Учебник - Основы теории электричества (1238774), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Стало быть, система де «+ — > <ь< натяжений в электрическом поле сволится к тг>ес' - Е' по ниправвл лен<ею поля Е ]ураииение (34.6)] и к диалению (отрицательная тяга) д« « — — т Ее по нап5>пилению гьерпендпкулярном<5 Е [уравнение (34.7)] 8л С точки зрения механической теории поля, эта тяга и это давление суть не что иное, как силы упругости, возникающие в эфире при деформации его в электрическом поле. Согласно (34.6) и (34.7), силы эти испытываются всеми теми участками эфира (как в вакууме, так и в материальных > телах), в которых поле (т. е. Леформация эфира) ие равно нулю ). Конечно, с точки зрения современной теории, отрицаюьцей суьцсстнование материального эфира (в механическом смысле этого слова), ионлсромоторные силы электрического поля могут быть приложены лишь к электрическим зарядам и к материальным телам, несущим эти заряды, или, точнее, состонщим из электрических зарядов (электронов и атомных ядер) .
Однако, ио доказанному, результирующая сила, Лсйствующая на тела, нахолящиеся в произвольном объеме )>, может быть формально прелставлена в виле суммы натяжений, «испытываемых» поверхностью этого объема 5 (мо<ущей, конечно, проходить как в вакууме, так и в материальных телах). 133 '1! !<тор ндтяж> нис1 )п> к!ги и < кощ) !к)ля ДИЭЛГК /РИКИ [гл 11 132 Следовательно. мы можем оперировать с этими нвтяжсниями, будучи уверенными в правильности окончательных результатов.
Прин![и!!Ивль нос же значение гюнятия натяжсний электромагнитного ноля выясш<тся в $105, в котором мы убедимся, что н псрбьпвннп/к электромагнитных полях нарушается эквивалентность между ионлеромоториыми силвми и электроне!3[итными натяжениями и что избыток суммы нвтяжсний, исиы. тыввемых поверхностью объема )).
над лондеромоториыми силами, исиытываемыми нахоляшимися в этом объеме телами, определяет собою изменение количества днижсиии электромагнитного поля в этом оГ)ъсмс. 5. Замена иондеромоториых сил эквивалентной системой нвтяжвии!! весьма облегчает, в частности, определение сил, приложенных к поверхности разрыве электрического ноля, т. с. к поверхностям, звряженным свободным электричеством, и к поверхностям раздела сред различной иоляризуемости. Правда, ири выводс системы нятя>ксний (34.2) и (34 3) мы б>взировались на результатах 4 32, в котором подобные поверхности разрыва ирсдиолагвлись отсутствукндичи. Однако, определив нв основании (34.2) и (34.3) ргзультируюшую силу.
приложенную, например, к заряженному слою конечной точшины, и переходя затем в пределе к бесконечно тонкому слою, мы найдем. очевидно. силу. дгйствукицую на заряженную поверхность. Нпрмвль к ковер<цветя СЛОЯ, ОПраякЧкВЗЮЩЕгп среду ! >г сРс/и< А Обпзязчпч чЕрЕЗ и, для Определекппстп предпплпжкм, чтп и > вкраплено кз с[плн / я среду 2 Элсмгкт 43 пч< ппверхнпстя слоя, кп>пряя грзякчпт сп срелпй /. Г)уз<>, гпщпц)к) (34 61, кспнгнвать го гтпроны этой среды силу т !я <[3 9„~2Е!лЕ! — Е1я) <28 (лля прпстпты тепзпр Т заменяем мяксвеллпвым текзпром Т'), я элемент <!Я япверхнпсп>, граничащей со средой 2, будет испытывать сп с)пряны этпй среды силу Твко - ~„' (2ЕйяЕ2 — Ф) 28. Отличке зпзкпв эткх выражспкй обусловливается тем, чтп, вп у<лпввю, нзправлекяе злещкей нормали к слою совпалв<т в среде 2 с яапрвяленпем и, а в среде / — примо ему прптквополпжнп.
Общяя силн, действующзя яз элемент слон поверлппстк 35, равна, таким образом: й'дз-(т',„+т' )аз- —,' (2),„е,— [у,„е,)де,' ([у,е,-[)д) ж Очевидно, чтп это спвткпщекке должно Остатн.я спрзведлквым я прк переходе к предельному случаю бесконечно тонкого слоя. т. е. к поверхности. Таким образом, результкрующяя сида, действук>щзя па едпняпу плп>пздк произвольной Опверхностп, равна 1 ! $' — (Рз Ез — В<лЕ!) — — (РВЕв - [)<Е<) я, и л (34.8) где Еь ЕЧ я Е>, О> еугь, соответственно, зяячеппя векторов Е я 0 с вяутрекией и с впепщей (по Отпоп)екяю к и) сторон этой поверхности.
Разумеется, лля всякой ппверхкпстя, пе являю)вейся поверхностью рз>рыва, Е, = Е> к [)>.=- [)>, тзк чтп сила [ Об>ращаетсп в цуль. Приложенные к поверхн<ютя разрыва склн (34.И) прпявляются в тпм, чтп ппд ях впздействпем я помещекных в электрическое поле телах впзпяквкп урззппвещявающке кх упругиз пятяжепкя; сумма всех патяжецпй (электрячесьях к упругих) кс может испитывзть разрывов я лплжнз быть Одяпзковпй пп обеим сторонам любой ппверхппстк, в тпм числе к ппверхнпстя заряженной яля ппверхп<ютп раздела двух сред.
Впрочем, в бпльщянстяе случаев представляют интерес не кзтяженкя, впзпякяющяе в телах ппд воздействием электряческогп поля, в результирующая сила, действующая в этом поле па дяпкпе тело к Определяющаяся не скачком >екзпрз электркческкк патяженпй Т яз ппаерхппс<п этп)О телз Л, в знячеяпем слвгвю<цях текзпрз Т с зязшкей стороны ппверхнпсги гела и 6 Впщ>пль><" )ся теперь текзпрпм кятяжскпй Т ДЕПКЯ, ГзаСЯЩСГО ПРОГ>кый ЗаРЯД <, Еяпзцсккнй П яапряжензосгь зз юрпчссьо<О пщ<я и кп<прп > раны Р еЕ,. )гпбн уточнить смысл пбы пп го утвержкплкчй пл гззппбразцнй дкэлекгркь, [., я< пнтыпл<т <к.)у (34.9) [1усгь <ц)Обяый ззрнд <' ц[хзгтзвля«" гпгО)О <)Об< ль)пп<' >зряжщпкн' пргкзяпльпОЙ формы тело .лп Л кз металла плк дч<леь<рпкя Об )пщч> ч крез 12 кои >того <гхв. ппчсщ<ппогп в дзпк ю т)' дзпкую точку среды, )зк 'мп пс<чцпщ' )чиг црп чзлячкк пр<кппчп тглз рзвкп 1) .
Г,-). [/ цпле Г' пппб)жляе<сч, вп )к р)плх. <зпбпхпыч < и к п)ч г прпбя<пп 5<ля к, вп юпрых, рзсцределея >еякем сяпззцных ялп кклуккрпвзяпых )прк>щп, к )торн<' возникают в печ ппд впмпй<твпем ВЯЕЩКЕ<О <ОЛ вещие<О пяля Г., 1>гзул<тпрукчп)к> гп;<), я<пс>вую)п>ю па пробное тело Л. чпжкп щ>чкслк<>, с помпщьк) форму>)н [И 2), текзпр Т". ОО ю кззп>кому. «Иьй щ<л ппц О яс пряякпсгт Слзгзкчцкг )епч>рз Т' являклся кпздрзпщпычп ф)пьпкямк слз>зкппкх паля Е 11рк вычис>евпк слв<зющк) Т' с?ля< и ляз прелппль кспкя. 11 тело Л к><стпзько мало, <О пк всем прптчжгвкк некоторой Охплтнвяющгй е>О поверхности и цевпзм)п<еккпг иззпчкгм цробппгп гслз пплг Е„к лкэлек<ркче<кую прппкцп<- мпс>ь срг,<н г чожпп с повп.
ппс>пяппнмп; 2) ззряд < и рязмсры >елл Л язгп>л<.кп мклн. ОО вп)буждпгмпе пм в гпчкзх этпй поверки >сея 3 иоле Е' гпрз>ло меяькц Е, '!, >вк что прц вы )кс.<сккп Т' членямп, кявдрзткч ными з Е', мпжкп пречсбр<чь. [!у«" ь Ось ) спщщпя<ч г кзпрввлгцпгм пп>щ Е. вблизи чрпбпогп тглз Л Тщпл ярк пер чпслепщю услппкях путем цр<ктнх внклзлпк пплучкм цз (31 ' 1. ') 4яТ е) — + ЕвЕ„.), 4яТ„„еЕеЕ, йяТ, еЕ Е я пчеле цплстаковкк в (33.2) к 133 61 Рл Р„= — Ее ~у спз(в, к)<[з+ 4 Ев <зз) еЕ„<23. е зл 11грвыя пцтщрл <, кяк лг)жп <Пслю) гч.:)бря<ц п)г>, я пип, ! < и рпп )ке Ов Огвовзчпп (223> рпксн .1.< тзк >и) / / Дззес зрп экя)ящ1ых )г к>якч< '1 ',: ' -о. [зкпч Обр) юм, яе!ечкслсццне уг >Оячя деке>в)пе и ОО Обе<Ос <ппзкп гпрза.<пппь „ф >рч< >ы 13! 'И 3 з,[ в ч ! 20. Зврид <' р!)сио/!ож<'и и впкухм<' ин рвсстоинии гп от поверхности одиоролного лигыи кгрика, зпиолияи)ивгго иолуиространсгво 2(0.
)Ь!льзуясь рему и тятями рспп ния примерз в копи! 2 23, иокиздюь, что сила притих гиии мгжлу ззрядом и диэлектриком рзпиа ! )р и м с ч в и и с. 1;онгчно, это вырв кгиис лля силы извимолействин оствсгси сирзнсллиным и н случш диэлектрики коигчиь!. развя ров, если только его )ини рг и<ыг ризмсры ( гочищ, рпг<яояа!с о/ .ирки тел учвстков. гл< )ии)грюнють днэ,и ктрикз игр< ст/иг! быть плоской или глс начннзст мсн>гпся лн'->л<ктрпчсскня ироннижчощщ ) и толшичз лги твгочио велики ИО ГРаеигпнп> < 2 .
') .1пч<>пч чтп рл>керн попер)ппс)ч Л чпг)> .Ощчк> .)ню прскнапп рззмгрн сзмпгп прож)О> ) )г.« к лрвппчгцн тп.<ьлп пг;)пнч у'л кпч ч. пбп пз ппщзкп<п< ся щ)утрп и у пцткп О>ООРОзщ)й <Р<,<н гк/и> 1' >и 1<йщк«О) ) <,р 4 Ыь и ч.цокх'>в >)кфмг.о 1.63) к)»<пюп г.ц о ))сп. (и, <1 </.' < 1,/Ч «:, !В . П '1< >И<ям» 'ьпп прпппв вп щ>кч <ппс. > ' < ° <п, ч) </' . П, п)я /„ле<ко )пи<у)ко яыр,>жгчпг Р =Р— — Е /~) (Е спз(х.