Учебник - Трактат об электричестве и магнетизме Том 1 - Джеймс К.М. (1238775), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Из этих проводников пусть А, А' и В, В' почти полностью окружают носитель, когда тот находится в середине своего прохождения, а проводники С и С окружают носитель не столь Рнс. 18 полно. Предположим, что А, В, С соединены с лейденской банкой большой емкости, имеющей потенциал У, а А', В', С', соединены с другой банкой, имеющей потенциалл — У. Пусть Р— один из носителей, движущийся по кругу от А к С' и т. д. и приходящий на своем пути в соприкосновение с определенными пружинами.
из которых а и а' соединены соответственно с А и А', а е и е' соединены с Землей. Предположим, что, когда носитель Р находится в середине А, коэффициент индукции между Р и А равен †А . Емкость носителя Р в этом положении оказывается больше, чем А, потому что он не полностью окружен приемником А. Пусть емкость Р равна А+а. Тогда, если потенциал Р равен 1/, а потенциал А равен У, заряд на Р будет равен (А+а)У вЂ” А У. Пусть теперь Р, находясь в середине приемника А, касается пружины а. Тогда потенциал Р равен У, такой же, как и потенциал А, поэтому заряд Р равен аУ. Часть д Электростаткка Если теперь носитель Р покидает пружину а, он уносит с собой заряд аУ. Когда носитель Р покидает А, его потенциал уменьшается, и потенциал еще больше уменьшается, когда Р попадает под воздействие проводника С', который электризован отрицательно.
Если в то время, когда носитель Р входит в С', его коэффициент индукции по отношению к С' равен — С', а его емкость равна С'+с', тогда, если потенциал Р равен (у, заряд на Р равен (С'+с')У+С'Ус=аУ. Если С'У'э аУ, то в этой точке потенциал Р обращается в нуль. Пусть Р в этой точке приходит в контакт с пружиной е', которая соединена с Землей. Поскольку потенциал Р равен потенциалу пружины, прн замыкании контакта искра не возникает. Этот проводник С', с помощью которого носитель Р имеет возможность соединяться с Землей без искры, соответствует устройству, которое в тепловых машинах называется регенератором. Поэтому мы будем называть его Регенератором.
Пусть теперь Р движется дальше, находясь еще в контакте с заземляющей пружиной е', пока он не входит в середину индуктора В, потенциал которого равен У. Если — В есть коэффициент индукции между Р и В для этой точки, то, поскольку У=О, заряд на Р будет равен — ВУ. Когда носитель Р отходит от заземленной пружины, он уносит с собой этот заряд. По мере того как он движется из положительного индуктора В по направлению к отрицательному приемнику А', его потенциал становится отрицательным и возрастает по величине. В середине А', если бы он сохранил свой заряд, его потенциал был бы равен — (АЪ'+ВУ)~(А'+а'), и еслиВУбольше, чема'У', численное значение потенциала будет больше, чем значение У'. Таким образом, перед тем, как Р дойдет до середины А', существует некоторая точка, в которой его потенциал равен — У'.
Пусть в этой точке носитель вступает в контакт с отрицательной приемной пружиной а'. Искры не возникает, поскольку оба тела находятся при одном и том же потенциале. Пусть Р движется дальше до середины А', все еще находясь в контакте с пружиной и поэтому имея тот же самый потенциал, что и А'. Во время этого движения Р передает А' отрицательный заряд. В середине А' носитель Р отходит от пружины и уносит заряд — а'У' по направлению к положительному регенератору С, где его потенциал уменьшается до нуля, и он вступает в контакт с заземленной пружиной е. Затем он скользит вдоль заземленной пружины и переходит в отрицательный индуктор В', причем за время этого движения он приобретает положительный заряд В'У', который, наконец, передает в положительный приемник А, и после этого цикл операций повторяется. За время этого цикла положительный приемник потерял заряд аУ и получил заряд В'У'.
Таким образом, полный прирост положительного электричества равен В'У' — аУ. Таким же путем находим, что полный прирост отрицательного электричества равен ВУ вЂ” а'У'. Если сделать индукторы так, что они будут настолько близки к поверхности носителя, насколько это совместимо с изоляцией, значения В и В' можно сделать большими. В то же время можно так сделать приемники, что они будут почти полностью окружать находящийся внутри них носитель.
Тем самым значения а и а' могут быть сделаны очень малыми, и тогда заряды обоих лейденских банок будут возрастать при каждом обороте. Глава Х!$$. Электростатические орнборм 299 Условия, которым должны удовлетворять регенераторы, записываются в виде СЪ"=ат' и С$'=а'Г. Так как значения а и а' малы, регенераторы не должны быть ни велики, ни очень близки к носителям. Об электраметрах и электроекопах 214. Электрометр — это прибор, с помощью которого могут быть измерены электрические заряды или электрические потенциалы. Приборы, с помощью которых можно обнаружить наличие электрических зарядов или разностей потенциалов, но которые не могут дать численную меру этих величин, называются Электроскопами.
Электроскоп, если он достаточно чувствителен, может быть использован в электрических измерениях при условии, что мы можем привести измерения к случаю нулевой электризации. Например, если у нас есть два заряженных тела А и В, мы можем использовать метод, описанный в главе 1, для того чтобы определить, которое из тел имеет больший заряд. Внесем тело А на изолирующей опоре внутрь изолированного замкнутого сосуда С. Соединим С с землей н снова изолируем.
Тогда на С не будет никакой внешней электризации. Теперь удалим А, внутрь С введем В и затем проверим электризацию С с помощью электроскопа. Если заряд В равен заряду А, электризации не будет, но если он больше или меньше, то электризация будет соответственно того же знака, что у В, или противоположного. Методы такого рода, в которых предметом наблюдения является отсутствие некоторого явления, называются нулевыми методами. Для этих методов нужен прибор, способный определить наличие данного явления. В другом классе приборов для регистрации явлений приборы работают так, что дают всегда одно и то же показание для одного и того же значения измеряемой величины, но отсчеты на шкале прибора не пропорциональны значениям измеряемой величины, и связь между этими отсчетами и соответствующими значениями не известна, известно только, что одно является непрерывной функцией другого. К этому классу принадлежат некоторые электрометры, действие которых основано на взаимном отталкивании частей прибора, обладающих сходной электризацией.
Такие приборы используются для регистрации явлений, а не для их измерения. Вместо истинных значений измеряемой величины получается ряд чисел, которые впоследствии могут быть использованы для определения этих величин, после того как шкала прибора должным образом исследована и протабулирована. В приборах еще более высокого класса отсчеты по шкале пропорциональны измеряемой величине, и, таким образом, для полного измерения этой величины требуется знать только коэффициент, на который следует умножить отсчеты по шкале, чтобы получить истинное значение величины.
Приборы, построенные так, что они содержат внутри себя средства для независимого измерения истинных значений величин, называются абсолютными приборами. 270 Часть К Электростатика Крутильные весы Кулона 215. Многочисленные опыты, в которых Кулон установил основные законы электричества, сводились к измерению сил, действующих между двумя малыми сферами, заряженными электричеством. Одна из этих сфер закреплялась, в то время как другая поддерживалась в равновесии действием двух сил: электрическим действием между сферами и крутильной упругостью стеклянной нити или металлической проволоки.
См. п. 38. Крутильные весы представляют собой горизонтальное коромысло, сделанное из шеллака, подвешенное на тонкой проволоке или на стеклянной нити и несущее на одном конце небольшой шарик, вырезанный из сердцевины бузины и равномерно позолоченный. Проволока подвеса закреплена сверху на вращающейся вокруг вертикальной оси головке, ручка которой может перемещаться по горизонтальному градуированному кругу,так что при этом верхний конец проволоки закручивается вокруг собственной оси на любое число градусов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
