Что общего в электрических и магнитных явлениях кратко

Обновлено: 07.07.2024

Глубокая взаимосвязь между магнитными и электрическими явлениями была раскрыта Фарадеем при исследовании электромагнитной индукции. Дальнейшее обобщение основных законов электродинамики привело Максвелла к выводу, что магнитное поле является одной из составных частей электромагнитного поля, называемого также электромагнитной волной. [4]

Первые известные нам наблюдения магнитных и электрических явлений связаны с именем греческого философа Фалеса. Фалесу было известно не только свойство магнита притягивать железо; он обнаружил, что янтарь, натертый мехом, притягивает легкие тела. Фалес представлял себе, что в магните есть душа, и поэтому магнит действует подобно одушевленным предметам. [5]

В ферромагнитном сердечнике и его обмотках присутствуют магнитные и электрические явления , проявляющиеся в тесной взаимосвязи. Устанавливают эту связь основные законы электромагнетизма. [7]

Систему СГС широко применяют в исследованиях при описании магнитных и электрических явлений . [8]

После выхода в свет сочинения Гильберта интерес к магнитным и электрическим явлениям сильно возрос. На эту тему публикуются статьи и трактаты, но ничего существенно нового в них не содержится, хотя даже делаются попытки измерения величины магнитной силы с помощью весов. [9]

Один из первых ученых, начавших в средние века изучать магнитные и электрические явления , врач Вильям Джильберт настолько успешно применял их, что в 1601 г. был даже назначен личным медиком английской королевы Елизаветы. [10]

Таким образом, и здесь природа формально сохраняет параллелизм в магнитных и электрических явлениях . Однако различие между веществами, обладающими спонтанной намагниченностью или спонтанной поляризацией, состоит не только в разной природе ( происхождении) этих состояний. Это происходит потому, что за счет внутренней ( конечной) проводимости любого диэлектрика заряды противоположных знаков достигают выступающих на поверхности, связанных зарядов спонтанно поляризованного диэлектрика и нейтрализуют их. [11]

Открытие Эрстедом в 1820 г. магнитного действия тока показало, что между магнитными и электрическими явлениями существует связь и что магнитные действия можно получить при помощи электрических токов. [12]

Но перед тем как перейти к описанию двух лихорадочных недель, нам нужно вернуться на несколько месяцев назад, с тем чтобы присутствовать на некоей знаменитой лекции, где профессор Эрстед случайно ( в том смысле случайно, в каком только и можно говорить о научных открытиях, созревших для того, чтобы их сделать) обнаружил родство двух сил, которые раньше столь настойчиво отделялись друг от друга после Гильберта, указавшего, и совершенно справедливо, на принципиальные различия между магнитными и электрическими явлениями . [14]

Первое научное исследование магнитных и электрических явлений было проведено В. [15]

Постепенно электрические эксперименты перестают быть модными развлечениями и все более превращаются в мощное средство познания неизведанных тайн природы.

УСТАНОВЛЕНИЕ СХОДСТВА И ПОДОБИЯ МЕЖДУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ И МАГНИТНЫМИ ЯВЛЕНИЯМИ

Среди ряда теорий электричества, разработанных в XVIII в., заслуживает внимания теория петербургского академика Леонарда Эйлера (1707–1783 гг.) — одного из выдающихся ученых своего времени. Подобно М.В. Ломоносову Л. Эйлер отрицал существование особой электрической материи и считал, что электрические явления обусловлены разрежением и сгущением эфира. Эта теория является дальнейшим развитием идей М.В. Ломоносова и приближается к эфирным теориям электричества XIX в. Л. Эйлером описана также и одна из конструкций электростатической машины (1761 г.), от которой заряжалась лейденская банка.

Углубление исследований в области статического электричества не могло не привести к опровержению ряда ошибочных выводов, сделанных физиками в начальный период изучения явления электричества. Одним из таких ошибочных выводов было, как уже отмечалось, утверждение о невозможности электризации металлов трением.

В.В. Петров специально изучал явления статического электричества в разреженном воздухе и атмосфере различных газов. С этой целью он построил совершенно оригинальную электростатическую машину (рис. 1), помещавшуюся под колоколом воздушного насоса. Установленный там же термометр позволял исследовать электрические разряды при разных температурах .

В частности, В.В. Петров убедительно подтвердил возрастание электрической проводимости воздуха при его нагревании; обнаружил образование оксидов азота при электрических разрядах в воздухе.

Рис. 1. Электростатическая машина Петрова

В последней четверти XVIII в. начинает все более проявляться новый образ мышления ученых, исследующих электрические и магнитные явления. Сделанные еще в 40–50-х годах М.В. Ломоносовым и Г.В. Рихманом первые шаги от качественных наблюдений к установлению количественных закономерностей вызывают все больший интерес. Возможность перехода к количественным исследованиям обусловливалась как успехами математики, так и совершенствованием измерительных устройств.

Как уже отмечалось, Ф. Эпинус пытался аналитически определить силу взаимодействия электрических зарядов. Вслед за ним английский ученый Генри Кавендиш (1731–1810 гг.) в своей статье (1771 г.) указывал на то, что притяжение двух электрических зарядов обратно пропорционально расстоянию в степени меньше третьей. В 1766 г. англичанин Т. Лейн изобрел новый тип электрометра, представлявшего собой разрядник с градуированием расстояния между электродами. С помощью такого электрометра можно было по расстоянию, при котором происходил пробой, определять напряжение электростатической машины. Известны также попытки физиков найти закон магнитного действия.

Рис. 2. Крутильные весы Ш. Кулона

1 — микрометрический круг с указателем и зажимом для подвешивания металлической нити 2, на которой висит стрелка 3 с бузиновым шариком; 4 — неподвижный бузиновый шарик, заряжаемый электрическим зарядом

Ш. Кулон аналитически и экспериментально доказал, что электричество распространяется по поверхности проводника, а также равномерно распределяется по поверхности изолированной проводящей сферы. Исследования Ш. Кулона способствовали применению математического анализа в теории электричества и магнетизма, распространению математического понятия потенциала (ранее введенного в механику) на электрическое и магнитное поля.

В.В. Петров специально изучал явления статического электричества в разреженном воздухе и атмосфере различных газов. С этой целью он построил совершенно оригинальную электростатическую машину (рис. 1.8), помещавшуюся под колоколом воздушного насоса. Установленный там же термометр позволял исследовать электрические разряды при разных температурах [1.8].

Рис. 1.8. Электростатическая машина Петрова

Рис. 1.9. Крутильные весы Ш. Кулона

1.1. Кудрявцев П.С. История физики. М: Учпедгиз, М., 1948; т. 2, 1956.

1.2. Лебедев В. Электричество, магнетизм и электротехника в их историческом развитии. Дофарадеевский период. М. — Л.: Гостехиздат, 1937.

1.3. Кузнецов Б.Г. История энергетической техники. М. — Л.: Гостехиздат, 1937.

1.4. Белькинд Л.Д., Конфедератов И.Я., Шнейберг Я.А. История техники. М.: Госэнергоиздат, 1956.

1.5. История энергетической техники / Л.Д. Белькинд, О.Н. Веселовский, И.Я. Конфедератов, Я.А. Шнейберг. М.: Госэнергоиздат, 1960.

1.6. Веселовский О.Н., Шнейберг Я.А. Очерки по истории электротехники. М.: Изд-во МЭИ, 1993.

1.7. Карцев В.П. Магнит за три тысячелетия. М.: Энергоатомиздат, 1988.

1.8. Петров В.В. Новые электрические опыты. СПб., 1804.

1.9. Болотов А.Т. Краткие и на опытности основанные замечания о электрицизме и о способности электрических махин к помоганию от разных болезней. СПб., 1803.

1.10. Ломоносов М.В. Избранные философские произведения. М.: ГосПолитиздат, 1950.

1.11. Эпинус Ф.У. Опыт теории электричества и магнетизма. СПб., 1759.

1.12. Льоцци М. История физики. М.: Мир, 1970.

1.13. Околотин B.C. Вольта. М.: Молодая гвардия, 1986.

1.14. История энергетической техники СССР. М.: Госэнергоиздат, 1957.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Системы оперативно-диспетчерского управления электрическими сетями и энергосистемами

Системы оперативно-диспетчерского управления электрическими сетями и энергосистемами Вопрос. С помощью каких средств осуществляется оперативно-диспетчерское управление объектами четвертой группы – электрическими сетями и энергосистемами?Ответ. Осуществляется с

Установление перегородок

Установление перегородок Для того чтобы разделить все пространство дома на отдельные комнаты, необходимо установить перегородки. Они могут быть одинарными, двойными и тройными, со звукоизоляцией и без нее.Одинарные перегородки. Для устройства одинарных перегородок

Между двумя войнами

Между двумя войнами В Советском Союзе созданию автоматической и самозарядной винтовок в межвоенный период уделялось повышенное внимание. Об этом свидетельствует ряд конкурсов на лучший проект оружия этого типа и большое количество представленных на испытания

45. Критерии гидродинамического подобия

45. Критерии гидродинамического подобия Условия гидродинамического подобия требуют равенства всех сил, но это практически не удается.По этой причине, подобие устанавливают по какой-нибудь из этих сил, которая в данном случае преобладает. Кроме того, требуется выполнение

Глава 23 Между войнами

ПРИЛОЖЕНИЕ С (справочное) Образец плана документирования. Документация пользователя для системы ABC — административного управления магнитными лентами

ПРИЛОЖЕНИЕ С (справочное) Образец плана документирования. Документация пользователя для системы ABC — административного управления магнитными лентами С.1 Введение В настоящем плане описана стратегия разработки документации пользователя для системы ABC, представляемой в

30. Электромагниты: расчет и конструирование. Теория подобия магнитных систем

30. Электромагниты: расчет и конструирование. Теория подобия магнитных систем Что касается электромагнитов как приборов, то их применяют в качестве коммутирующих устройств, в виде реле и удерживающих устройств.Электромагнит-реле – устройство, которое состоит из

2.6. ОТКРЫТИЕ ЯВЛЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВА И УСТАНОВЛЕНИЕ ЗАКОНОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

2.6. ОТКРЫТИЕ ЯВЛЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВА И УСТАНОВЛЕНИЕ ЗАКОНОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ Дальнейшее изучение явлений электричества и магнетизма привело к открытию новых фактов [1.4–1.6].В 1821 г. профессор Берлинского университета Томас Иоганн Зеебек (1770–1831 гг.), занимаясь

4.1.2 Установление модели жизненного цикла ПО

4.1.2 Установление модели жизненного цикла ПО В рамках конкретного проекта создания ПО должны быть установлены одна или несколько моделей жизненного цикла ПО, в соответствии с которыми выбирают необходимые работы для каждого процесса, определяют последовательность их

Электрические явления сегодня так распространены, что мы этого почти не замечаем каждый день мы пользуемся электрическим освещением, транспортом (рис. 1.11), бытовыми электроприборами, компьютерами.

Электрические явления вызваны взаимодействием электрически заряженных тел или электрически заряженных частиц вещества. Установлено, что есть два типа электрических зарядов: положительные и отрицательные. Заряды одного типа (их называют одноименными) отталкиваются, а заряды разных типов (разноименные) притягиваются.

Поворот магнитной стрелки вызванный взаимодействием двух магнитов: маленького — стрелки компаса и огромного — земного шара.

2 Альберт Эйнштейн жил и работал в Швейцарии, Германии и США.

Во второй половине 19- го века было установлено, что электрические и магнитные явления тесно связаны друг с другом. Например, северное сияние (рис. 1.13) вызвано тем, что электрически заряженные частицы, летящие из космоса, взаимодействуют с Землей как с магнитом.

Электрические и магнитные явления вместе называют электромагнитными. Благодаря им работают электростанции и электродвигатели, радиосвязь, телевидение (рис. 1.14), компьютеры (рис. 1.15).

Электромагнитные явления вызванные электромагнитным полем, пронизывающим пространство вокруг нас. Благодаря электромагнитному полю мы видим, ибо свет является разновидностью электромагнитных волн. Благодаря электромагнитным волнам работает радиосвязь и телевидение.

Разделы физики, которые изучают электрические и магнитные явления, называют электричеством и магнетизмом. Их законы открыли ученые нескольких стран.

Читайте также: