Трактат об электричестве и магнетизме. Том 2.

Тогда, если индукция 𝐴 на 𝑋 равна индукции 𝐵 на 𝑌, гальванометр не покажет присутствия тока индукции при замыкании или размыкании цепи батареи.

Точность этого метода повышается с ростом силы первичного тока и чувствительности гальванометра к мгновенным токам; эти эксперименты проводятся значительно проще, чем опыты, связанные с электромагнитными притяжениями, где сам проводник должен очень деликатно подвешиваться.

Очень поучительную серию хорошо продуманных и разработанных опытов такого рода описал профессор Феличи из Пизы ⁷.

⁷Annales de Chimie, XXXIV, p. 64 (1852); Nuovo Cimento, IX, p. 345 (1859).

Я только вкратце укажу некоторые из законов, которые могут быть доказаны таким способом.

(1). Электромагнитная сила индукции одного контура на другой не зависит от площади поперечного сечения проводников и от материала, из которого они сделаны.

Действительно, мы можем без изменения результатов опыта заменять любой из контуров на другой, отличающийся сечением, материалом, но не формой.

(2). Индукция контура 𝐴 на контур 𝑋 равна индукции 𝑋 на 𝐴.

Действительно, если мы поместим 𝐴 в цепь гальванометра, а 𝑋 - в цепь батареи, равновесие электродвижущей силы не нарушается.

(3). Индукция пропорциональна индуцирующему току.

Действительно, если мы удостоверились, что индукция 𝐴 на 𝑋 равна индукции 𝐵 на 𝑌, а также индукции 𝐶 на 𝑍, мы можем заставить ток батареи сначала течь через 𝐴, а потом разделиться в любом отношении между 𝐵 и 𝐶. После этого, если подсоединить последовательно к гальванометру 𝑋 в обратном, а 𝑌 и 𝑍 в прямом направлениях, то электродвижущая сила в 𝑋 уравновесится суммой электродвижущих сил в 𝑌 и 𝑍.

(4). У пары контуров, образующих геометрически подобную систему, индукция пропорциональна их линейным размерам.

Действительно, если три пары контуров, упомянутых выше, являются подобными, а линейные размеры первой пары равны сумме соответствующих линейных размеров второй и третьей пар, то, соединив 𝐴, 𝐵 и 𝐶 последовательно с батареей, а 𝑋, 𝑌 𝑍 - последовательно с гальванометром (причём 𝑋 - в обратном направлении), получим равновесие.

(5). Электродвижущая сила, производимая в катушке, состоящей из 𝑛 витков, током, текущим в катушке из 𝑚 витков, пропорциональна произведению 𝑛𝑚.

537. В экспериментах того типа, которые мы рассматривали, гальванометр должен быть возможно более чувствительным, а его стрелка - по возможности более лёгкой, с тем чтобы давать заметные показания при очень малых переходных токах. Для опытов, проводимых с индукцией, обусловленной движением, требуется, чтобы стрелка имела несколько больший период колебаний и проводник успевал совершить нужные движения, пока стрелка ещё не удалилась от своего положения равновесия. В предыдущих экспериментах электромагнитные силы в цепи гальванометра пребывали в равновесии в течение всего времени, и через катушку гальванометра не проходило никакого тока. В опытах, которые будут описаны сейчас, электродвижущие силы действуют сначала в одном, а потом в другом направлении и тем самым создают последовательно два тока, проходящих через гальванометр в противоположных направлениях; мы должны показать, что импульсы, действующие на стрелку гальванометра и обусловленные этими следующими друг за другом токами, в определённых случаях равны и противоположны.

Теория применения гальванометра для измерения переходных токов будет рассмотрена более подробно в п. 748. Сейчас же для наших целей достаточно заметить, что, пока стрелка гальванометра близка к своему положению равновесия, отклоняющая сила тока пропорциональна самому току, и если полное время действия тока мало по сравнению с периодом колебаний стрелки, то конечная скорость магнита будет пропорциональна полному количеству электричества в токе. Следовательно, если два тока проходят, быстро следуя друг за другом и перенося в противоположных направлениях равное количество электричества, то стрелка в конце процесса не будет иметь никакой скорости.

Таким образом, чтобы показать, что индуцированные токи во вторичном контуре, обусловленные замыканием и размыканием первичного контура, равны по своей полной величине, но противоположны по направлению, мы можем так устроить соединение первичного контура с батареей, чтобы, дотрагиваясь до ключа, можно было посылать ток в первичный контур, а снимая палец с ключа, прерывать контакт по желанию. Если ключ нажат в течение некоторого времени, гальванометр во вторичном контуре показывает в момент образования контакта переходный ток в направлении, противоположном первичному току. Если контакт сохраняется, то индуцированный ток просто проходит и исчезает. Если теперь разорвать контакт, то через вторичную цепь пройдёт, но уже в противоположном направлении, другой переходный ток и стрелка гальванометра получит импульс в противоположном направлении.