Случай изменяемого контура

В качестве еще одного примера приведем опыт, проделанный автором настоящей книги в 1901 году с целью уяснения основного закона электромагнитной индукции.

Было взято железное кольцо А с равномерно распределенной на нем обмоткой из некоторого числа витков изолированной проволоки (рис. 15), через которую пропускался электрический ток от батареи.

Так как в данном случае мы имеем симметричный кольцевой соле­ноид, то все магнитные линии расположены, как известно, внутри него. На кольцо был надет медный челнок В указанной на чертеже формы, электрически не связанный с основной цепью соленоида. Второй контур составлялся из баллистического гальванометра с двумя проводниками, заканчивающимися двумя пружинящими контактными пластинами в виде щипцов С. В первом положении эти контакты замыкали контур гальванометра на себя. В этом положении с контуром гальванометра не связан никакой магнит­ный поток. В дальнейшем контакты надвигались на челнок, и,

таким образом, получалась возможность, не разрывая электрически цепи гальванометра, простым продвижением челнока между кон­тактными пластинами ввести в контур цепи магнитный поток соле­ноида (положение 2). Опыт должен был ответить на вопрос, возникнет ли, индуктированная ЭДС при таком введении магнитного потока в контур гальванометра. Казалось бы, что изменение маг­нитного потока, связанного с контуром (DФ¹0), должно вызвать возникновение ЭДС. Однако, при осуществлении опыта гальвано­метр не дает никакого отклонения. Не трудно убедиться, что его и:не должно быть. В самом деле, постановка опыта такова, что при:внесении соленоида в контур гальванометра, пересечение магнитных линий проводником не имеет места. Что же касается кажущегося изменения магнитного потока, связанного с контуром, то необходимо:помнить, что Максвелл в своей формулировке закона электро­магнитной индукции имел в виду неизменяемый контур, ибо только в этом случае, как указано выше, возможен математический переход

-от формулы (7): е=-dN/dt к формуле (8): e =-dФ/dt

В обстановке произведенного опыта контур гальванометра не является неизменным, в чем не трудно убедиться, рассмотрев схему

рис. 16, по существу совершенно аналогичную схеме поставленного опыта. Ясно, что поочередное замыкание и размыкание ключей 1 и 2 вполне соответствует выведению соленоида из контура гальванометра или введению его в этот контур при помощи челнока.

В то же время изме­нение контура во втором примере выступаем с со­вершенной очевидностью. Подобная подмена контура нередко встречается при постановках различных опытов, имеющих целью то или иное использова­ние явления электромагнитной индукции и приводящих к недоразумениям в случае недо­статочно правильного трактования основных законов индукции.