa mga linya ng puwersa nito, tulad ng isang electric force, ngunit patayo sa kanila. Ang isang konduktor na matatagpuan sa kahabaan ng mga linya ng puwersa ay hindi apektado ng magnetic force.

Ang equation F = IlB nagbibigay-daan upang magbigay ng isang quantitative na katangian ng magnetic field induction.

Saloobin ay hindi nakasalalay sa mga katangian ng konduktor at nagpapakilala sa magnetic field mismo.

Ang module ng magnetic induction vector B ay numerong katumbas ng puwersa na kumikilos sa isang konduktor ng haba ng yunit na matatagpuan patayo dito, kung saan dumadaloy ang isang kasalukuyang ng isang ampere.

Sa sistema ng SI, ang yunit ng magnetic field induction ay tesla (T):

Isang magnetic field. Mga talahanayan, diagram, formula

(Interaction ng mga magnet, eksperimento ni Oersted, magnetic induction vector, vector direction, superposition principle. Graphic na representasyon ng magnetic field, mga linya ng magnetic induction. Magnetic flux, energy na katangian ng field. Magnetic forces, Ampère force, Lorentz force. Movement of charged particle sa isang magnetic field. Magnetic na katangian ng matter, hypothesis ni Ampère)