Учебник - Трактат об электричестве и магнетизме Том 1 - Джеймс К.М. (1238775), страница 99
Текст из файла (страница 99)
Поскольку гальванометр наиболее чувствителен при малых отклонениях, перед замыканием контакта между О и В мы должны с помощью закрепленных магнитов довести его стрелку почти до нуля. В этом методе измерения сопротивления батареи ток в гальванометре никак не влияет на процесс измерения, и мы, таким образом, можем определить сопротивление батареи при любой заданной силе тока в гальванометре и тем самым определить, как сила тока влияет на сопротивление. Если ток через гальванометр равен у, а ток, текущий через батарею„равен х, при замкнутом ключе и х, при разомкнутом, где х,=-у()ч — — + 1, х,=у(! (-— у ' у(а-! с)/' ', ' а+у~' то сопротивление батареи равно а=(су)/а, а электродвижущая сила батареи равна Е=у(Ь+с+(с/а)(Ь+у)).
Метод, по которому в п. 356 определялось сопротивление гальванометра, отличается от этого только тем, что контакт замыкается и размыкается между О и А., а не между О и В, и мы можем, поменяв местами а и р, а и Ь, получить для этого случая р — р р у — Ь() Часть !!. Электрокннематнка 0 сравнении электродвижущид сил 358. Нижеследующий метод сравнения электродвижущих сил вольтовых и термоэлектрических устройств, при котором через них не проходит токов, нуждается только в наборе катушек сопротивления и в батарее постоянного тока. Пусть электродвижущая сила Е батареи больше, чем электродвижущая сила любого из сравниваемых источников электричества, тогда, если между точ- ками А, и В, первичной цепи ЕВ,А,Е Е вставлено достаточное сопротивление Я„электродвижущая сила от В, до А, может быть сделана равной электродвижущей силе источника электричества Е, !рис.
391. Если теперь электроды этого источника электричества соединить с точками А, и В„ то через этот источник не будет течь никакого тока. Поместив гальванометр 6, в цепь источника тока Е, н подбирая сопротивление между А, и В, до тех пор, пока не НН прекратится ток через гальванометр 6„ мы получаем уравнение Е»=Я»С, где тг, — сопротивление между А, и В,, а Рнс. 39 Е С вЂ” сила тока в первичной цепи.
Тем же путем, взяв второй источник тока и поместив его электроды в точках А, и Вв таким образом, что гальванометр 6, не отмечает тока, мы получим Е,= = гс,С, где гг, †сопротивлен между А, и В,. Если показания гальванометров 6, и 6, наблюдаются одновременно, значение С тока в первичном контуре является одним и тем же в обоих уравнениях, и мы находим Е,: Е, = Ят: гг». Таким путем можно сравнить электродвижущие силы двух источников. Абсолютная электродвижущая сила источника может быть измерена или электростатически, с помощью электрометра, или электромагнитно, с помощью абсолютного гальванометра. Этот метод, в котором во время сравнения не идет ток ни через один нз источников, представляет собой содификацию метода Поггендорфа и предложен г-ном Латнмером Кларком, который вывел следующие значения электродвижущих сил: Ковнантрнро- Вольты ванный раствор Дрнц»ВР, 1.
Лнальганнуованный цинк Н»80»+4 ая. СнЮ» Медь 1,079 » П. » » НвЮ»-';12 аор СиЮ» Медь 0,978 » 1П. » » Н,Ю» т, !2 ай. Сиб40») Медь 1,00 Бунвен 1. в »» в НМО» Углерод 1,904 Бунаем П. » » Уд, вес 1,38 Углерод 1,888 Гроув » Н»Ю4+4 "ая. Н740» Платина 1,956 Один вольт етль втектрадвижугяая сила, равная 400000000 единач в с»ге»лене сантиметр. грамм-секунг7а. Глава Х!!. Об электрическом соиротивлевии веществ ГЛАВА Х!! ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ СОПРОТИВЛЕНИИ ВЕЩЕСТВ 359.
Различные вещества по отношению к прохождению через ннх электричества мы можем разбить на три класса. Первый класс содержит все металлы и их сплавы, некоторые соединения серы и другие соединения, содержащие металлы, к которым мы должны добавить углерод в виде кокса н селен в кристаллической форме. Во всех этих веществах прохождение тока происходит без какого бы то ни было разложения или изменения химической природы вещества как внутри, так и там, где ток входит и выходит из тела.
Во всех этих веществах сопротивление растет по мере того, как температура повышается. Второй класс состоит из веществ, которые называются электролитами, потому что ток связан с разложением этих веществ на две компоненты, которые появляются у электродов. Как правило, вещество является электролитом только в жидкой фазе, хотя некоторые коллоидные вещества, как, например, стекло прн 100'С, которые кажутся твердыми, представляют собой электролиты. Из экспериментов сэра Б. Броди (В.
С. Вгоб!е) вытекает, что в некоторых газах можно вызвать электролнз с помощью мощной электродвижущей силы. Во всех веществах, которые проводят электролитнчески, сопротивление уменьшается с ростом температуры. Третий класс состоит из веществ, сопротивление которых настолько велико, что только с помощью наиболее тонких методов можно определить прохождение электричества через эти вещества. Они называются Диэлектриками. К этому классу принадлежит значительное количество твердых тел, многие из которых в расплавленном состоянии являются электролитами, как, например, скипидар, нефть, расплавленный парафин и т. д., а также все газы и пары.
К этому классу относятся углерод в виде алмаза и селен в аморфной форме. Сопротивление этого класса тел огромно в сравнении с сопротивлением металлов. Оно уменьшается с ростом температуры. Из-за огромного сопротивления этих веществ трудно определить, связан или нет с электролизом тот ничтожный ток, который мы можем вызвать в этих телах. Об электрическом сопротивлении металлов 360. Нет такого раздела электрических исследований, в котором были бы проведены более многочисленные и более точные эксперименты, чем при определении сопротивления металлов. Для электрической телеграфип необычайно важно, чтобы металл, из которого сделаны провода, имел наименьшее возможное сопротивление.
Поэтому перед выбором материала должны быть проведены измерения сопротивления. Если в линии возникнет какая-либо неисправность, ее местоположение сразу устанавливается с помощью измерений сопротивления, а эти измерения, в которых ныне занято так много лиц, требуют использования катушек сопротивления, сделанных из металла, электрические свойства которого тщательно исследованы. Часть ! 1. Электроканематнка Электрические свойства металлов и их сплавов были с большой тщательностью я1сследоваиы г-дами Матиссеном (Ма!!!1!еззеп), Фопом (Чод!) и Хоккином (Носй!и), а также г-дами Сименс, которые так много сделали для того„чтобы внедрить точные этектрические измерения в практику. Из исследований д-ра Матиссепа вытекает, что влияние температуры на сопротивление оказывается примерно одинаковым для большого числа чистых металлов, причем сопротивление при 100'С относится к сопротивлению при 0'С, как 1,414 относится к 1,000, нлн 100 к 70,7.
Для чистого железа это отношение равно 1,6197, а для чистого таллия 1,458. Д-р К. В. Сименс ' наблюдал сопротивление металлов в гораздо более широком интервале температур, простирающемся от точки замерзания до 350'С, а в некоторых случаях до 1000'С. Он находит, что сопротивление возрастает с ростом температуры, но скорость возрастания уменьшается по мере роста температуры. Формула, которая, по его мнению, очень тесно согласуется и с результатами д-ра Матиссена, измерявшего сопротивления при низких температурах, н с его собственными измерениями в интервале 1000"С, такова: 74 а7"и+'1)Т+у, где Т вЂ” абсолютная температура, отсчитываемая от †2'С,а,)) и у — постоянные.
Таким образом, для платины г= 0,039369 Т"""-е0,002 16407 Т вЂ” 0,241 3; для меди т=0,026577 Ттга — , '0,0031443 Т вЂ” 0а22751; для железа г=-0,072545 7а7а+0,0038133 Т вЂ” 1,23971, Из этих данных можно определить температуру в печи, наблюдая сопротивление платиновой проволоки, помещенной в печь. Д-р Матиссен обнаружил, что если два металла образуют сплав, сопротивление этого сплава в большинстве случаев оказывается больше, чем то, которое вычисляется по сопротивлению и относительному содержанию составляющих металлов. В случае сплавов золота и серебра сопротивление сплава оказывается больше, чем сопротивление и чистого золота, и чистого серебра, и при изменении в определенных пределах относительного содержания составляющих, оно очень мало меняется при незначительном изменении пропорции. В связи с этим д-р Матиссеп предложил для воспроизведения единицы сопротивления сплав из двух частей золота и одной части серебра.
Как правило, влияние изменений температуры на сопротивление оказывается меньше в сплавах, чем в чистых металлах Поэтому обычные катушки сопротивления изготовляются из нейзильбера (мельхиора) из-за болыпой величины его сопротивления и малых изменений с температурой. Сплав серебра и платины также используется для стандартных катушек.
36!. Электрическое сопротивление некоторых металлов меняется после отжига. Поэтому, пока провод не испытан повторным нагреванием до высокой температуры и не установлено, что это не приводит к стойким изменениям сопротивления, на этот провод нельзя полагаться как на меру сопротивления. Некоторые провода изменяют сопротивление с течением времени, не подвергаясь изменениям температуры.
Поэтому важно установить удельное сопротивление ртути — металла, Ртое. 8. 5., Лрт1! 27, 1871 Глава Х!!. 06 влектрнческом сонротнвленнн веществ 397 который, будучи жидким, имеет всегда одно и то же молекулярное строение и который легко может быть очищен дистилляцией и воздействием азотной кислоты. Большая тщательность была проявлена в определении сопротивления этого металла В, и К. Ф. Сименсами, которые ввели эту величину как стандарт.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
