Фарадей

 Классики естествознания
 Физика, механика, математика, астрономия
 M.Фарадей
 Избранные работы по электричеству
 Перевод под редакцией с биографическим очерком и примечаниями З.А.Цейтлина
 Государственное объединенное научно-техническое издательство
 Редакция технико-теоретической литературы
 Москва 1939 Ленинград

 СОДЕРЖАНИЕ:
 Опыт истории электромагнетизма (9).
 Историческая заметка, касающаяся электромагнитного вращения (54).
 Письмо к Филлипсу об открытии электромагнитной индукции (58).
 Об индукции электрических токов (62).
 Идентичность электричеств, получаемых из различных источников (111).
 Количественное соотношение между обыкновенным и вольтовым электричествами (144).
 Об электрохимическом разложении (152).
 Об абсолютном количестве электричества, соединенного с частицами или атомами материи (178).
 Об индукции (1837-1838 гг.) (185).
 Природа электрической силы или сил (195).
 Невероятность гипотезы контактной силы (200).
 Гипотеза об электропроводности и о природе материи (205).
 Мысли о лучевых вибрациях (216).
 О магнетизации света и об освещении магнитных силовых линий (223).
 О новых магнитных действиях и о магнитном состоянии всякой материи (228).
 О природе магнитокристаллической силы и сбщие соображения (239).
 О возможной связи тяготения и электричества (244).
 О физических линиях магнитной силы (251).
 О некоторых пунктах теории магнетизма (258).
 О соотношении физических сил (270).
 З.Цейтлин. Биография М.Фарадея (281).

 

ОБ ИНДУКЦИИ

(Том I. Серии XI, XII, XIII1, § 18. Ноябрь 1837 г., февраль 1838 г.)

1295. Таким образом индукция, повидимому, есть по существу действие смежных частиц, через которые электрическая сила, зародившаяся или появившаяся в определенной точке, передается или поддерживается на расстоянии, причем там она появляется абсолютно в равном количестве в виде силы того же рода, но противоположной по направлению и стремлению (п. 1164). Для ограничения распространения индукции нет нужды в особенно толстых проводниках. Неизолированный золотой листок может быть сделан высоко положительным на одной стороне и так же высоко отрицательным на другой, причем пока продолжается индукция, одно состояние ничуть не мешает другому. Природа ограничивающих проводников ни в какой степени не влияет на индукцию; дурные проводники требуют лишь большего времени для достижения окончательного состояния.

1296. Совсем иначе обстоит дело с диэлектриками или изолирующими средами (п. 1167). Их толщина имеет важное непосредственное влияние на степень индукции. Что же касается их качества, то хотя все газы и пары независимо от их состояния в этом отношении одинаковы, однако между твердыми телами, а также между твердыми телами и газами существуют различия, доказывающие наличие у тел специфических емкостей; эти различия могут быть в некоторых случаях очень велики.

1297. Прямая индуктивная сила, которую мы можем себе представить как действующую по определенным линиям между обеими ограничивающими и изолированными проводящими поверхностями, сопровождается боковой или трансверсальной силой, эквивалентной раздвижению или взаимоотталкиванию этих воображаемых линий (п. 1224), или же притягательная сила, действующая между частицами диэлектрика в направлении индукции, сопровождается отталкивательной или раздвигающей силой в поперечном направлении (п. 1304).

1298. Индукция является, повидимому, особым состоянием поляризации частиц. Частицы приводятся в это состояние наэлектризованным телом, поддерживающим действие, причем образуются положительные или отрицательные точки или части, расположенные симметрично друг к другу и к индуцирующим поверхностям или частицам*. Это состояние, очевидно, не является естественным состоянием, так как оно появляется и поддерживается только под действием силы, с удалением которой тело возвращается к нормальному состоянию или сострянию покоя. Оно может быть длительно и поддерживаемо при помощи того же количества электричества лишь в изоляторах, так как только их частицы могут длительно пребывать в этом состоянии (п. 1304).

1299. Принцип индукции является чрезвычайно общим принципом электрического действия. Он создает заряд в каждом обычном случае и, повидимому, во всех случаях вообще. Он является, повидимому, причиной всякого возбуждения и предшествует всякому току. Степень, которой достигают частицы в этом своем принудительном состоянии перед наступлением разряда того или другого рода, составляет, повидимому, то, что мы называем интенсивностью.

1300. При заряжении лейденской банки частицы стекла приводятся в поляризованное и принудительное состояние электричеством заряжающего аппарата. Разряд есть возвращение этих частиц от состояния напряжения к нормальному состоянию, при котором обе полярные электрические силы имеют возможность ориентироваться в некотором другом направлении.

1301. Весь заряд проводников располагается на их поверхностях, так как поверхности по существу индуктивны, и только там начинается среда, способная поддерживать необходимое индуктивное состояние. В случае полых, наполненных воздухом или другим диэлектриком проводников заряд все же не может появиться на их внутренней поверхности, так как находящийся внутри диэлектрик не может принять поляризованное состояние по всему объему вследствие противоположных действий, исходящих из противоположных направлений.

1302. Известное влияние формы прекрасно согласуется с изложенной выше корпускулярной теорией индукции. Наэлектризованный цилиндр подвержен на концах более сильному влиянию окружающих проводников (которые несут заряд), нежели по середине, так как концы подвергаются действию большей суммы индуктивных сил, чем середина. Острие может быть приведено в состояние более сильной индукции, чем шар, потому что по отношению к окружающим проводникам на поверхности острия заканчивается большее количество индуктивной силы, чем на равной ему по величине поверхности шара, с которым мы его сравнили. Здесь в особенности можно заметить влияние боковой или трансверсальной силы (п. 1297), которая, будучи сходна или эквивалентна отталкиванию, распределяет линии индуктивной силы в диэлектрике так, что они должны скопляться на остриях, концах цилиндра или какой-либо другой выступающей части.

1303. Влияние расстояния также не противоречит принятой нами точке зрения. Возможно, что нет такого расстояния, через которое индукция не могла бы пройти*. Однако при той же поляризующей силе индукция будет тем легче, чем меньше протяжение диэлектрика, через которое происходит индукция. Из теоретического предположения, что частицы диэлектрика, стремящиеся остаться в нормальном состоянии, приводятся в насильственное состояние в процессе индукции, повидимому, следует, что чем меньше будет количество этих промежуточных частиц, противодействующих принятию нового состояния, тем больше изменений они претерпевают, т. е. тем выше будет то состояние напряжения, которого они достигнут, и тем больше будет индуцирующее действие, переданное через них.

1304. Я употреблял термин линии индуктивной силы и искривленные линии сил (пп. 1231, 1297, 1298, 1302) только в общем значении, как мы это делаем, говоря о магнитных линиях сил. Эти линии лишь воображаемые, и сила в любой точке является, конечно, результирующей ряда слагающих сил, обусловленных взаимоотношением молекул, действующих во всех направлениях, и реакциями соседних молекул. Поперечная сила есть не что иное, как это отношение, представляемое под прямым углом к линиям индуктивной силы. В настоящее время я не подразумеваю ничего другого под этим термином. Под термином полярность я тоже подразумеваю в настоящее время такое расположение сил, при котором различные части молекул приобретают противоположные свойства. В дальнейшем я рассматриваю пути, по которым совершается это расположение, которое, повидимому, различно для разных веществ и таким образом вызывает разнообразные виды электрических отношений*. В настоящий момент я заинтересован лишь в том, чтобы употребляемым мной выражениям не был придан более определенный смысл, чем тот, который я придаю им сам. Я уверен, что дальнейшие исследования позволят нам постепенно ограничить их значение и таким образом уточнить наше объяснение электрических явлений.

1305. Для проверки правильности моих взглядов я в продолжение всего этого экспериментального исследования сравнивал их с выводами, сделанными г-ном Пуассоном из его прекрасных математических исследований**. Я не считаю себя достойным высказывать суждение о таких прекрасных работах, но, насколько я их понимаю, мне кажется, что выдвинутая мной теория и полученные мной результаты не противоречат тем выводам относительно окончательного расположения состояния сил, которые он сделал из небольшого количества рассмотренных им случаев. Выдвинутая им теория предполагает совершенно другой механизм действия индукции, сильно отличающийся от того, который я решаюсь защищать, и по всей вероятности, она могла бы быть проверена математически путем приложения к случаям индукции по кривым линиям. Я считаю неудовлетворительным даваемое его теорией объяснение задержки электричества на поверхности проводников давлением воздуха и надеюсь показать, что это явление согласуется с развиваемым здесь воззрением и может быть легко и просто объяснено с его помощью*. Кроме того, его теория совсем не касается вольтаэлектричества и не объединяет одним общим принципом этот вид электричества и то, что мы называем обыкновенным электричеством. Я ждал также с некоторым волнением результатов исследований неутомимого философа Гарриса над законами индукции, так как знал, что они производятся экспериментальным путем, и был глубоко уверен в их точности. С удовлетворением должен отметить, что до сих пор не заметил никакого расхождения в наших взглядах.

1306. Должен присовокупить, что высказываю свои личные взгляды с сомнением и тревогой, так как если они окажутся неверными, это только помешает дальнейшему развитию науки об электричестве. Эта теория составилась в моем уме уже давно, но я решился опубликовать ее только, когда убедился, что она совпадает со всеми известными нам фактами и дает возможность объединить в одно целое явления, не имеющие между собой на первый взгляд ничего общего. До сих пор я не замечаю никакого несоответствия между моей теорией и природой, наоборот, она, как мне кажется, проливает свет на многие явления природы, и мои следующие исследования будут посвящены приложению этой теории к явлениям проводимости, электролиза, электрического тока, магнетизма, состоянию равновесия электричества на проводниках, разрядах и некоторым другим.