История связи и перспективы развития телекоммуникаций. Украинцев Ю.Д - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

12
Во втором проводе, находящемся в области воздействия этого магнитного поля,
возникает сила, действующая на движущиеся электрические заряды. Эта сила
передается атомам металла, из которого сделан провод, в результате чего
провод и изгибается. Таким образом, эксперимент Ампера продемонстрировал
два взаимодополняющих факта о природе электричества и магнетизма: во-
первых, любой электрический ток порождает магнитное поле, во-вторых,
магнитные поля оказывают силовое воздействие на движущиеся электрические
заряды. Именно эти два закона затем легли в основу теории электромагнитного
поля, разработанную Максвеллом.
После того как в начале XIX века было установлено, что электрические
токи порождают магнитные поля, ученые поняли, что на основе принципа
дуальности должна наблюдаться и обратная закономерность: магнитные поля
должны каким-то образом производить электрические эффекты. Эти эффекты
изучил М. Фарадей (1791-1867 гг.), который поставил перед собой задачу
нахождения способа «превратить магнетизм в электричество». В ходе
экспериментов помог случай: обнаружилось, что стрелка гальванометра в цепи
вторичной обмотки скачкообразно отклоняется от нулевого положения лишь
при подключении или отключении батареи. Это позволило Фарад ею сделать
вывод: электрическое поле возбуждается лишь при изменении магнитного
поля. Сегодня эффект возникновения электрического поля при изменении
магнитного физики называют электромагнитной индукцией.
Таким образом, к середине XIX века ученые открыли целый ряд законов,
описывающих электрические и магнитные явления и связи между ними. В
частности, стали известны:
- закон Кулона (1785), описывающий силу взаимодействия между
электрическими зарядами;
- теорема Гаусса, исключающая возможность существования в природе
изолированных магнитных зарядов (магнитных монополей);
- закон Био-Савара, описывающий магнитные поля, возбуждаемые
движущимися электрическими зарядами (также Закон Ампера и открытие
Эрстеда);
- законы электромагнитной индукции Фарадея, согласно которым
изменение магнитного потока порождает электрическое поле и индуцирует ток
в проводниках (также Правило Ленца).
Эти четыре группы законов и были обобщены Джеймсом Кларком
Максвеллом, которому удалось объединить их в стройную систему, состоящую
из четырех уравнений и исчерпывающим образом описывающую, все
измеримые характеристики электромагнитных полей. Именно Максвелл, во-
первых, дал строгое математическое описание (четырьмя уравнениями) всех
известных законов электромагнетизма (Фарадей, например, вообще
формулировал все открытые им законы исключительно в словесной форме).
Во-вторых, в сформулированную им систему Максвелл внес немало
принципиально новых идей (изменяющееся электрическое поле порождает

Страницы