100 великих научных открытий

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Сразу же после открытия Эрстеда физикам показалось вполне естественным объяснить его тем, что при прохождении электрического тока через проводник последний становится магнитом. Такое объяснение было принято Араго, оно было принято также и Био. Последний в 1820 году сделал следующее предположение. Когда прямолинейный ток действует на магнитную молекулу, то природа этого действия та же, что и для намагниченной стрелки, помещенной на периферии проводника в определенном направлении, постоянном по отношению к направлению вольтаического тока. Био и другие физики, разделявшие его мнение, объясняли электродинамическое действие взаимодействием элементарных магнитов, возникающих под действием тока в каждом проводнике: каждый проводник, по которому проходит ток, превращается в магнитную трубку. Совсем другое объяснение предложил Ампер… Но сначала несколько слов о его биографии. Андре-Мари Ампер (1775–1836) родился в небольшом поместье Полемье, купленном отцом в окрестностях Лиона. Исключительные способности Андре проявились еще в раннем возрасте. Он никогда не ходил в школу, но чтению и арифметике выучился очень быстро. Читал мальчик все подряд, что находил в отцовской библиотеке. Уже в 14 лет он прочитал все двадцать восемь томов французской «Энциклопедии». Особый интерес Андре проявлял к физико-математическим наукам. Но как раз в этой области отцовской библиотеки явно не хватало, и Андре начал посещать библиотеку Лионского колледжа, чтобы читать труды великих математиков. В возрасте 13 лет Ампер представил в Лионскую академию свои первые работы по математике. В 1789 году началась Великая французская буржуазная революция. Отца Ампера казнили Он остался без средств. Андре пришлось думать о средствах к существованию, и он решил переселиться в Лион, давать частные уроки математики до тех пор, пока не удастся устроиться штатным преподавателем в какое-либо учебное заведение. Расходы на жизнь неуклонно росли. Несмотря на все старания и экономию, средств, заработанных частными уроками, не хватало. Наконец, в 1802 году Ампера пригласили преподавать физику и химию в Центральную школу старинного провинциального города Буркан-Бреса, в 60 километрах от Лиона. С этого момента началась его регулярная преподавательская деятельность, продолжавшаяся всю жизнь. 4 апреля 1803 года Ампер был назначен преподавателем математики Лионского лицея. В конце 1804 года Ампер покинул Лион и переехал в Париж, где он получил должность преподавателя знаменитой Политехнической школы. В 1807 году Ампер был назначен профессором Политехнической школы. В 1808 году ученый получил место главного инспектора университетов. В период между 1809 и 1814 годами Ампер опубликовал несколько ценных работ по теории рядов. Время расцвета научной деятельности Ампера приходится на 1814–1824 годы и связано, главным образом, с Академией наук, в число членов которой он был избран 28 ноября 1814 года за свои заслуги в области математики. Практически до 1820 года основные интересы ученого сосредоточивались на проблемах математики, механики и химии. К его достижениям в области химии следует отнести открытие, независимо от Авогадро, закона равенства молярных объемов различных газов. Его по праву следует называть законом Авогадро — Ампера. Ученый сделал также первую попытку классификации химических элементов на основе сопоставления их свойств. Что же касается математики, то именно в этой области он достиг результатов, которые и дали основание выдвинуть его кандидатуру в Академию по математическому отделению. Ампер всегда рассматривал математику как мощный аппарат для решения разнообразных прикладных задач физики и техники. Вопросами физики в то время он занимался очень мало: известны лишь две работы этого периода, посвященные оптике и молекулярно-кинетической теории газов. В 1820 году датский физик Г.-Х. Эрстед обнаружил, что вблизи проводника с током отклоняется магнитная стрелка. Так было открыто замечательное свойство электрического тока — создавать магнитное поле. Ампер подробно исследовал это явление. Новый взгляд на природу магнитных явлений возник у него в результате целой серии экспериментов. Уже в конце первой недели напряженного труда он сделал открытие не меньшей важности, чем Эрстед, — открыл взаимодействие токов. 18 сентября 1820 года он сообщил Парижской Академии наук о своем открытии пондеромоторных взаимодействий токов, которые он назвал электродинамическими. Точнее говоря, в этом своем первом докладе Ампер назвал эти действия «вольтаическими притяжениями и отталкиваниями», но потом стал именовать их «притяжениями и отталкиваниями электрических токов». В 1822 году он ввел термин — «электродинамический». Тогда же он продемонстрировал свои первые опыты и заключил их следующими словами: «В связи с этим я свел все магнитные явления к чисто электрическим эффектам». На заседании 25 сентября он развил эти идеи далее, демонстрируя опыты, в которых спирали, обтекаемые током (соленоиды), взаимодействовали друг с другом как магниты. Объяснение Ампера является его выдающимся вкладом в науку: не проводник, по которому течет ток, становится магнитом, а, наоборот, магнит представляет собой совокупность токов. В самом деле, говорит Ампер, если мы предположим, что в магните присутствует совокупность круговых токов, текущих в плоскостях, точно перпендикулярных его оси, в одном и том же направлении, то ток, идущий параллельно оси магнита, окажется направленным под углом к этим круговым токам, что и вызовет электродинамическое взаимодействие, стремящееся сделать все токи параллельными и направленными в одну сторону. Если прямолинейный проводник закреплен, а магнит подвижен, то отклоняется магнит; если же магнит закреплен, а проводник подвижен, то движется проводник. Как пишет в своей книге Марио Льоцци: «Он (Ампер. — Прим. авт.) подумал, что если магнит понимать как систему круговых параллельных токов, направленных в одну сторону, то спираль из металлической проволоки, по которой проходит ток, должна вести себя как магнит, т. е. должна принимать определенное положение под воздействием магнитного поля Земли и иметь два полюса. Опыт подтвердил предположения относительно поведения такой спирали под действием магнита, но не совсем ясны были результаты опыта, относящиеся к поведению спирали под действием магнитного поля Земли. Тогда Ампер решил взять для выяснения этого вопроса один-единственный виток проводника с током; оказалось, что виток ведет себя точно как магнитный листок. Таким образом, обнаружилось непонятное явление: один-единственный виток ведет себя как магнитная пластина, а спираль, которую Ампер считал в точности эквивалентной системе магнитных пластинок, вела себя не совсем как магнит. Пытаясь разобраться, в чем тут дело, Ампер с удивлением обнаружил, что в электродинамических явлениях спиральный проводник ведет себя точно как прямолинейный проводник с теми же концами. Из этого Ампер заключил, что в отношении электродинамических и электромагнитных действий элементы тока можно складывать и разлагать по правилу параллелограмма. Поэтому элемент тока можно разложить на две составляющие, из которых одна направлена параллельно оси, а другая — перпендикулярно. Если суммировать результаты действия разных элементов спирали, то результирующая окажется эквивалентной прямолинейному току, идущему по оси, и системе круговых токов, расположенных перпендикулярно оси и направленных в одну сторону. Поэтому, чтобы спираль, по которой проходит ток, вела себя точно как магнит, нужно скомпенсировать действие прямолинейного тока. Этого Ампер, как известно, добился очень просто, выгнув вдоль оси концы проводника. Но все же существовало различие между спиралью, по которой проходит ток, и магнитом: полюса спирали находились только на концах, тогда как полюса магнита — во внутренних точках. Чтобы устранить и это последнее различие, Ампер оставил свою первоначальную гипотезу о токах, прямо перпендикулярных оси магнита, и принял, что они расположены в плоскостях, находящихся под разными углами к оси». Новые идеи Ампера были поняты далеко не всеми учеными. Не согласились с ними и некоторые из его именитых коллег. Современники рассказывали, что после первого доклада Ампера о взаимодействии проводников с током произошел следующий любопытный эпизод. «Что же, собственно, нового в том, что вы нам сообщили? — спросил Ампера один из его противников. — Само собою ясно, что если два тока оказывают действие на магнитную стрелку, то они оказывают действие и друг на друга». Ампер не сразу нашелся, что ответить на это возражение. Но тут на помощь ему пришел Араго. Он вынул из кармана два ключа и сказал: «Вот каждый из них тоже оказывает действие на стрелку, однако же, они никак не действуют друг на друга, и потому ваше заключение ошибочно. Ампер открыл, по существу, новое явление, куда большего значения, чем открытие уважаемого мной профессора Эрстеда». Несмотря на нападки своих научных противников, Ампер продолжал свои эксперименты. Он решил найти закон взаимодействия токов в виде строгой математической формулы и нашел этот закон, который носит теперь его имя. Так шаг за шагом в работах Ампера вырастала новая наука — электродинамика, основанная на экспериментах и математической теории. Все основные идеи этой науки, по выражению Максвелла, по сути дела, «вышли из головы этого Ньютона электричества» за две недели. С 1820 по 1826 год Ампер публикует ряд теоретических и экспериментальных работ по электродинамике и почти на каждом заседании физического отделения Академии выступает с докладом на эту тему. В 1826 году выходит из печати его итоговый классический труд «Теория электродинамических явлений, выведенная исключительно из опыта». Эффект взаимодействия проводов с током и магнитных полей сейчас используется в электродвигателях, в электрических реле и во многих электроизмерительных приборах.

  1. электродинамика—поверхностныйstrong скин эффект поверхностный эффект.магниторезистивный эффект.импеданс.переходный процесс.Синонимы динамика физика...Идеографический словарь русского языка
  2. электродинамика—ЭЛЕКТРОДИНАМИКА классическая классич. неквантовая теория поведения электромагнитного поля iосуществляющего взаимодействие между электрическими зарядами. Осн. законы класс...Большая советская энциклопедия
  3. электродинамика—классическая классическая неквантовая теория поведения электромагнитного поля См. Электромагнитное полеem осуществляющего взаимодействие между электрическими зарядами. Ос...Большая Советская энциклопедия II
  4. электродинамика—ж. физ. elettrodinamica Итальянорусский словарь. Синонимы динамика физика...Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь
  5. электродинамика—жElektrodynamik f динамика физика...Большой немецко-русский и русско-немецкий словарь
  6. электродинамика—электродинамика ж Elektrodynamik fСинонимы динамика физика...Большой немецко-русский и русско-немецкий словарь
  7. электродинамика—ж. физ.electrodinmica f...Большой русско-испанский словарь
  8. электродинамика—сущ. жен. рода только ед. ч.електродинамкаот словаem электродинамик сущ. муж. рода...Большой русско-украинский словарь
  9. электродинамика—ж. физ. lectrodynamique f...Большой русско-французский словарь
  10. электродинамика—ж. физ.lectrodynamique f динамика физика...Большой французско-русский и русско-французский словарь
  11. электродинамика—классическая раздел физики в кром рассматриваются законы движения и взаимодействия электрич. зарядов. В основе Э. лежат Максвелла уравненияi и представления об атомноэле...Большой энциклопедический политехнический словарь
  12. электродинамика—классическая теория электромагнитных процессов вразличных средах и в вакууме. Охватывает огромную совокупность явлений вкоторых основную роль играют взаимодействия между...Большой энциклопедический словарь II
  13. электродинамика—ЭЛЕКТРОДИНАМИКА классическая теория электромагнитных процессов в различных средах и в вакууме. Охватывает огромную совокупность явлений в которых основную роль играют вз...Большой Энциклопедический словарь V
  14. электродинамика—классическая теория эл.магн. процессов в разл. средах и в вакууме. Охватывает огромную совокупность явлений в крых осн. роль играют взаимодействия между заряж. частицами ...Естествознание. Энциклопедический словарь
  15. электродинамика—классическая теория неквантовых электромагнитных процессов в которых основную роль играют взаимодействия между заряженными частицами в различных средах и в вакууме. Стано...Иллюстрированный энциклопедический словарь
  16. электродинамика—и ж.em Раздел физики изучающий движение и взаимодействие электрических зарядов и связанные с этими процессами явления.Синонимы динамика физика...Малый академический словарь
  17. электродинамика—корень ЭЛЕКТР соединительная гласная О корень ДИНАМ суффикс ИК окончание А Основа слова ЭЛЕКТРОДИНАМИКВычисленный способ образования слова Суффиксальныйи сложение ос...Морфемный разбор слова по составу
  18. электродинамика—Начальная форма Электродинамика слово обычно не имеет множественного числа женский род множественное число неодушевленное родительный падеж...Морфологический разбор существительных
  19. электродинамика—ЭЛЕКТРОДИНАМИКАstrong в физике область изучающая взаимодействие между электрическим и магнитным полями и заряженными телами. Начало этой дисциплине положил в XIX в. свои...Научно-технический энциклопедический словарь
  20. электродинамика—электродинамика ж. Раздел физики изучающий свойства и взаимодействие движущихся электрических зарядов и связанных с ними явлений противоп. электростатика....Новый толково-словообразовательный словарь русского языка
  21. электродинамика—электродинамика электродинамика и...Орфографический словарь
  22. электродинамика—u ж динамика физика...Орфографический словарь русского языка
  23. электродинамика—электрдинамика...Орысша-қазақша «Ауыл шаруашылығы» терминологиялық сөздік
  24. электродинамика—электрдинамика...Орысша-қазақша «Электроника, радиотехника және байланыс» терминологиялық сөздік
  25. электродинамика—электрдинамика...Орысша-қазақша «Энергетика» терминологиялық сөздік
  26. электродинамика—lectrodynamique f...Политехнический русско-французский словарь
  27. электродинамика—электродинамика электродинамики электродинамики электродинамик электродинамике электродинамикам электродинамику электродинамики электродинамикой электродинамикою электрод...Полная акцентуированная парадигма по Зализняку
  28. электродинамика—Орфографическая запись слова электродинамика Ударение в слове электродинамика Деление слова на слоги перенос слова электродинамика Фонетическая транскрипция слова электро...Полный фонетический разбор слов
  29. электродинамика—электродинамика иСинонимы динамика физика...Русский орфографический словарь
  30. электродинамика—Ж мн. нет fiz. elektrodinamika fizikann elektrik cryannn xasslrindn bhs edn hisssi...Русско-азербайджанский словарь
  31. электродинамика—electrodynamics...Русско-английский аэрокосмический словарь
  32. электродинамика—electrodynamics...Русско-английский морской словарь
  33. электродинамика—electrodynamics электродинамика ж.uelectrodynamicsкосмическая электродинамика cosmical electrodynamics динамика физика...Русско-английский политехнический словарь
  34. электродинамика—электродинамика ж. физ.ielectrodynamics...Русско-английский словарь
  35. электродинамика—электродинамика ж. electrodynamics....Русско-английский словарь II
  36. электродинамика—f. динамика физика...Русско-английский словарь математических терминов
  37. электродинамика—electrodynamics...Русско-английский словарь по авиации
  38. электродинамика—electrodynamics динамика физика...Русско-английский словарь по машиностроению
  39. электродинамика—electrodynamics...Русско-английский словарь по нефти и газу
  40. электродинамика—ж. адронная электродинамика безмассовая квантовая электродинамика вычислительная электродинамика двумерная квантовая электродинамика квантовая электродинамика классическа...Русско-английский словарь по физике
  41. электродинамика—electrodynamics...Русско-английский словарь по электронике
  42. электродинамика—electrodynamics...Русско-английский строительный словарь
  43. электродинамика—electrodynamics динамика физика...Русско-английский технический словарь
  44. электродинамика—electrodynamics...Русско-английский химический словарь
  45. электродинамика—физ.i электрадынамка жен.i...Русско-белорусский словарь II
  46. электродинамика—электрадынаuмка к электродинамика квантовая КЭД электродинамика квантовая...Русско-белорусский словарь математических, физических и технических терминов
  47. электродинамика—электрадынамка к...Русско-белорусский физико-математический словарь
  48. электродинамика—электродина Синонимы динамика физика...Русско-ивритский словарь
  49. электродинамика—ж. elettrodinamica f квантовая электродинамика классическая электродинамика космическая электродинамика релятивистская электродинамика...Русско-итальянский политехнический словарь
  50. электродинамика—электродинамика...Русско-казахский словарь
  51. электродинамика—ж. физ. электродинамика физиканын бир блг бул электр тогунун касиетин изилдейт....Русско-киргизский словарь
  52. электродинамика—dindnglxuСинонимы динамика физика...Русско-китайский словарь
  53. электродинамика—Elektrodynamik...Русско-немецкий политехнический словарь
  54. электродинамика—ж. Elektrodynamik f....Русско-немецкий словарь
  55. электродинамика—Elektrodynamik...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
  56. электродинамика—Elektrodynamik...Русско-немецкий химический словарь
  57. электродинамика—...Русско-персидский словарь
  58. электродинамика—elektrodynamika...Русско-польский словарь
  59. электродинамика—электродинамика электродинамика...Русско-таджикский словарь
  60. электродинамика—elektrodinamik...Русско-турецкий словарь по строительству и архитектуре
  61. электродинамика—наук. физ. електродинамка макроскопическая электродинамика макроскопчна електродинамка микроскопическая электродинамика мкроскопчна електродинамка квантовая электродин...Русско-украинский политехнический словарь
  62. электродинамика—elektrodynamika...Русско-чешский словарь
  63. электродинамика—Elektrodnaamika...Русско-эстонский словарь
  64. электродинамика—электродинамика динамика физика...Слитно или раздельно? Орфографический словарь-справочник
  65. электродинамика—ЭЛЕКТРОДИНАМИКА от слова электричество и греч. dinamis сила. Часть физики трактующая о действии электрических токов. Словарь иностранных слов вошедших в состав русского ...Словарь иностранных слов русского языка
  66. электродинамика—электродинамика сущ. колво синонимов динамика физика Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин. . Синонимы динамика физика...Словарь синонимов II
  67. электродинамика—ЭЛЕКТРОДИНАМИКА классическая теория неквантовых электромагнитных процессов в которых основную роль играют взаимодействия между заряженными частицами в различных средах и ...Современная энциклопедия
  68. электродинамика—ЭЛЕКТРОДИНАМИКА классическая теория электромагнитных процессов в различных средах и в вакууме. Охватывает огромную совокупность явлений в которых основную роль играют вза...Современный энциклопедический словарь
  69. электродинамика—электродинамика [см. электро. динамика] раздел физики в котором изучаются свойства и взаимодействие движущихся электрических зарядов т. е. явления связанные с взаимодей...Толковый словарь иностранных слов
  70. электродинамика—ЭЛЕКТРОДИНАМИКА. и ж. спец. Теория электромагнитных процессов вразличных средах и в вакууме. II прил. электродинамический ая ое....Толковый словарь Ожегова
  71. электродинамика—ЭЛЕКТРОДИНАМИКА электродинамики мн. нет ж. см. электричество и динамика физ. Отдел физики изучающий свойства электрического тока электричества в движении противоп. электр...Толковый словарь русского языка II
  72. электродинамика—ЭЛЕКТРОДИНАМИКА. и ж. спец. Теория электромагнитных процессов в различных средах и в вакууме. прилагательное электродинамический ая ое....Толковый словарь русского языка
  73. электродинамика—Ударение в слове электродинамикаУдарение падает на букву аБезударные гласные в слове электродинамика...Ударение и правописание
  74. электродинамика—Rzeczownik электродинамика f elektrodynamika f...Универсальный русско-польский словарь
  75. электродинамика—классическая теория неквантовая поведения электромагнитного поля осуществляющего взаимодействие между электрич. зарядами электромагнитное взаимодействие. Законы классич. ...Физическая энциклопедия
  76. электродинамика—электродинамика электродинамики электродинамики электродинамик электродинамике электродинамикам электродинамику электродинамики электродинамикой электродинамикою электрод...Формы слова
  77. электродинамика—Деклинатор Декларант Декламатор Декатрон Декатлон Декарт Деканат Декан Декалитр Декалин Дек Дата Даром Дарма Дарина Дари Дар Данте Дант Данио Данило Данил Даниил Дан Дамк...Электронный словарь анаграмм русского языка
  78. электродинамика—Э. называется тот отдел учения об электрических явлениях в котором рассматриваются притяжения или отталкивания которые возникают между проводниками по которым течет элект...Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона