1701107750
如果电路C是闭合的,如果系统S只包含闭合电流,那么这就是真实的。如果人们接受安培理论,如果有开路电流,那么这就不可能再是真实的了。因此,就这个词通常的涵义而言,感应不仅将不再是磁力流的变化,而且也不能用任何东西的变化来表示它。
1701107751
1701107752
Ⅱ.亥姆霍兹理论。我已经详细讨论了安培理论的结果以及他说明开路电流的方法的结果。
1701107753
1701107754
人们很难忽略我们这样导出的命题的自相矛盾的和人为的特征。人们不得不认为:“不能是这样”。
1701107755
1701107756
因此,我们理解亥姆霍兹为什么被导致寻求其他东西。
1701107757
1701107758
亥姆霍兹反对安培的基本假设,即两个电流元的相互作用化归为沿它们连线作用的力。他假定电流元不是受到单一的力的作用,而是受到力和力偶的作用。正是这一点,引起了贝尔特朗德和亥姆霍兹之间的著名论战。
1701107759
1701107760
亥姆霍兹用下述假设代替安培的假设:两个电流元总是容许有仅依赖于它们位置和取向的电动力学势;它们相互施加的力所做的功等于这个势的变化。因此,亥姆霍兹像安培一样,在没有假设的情况下便无法工作;但是,他至少是未做那种没有明确陈述的假设。
1701107761
1701107762
在唯有实验可达到的闭合电流的个案中,两种理论才是一致的。
1701107763
1701107764
在所有其他个案中,它们是有差别的。
1701107765
1701107766
首先,和安培所做的假定相反,似乎作用在闭合电流可动部分上的力,与这个可动部分是孤立的且构成开路电流时作用于其上的力不同。
1701107767
1701107768
让我们回到我们上面讲过的电路C’,它是由在固定导线上滑动的可动导线αβ构成的。在唯一能够做出的实验中,可动部分αβ不是孤立的,而是闭合电路的一部分。当它从AB到达A’B’时,总电动力学势由于下述两个原因而变化:
1701107769
1701107770
1°因为A’B’相对于电路C的势与AB的势不同,所以总电动力学势经历了第一个增加;
1701107771
1701107772
2°因为总电动力学势还要加上AA’和BB’电流元相对于C的势,所以它获得了第二个增量。
1701107773
1701107774
正是这种双重的增量,表示AB部分似乎受到的力所做的功。
1701107775
1701107776
相反地,如果αβ是孤立的,那么电动力学势只经过第一个增加,唯有这第一个增量才能够量度作用在AB上的力所做的功。
1701107777
1701107778
其次,没有滑动接触,就不会有连续转动,事实上,正如我们在谈论闭合电流时已经看到的,它是电动力学势存在的直接结果。
1701107779
1701107780
在法拉第实验中,如果磁铁是固定的,而磁铁之外的电流部分沿可动导线流动,那么这个可动部分便连续转动。但是,这并不意味着,如果禁止导线与磁铁接触,并使开路电流沿导线流动,那么导线还会连续转动。
1701107781
1701107782
事实上,我刚刚说过,孤立的电流元所受到的作用与成为闭合电路一部分的可动电流元所受到的作用的方式不同。
1701107783
1701107784
另一个差别是:根据实验并根据两种理论,闭合螺线管对闭合电流的作用是零。在安培看来,它对开路电流的作用总是零;对亥姆霍兹来说,它不可能是零。我们在上面已给出了磁力的三种定义。第三种定义在这里没有意义,因为电流元不再受到单一力的作用。第一种定义不再有任何意义。磁极事实上是什么呢?磁极是无限长的线形磁铁的末端。这个磁铁可以用无限长的螺线管来代替。为了使磁力的定义有意义,那就必须使开放电流对于无限长的螺线管所施加的作用只依赖于这个螺线管末端的位置,也就是说,施加在闭合螺线管上的作用应该是零。现在,我们正好看到,情况并非如此。
1701107785
1701107786
另一方面,没有什么东西妨碍我们采纳第二种定义,它建立在倾向于取磁针方向的指向力偶的测量之基础上。
1701107787
1701107788
但是,如果采纳了这种定义,那么无论是感应效应,还是电动力学效应,都将不唯一地取决于这个磁场中的力线的分布。
1701107789
1701107790
Ⅲ.这些理论引起的困难。亥姆霍兹的理论优于安培的理论;不过,它必须消除所有的困难才行。在这两个理论中,“磁场”这个词同样没有意义,或者,如果我们通过某种人为的约定给它赋予意义,那么所有电学家十分熟悉的普通定律就不再适用了;于是,导线感应的电动势已不能用这个导线切割的磁力线的数目来度量。
1701107791
1701107792
我们的矛盾之处不仅仅来自抛弃根深蒂固的语言习惯和思想习惯的困难。此外还有别的原因。如果我们不相信超距作用,那么电动力学现象就必须用媒质的变更来说明。我们所谓的“磁场”恰恰就是这种变更。于是,电动力学效应必须只依赖于这种场。
1701107793
1701107794
所有这些困难都是由开路电流的假设引起的。
1701107795
1701107796
Ⅳ.麦克斯韦理论。这样的困难是由占统治地位的理论引起的,当麦克斯韦来到时,他大笔一挥就勾销了一切困难。事实上,在他看来,所有的电流都是闭合电流。麦克斯韦设想,在电介质中,如果电场发生变化,这个电介质就变成特殊现象的活动中心,它像电流一样地作用于电流计,麦克斯韦称其为位移电流。
1701107797
1701107798
其次,如果用导线把带有相反电荷的两个导体连通起来,那么在放电时,在这个导线中就有开路传导电流;同时,在附近的电介质中产生位移电流,它使这个传导电流闭合。
1701107799
[
上一页 ]
[ :1.70110775e+09 ]
[
下一页 ]