Опыты Эйхенвальда и Вильсона
В 1838г. Фарадей предположил, « .что если подвесить заряженный шар и заставить его двигаться в определенном направлении, то эффект будет равен тому, как если бы мы возбудили ток в направлении движения шара» [1]. Следовательно, электрический ток представляет собой поток электрических зарядов, движущихся в одном направлении. Как следует из электромагнитной теории Максвелла, движущиеся электрические заряды порождают в окружающем их пространстве магнитное поле. Возникает, однако, вопрос, что такое заряд движущийся и неподвижный? Относительно чего следует измерять скорость движения заряда? Предположим, некоторое количество электрических зарядов движется вместе с Землей. Будет ли в этом случае движение зарядов сопровождаться возникновением магнитного поля? Решение этого вопроса предложил Герц. «Герц исходил из того, что эфир полностью увлекается телами . По Герцу, на электромагнитных явлениях не сказывается не только движение Земли по орбите, но и ее суточное вращение . Опыты Роуланда, Рентгена, Эйхенвальда, Вильсона . указывают на . слабое место теории Герца – молчаливо допускается полное увлечение . эфир должен двигаться с той же скоростью, что и тела, должен полностью увлекаться как внутри, так и вне тел» [2].
В 1876г., как об этом пишет Л.И.Мандельштам, « .Роуланд взял два позолоченных стеклянных диска, между которыми вращался оклеенный золотой фольгой эбонитовый диск (рис.1). Обкладки на диске заряжались, скажем, положительно, а обкладки на стекле заземлялись. Астатическая магнитная стрелка была подвешена над верхней стеклянной крышкой, и при вращении эбонитового диска наблюдалось отклонение этой стрелки .»
Рис. 1. Схема опыта Роуланда
«Несколько лет спустя (1888г.) Рентген провел другой опыт – с поляризованным диэлектриком. Между разноименно заряженными обкладками вращался диск из незаряженного изолятора (рис.2). Отклонение стрелок магнитометра показывало, что и в этом случае возникает ток . Рентген добивался высокой чувствительности устройства . Однако он не смог получить необходимой точности. Количественные результаты были достигнуты Эйхенвальдом в 1904г.» [1]. Как показали опыты Эйхенвальда с вращающимися дисками, величина тока, создающего магнитное поле, соответствует формуле Герца.
Согласно общепринятой точке зрения, « .внутренние стороны стеклянных дисков и обе стороны эбонитового диска . представляют собой обкладки конденсатора. В опытах Роуланда и Эйхенвальда один диск заряженного конденсатора двигался относительно другого, неподвижного диска, или заряды обоих дисков двигались относительно среды, находящейся между дисками. В опытах с вращающимся диэлектриком поверхностные заряды диэлектрика двигались относительно неподвижных зарядов на дисках конденсатора. При вращении дисков конденсатора вместе с помещенным между ними диэлектриком относительного перемещения зарядов не было, однако и в этом случае возникало магнитное поле». [3].
Предположим, что диски конденсатора вращаются вместе с помещенным между ними диэлектриком. В этом случае относительного перемещения зарядов нет – имеет место перемещение зарядов относительно среды между дисками. Величина тока соответствует формуле Герца. Средой между дисками в опытах Эйхенвальда является воздух, однако опыты Эйхенвальда нетрудно повторить в вакуумной камере. В этом случае средой между дисками окажется чистый вакуум или эфир. Тогда причиной возникновения магнитного поля следует считать движение зарядов относительно эфира, находящегося между дисками. Тот факт, что величина магнитного поля оказывается пропорциональной скорости вращения дисков, означает, что внешний по отношению к движущимся дискам эфир совершенно не увлекается их движением.
Предположим, далее, что вращается только диск из диэлектрика. Известно, что заряды на диэлектрике не могут перемещаться относительно его поверхности и при вращении диэлектрика будут вращаться вместе с ним с той же скоростью и в том же направлении, что и диэлектрик. Заряды на металлическом диске, в отличие от зарядов на диэлектрике, могут перемещаться относительно его поверхности. Будучи связаны с зарядами на диэлектрике общим для них электрическим полем, заряды на поверхности металлического диска будут вращаться в ту же сторону и с той же скоростью, что и заряды на поверхности диэлектрика. Относительного перемещения зарядов нет и в данном случае, имеет место перемещение зарядов относительно среды между дисками.
Немного больше о технологиях >>>
Обобщенный принцип наименьшего действия
Введены
континуально многозначные функции, позволяющие адекватно описывать физические
задачи. Показано их отличие от разрывных функций. Сформулирована и решена
вариационная задача для функционалов с разрывным интегрантом, зависящих от
линейных интегральных операторов, действующ ...
Судьба термоядерного синтеза
Идея
создания термоядерного реактора зародилась в 1950-х годах. Тогда от нее было
решено отказаться, поскольку ученые были не в состоянии решить множество
технических проблем. Прошло несколько десятилетий прежде, чем ученым удалось
«заставить» реактор произвести хоть сколько-ни ...
