Трактат об электричестве и магнетизме. Том 2.

771. Поскольку отношение электромагнитной единицы электричества к электростатической представлено скоростью, мы в дальнейшем будем обозначать её символом v. Первое определение численного значения этой скорости было выполнено Вебером и Кольраушем ².

²Elektrodynamische Maasbestimmungen; and Pogg. Ann., XCIX (Aug., p. 10-25, 1856).

Их метод был основан на измерении одного и того же количества электричества сначала в электростатических и затем в электромагнитных единицах.

Измеряемым количеством электричества являлся заряд Лейденской банки. В электростатических единицах он измерялся как произведение ёмкости банки на разность потенциалов её обкладок. Ёмкость банки определялась путём сравнения с ёмкостью сферы, подвешенной в свободном пространстве и удалённой от других тел. Ёмкость такой сферы в электростатических единицах выражается её радиусом. Таким образом, можно найти ёмкость банки и выразить её в виде некоторой длины, см. п. 227.

Разность потенциалов на обкладках банки измерялась при их подсоединении к электродам электрометра, постоянные которого были тщательно определены; таким образом, становилась известной разность потенциалов E в электростатических единицах.

При умножении этой величины на ёмкость банки c заряд банки выражался в электростатических единицах.

Для определения заряда банки в электромагнитных единицах банка разряжалась через катушку гальванометра. Действие переходного тока на магнит гальванометра сообщало магниту определённую угловую скорость. Затем магнит поворачивался до тех пор, пока его скорость полностью не погашалась из-за противодействия земного магнетизма.

Измеряя максимальное отклонение магнита, можно определить количество электричества в токе в электромагнитных единицах, как в п. 748, по формуле

Q

=

H

G

T

2 sin 1/2

,

где Q - количество электричества в электромагнитных единицах. Мы должны, таким образом, определить следующие величины.

Напряжённость горизонтальной компоненты земного магнетизма H, см. п. 456. Главную постоянную гальванометра G, см. п. 700. Время одного колебания магнита T и отклонение , обусловленное переходным током. Значение v, полученное М. М. Вебером и Кольраушем, равняется v=310 740 000 метров в секунду.

Свойство твёрдых диэлектриков, которому дано наименование Электрическая Абсорбция, затрудняет правильную оценку ёмкости Лейденской банки. Кажущаяся ёмкость меняется в зависимости от времени, которое прошло от момента заряда или разряда банки до момента измерения потенциала; чем больше это время, тем большее значение получается для ёмкости банки.

Таким образом, поскольку время, необходимое для получения показания электрометра, велико по сравнению со временем, в течение которого происходит разряд через гальванометр, оценка разряда в электростатических единицах, по всей вероятности, является завышенной и полученное из неё значение v также завышено.

II. Величина v, выраженная через сопротивление

772. Два других метода определения скорости v приводят к выражению её значения через сопротивление некоторого проводника, которое в электромагнитной системе также выражается как скорость. В эксперименте сэра Уильяма Томсона постоянный ток пропускается через провод с большим сопротивлением. Электродвижущая сила, обусловливающая ток в проводнике, измеряется электростатически путём соединения концов провода с электродами абсолютного электрометра, см. п. 217, 218. Сила тока в проводе измеряется в электромагнитных единицах по отклонению подвешенной катушки электродинамометра, через которую ток проходит, см. п. 725. Сопротивление контура в электромагнитных единицах известно из его сравнения с сопротивлением эталонной катушки, т.е. с Омом. Умножая силу тока на это сопротивление, мы получаем электродвижущую силу в электромагнитных единицах, а значение v находится из сравнения этой величины с величиной электродвижущей силы в электростатических единицах.

Этот метод требует одновременного определения двух сил с помощью электрометра и электродинамометра соответственно, однако результат определяется лишь отношением этих сил.