1701107618
科学与假设 第十三章 电动力学
1701107619
1701107620
从我们的观点来看，电动力学的历史特别富有教益。
1701107621
1701107622
安培（Ampère）曾给他的不朽著作冠以《唯一建立在实验之上的电动力学现象的理论》这一题目。因此，他以为他没有做假设，但是正如我们马上将要看到的，他做了假设；只是他毫无意识地做了假设而已。
1701107623
1701107624
另一方面，他的后继者却察觉到这些假设，因为安培解答中的弱点引起了他们的注意。他们做了新的假设，这时他们已充分地意识到了；但是，在达到今天的经典体系之前，人们不知把假设必须改变多少次了，即使该体系，也许还不是最终的；这就是我们将要看到的东西。
1701107625
1701107626
Ⅰ．安培理论。当安培在实验上研究电流的相互作用时，他用闭合电流、而且只能用闭合电流进行。
1701107627
1701107628
这并不是他否定开路电流的可能性。如果两个导体带有正电和负电，用导线把它们连接起来，那么电流就从一个导体流到另一个导体，一直持续到两个电势相等为止。按照安培时代的观念，这就是开路电流；人们知道电流从第一个导体流向第二个导体，而没有看到电流从第二个导体流回第一个导体。
1701107629
1701107630
于是，安培把具有这种性质的电流看做是开路电流，例如电容器放电电流；但是，他不能使开路电流成为他的实验对象，因为这种电流的持续时间太短了。
1701107631
1701107632
也可以设想另一种开路电流。我假定用导线AMB把两个导体A和B连接起来。首先，运动的小传导质量开始与导体B接触，从B获得电荷，接着与B脱离接触并沿着BNA路线运动，由它们输运着电荷，再开始与A接触并把电荷传给A，然后沿导线AMB流回B。
1701107633
1701107634
这在某种涵义上是闭合电流，因为电沿闭合电路BNAMB流动；但是，这种电流的两部分是截然不同的。在导线AMB中，电是通过固定的导体移动的，它像伏打（Volta）电流一样，要克服欧姆电阻并放出热量；我们说，它是通过传导移动的。在BNA部分，电由运动着的导体携带着；它可以说是通过运流移动的。
1701107635
1701107636
于是，如果把运流电流看做完全类似于传导电流，则电路BNAMB是闭合的；相反地，如果运流电流不是“真实电流”，比如对磁铁不起作用，那就只剩下传导电流AMB，它是开路电流。
1701107637
1701107638
例如，如果我们用导线把霍耳兹（Holtz）起电机的两个电极连接起来，那么带电的转盘通过运流把电从一个电极输运到另一个电极，电又通过导线的传导返回第一个电极。
1701107639
1701107640
但是，这种电流很难产生出可观的强度。用安培的处理手段，我们可以说这是不可能的。
1701107641
1701107642
总而言之，安培可以设想存在着两类开路电流，但是他无法操作二者，或者是因为它们不够强，或者是因为它们持续时间太短。
1701107643
1701107644
因此，实验只能向他表明闭合电流对闭合电流的作用，或者更准确地讲，是闭合电流对一段电流的作用，因为人们可使电流流过由运动部分和固定部分构成的闭合电路。于是，有可能研究运动部分在另一闭合电流作用下的位移。
1701107645
1701107646
另一方面，安培没有办法研究开路电流对闭合电流的作用，或者对另一开路电流的作用。
1701107647
1701107648
1．闭合电流的个案。在两个闭合电流相互作用的个案中，实验向安培揭示了异常简单的定律。
1701107649
1701107650
在这里，我迅速地回忆起以后将对我们有用的定律。
1701107651
1701107652
1°如果电流强度保持不变，如果两个电路在经历了无论什么形变和位移之后，最终回复到它们的初始位置，那么电动力作用的总功将为零。
1701107653
1701107654
换句话说，存在着两电路的电动力学势，它与电流强度之积成比例，而且依赖于电路的形状和相对位置；电动力学作用的功等于这个电势的变化。
1701107655
1701107656
2°闭合螺线管的作用是零。
1701107657
1701107658
3°电路C对另一个伏打电路C’的作用只取决于这个电路产生的“磁场”。事实上，在空间的每一点，我们都能够规定具有一定大小和方向的力，这种力被称为磁力，它具有下述特性：
1701107659
1701107660
（a）C施加在磁极上的力作用于该极，它等于磁力乘以这个极的磁质量；
1701107661
1701107662
（b）极短的磁针倾向于取磁力的方向，它倾向于变成的力偶与磁力、磁针的磁矩和磁针的磁倾角的正弦成比例；
1701107663
1701107664
（c）如果移动电路C，那么C施加在C’上的电动力作用所做的功将等于通过该电路的“磁力流”的增量。
1701107665
1701107666
2．闭合电流对一段电流的作用。安培未能产生严格意义上所谓的开路电流，他只有一种方法研究闭合电流对一段电流的作用。
[
上一页 ]
[ :1.701107617e+09 ]
[
下一页 ]