 |
 |
 |
 |
которые приближались ко вторичной цепи. Искры заметно укорачивались при соединении шариков с кондукторами большой емкости или при прикосновении к одному из них рукой; очевидно, количества электричества, приведенные в движение, были слишком малы, чтобы зарядить до полного напряжения проводник большой емкости. Наоборот, соединение обоих шариков микрометра посредством короткой влажной нитки не оказывало особенного влияния на появление искры. Физиологические действия индуктированного тока не замечались; можно было, не ощущая сотрясения, прикасаться ко вторичному проводу, замыкать его через тело.
Некоторые побочные явления привели меня к предположению, что движение электричества по проволоке gh потому производит такое сильное индуктирующее действие, что он не состоит из простого разрядного тока, а имеет колебательный характер. Поэтому я старался усилить индукцию тем, что достигал более благоприятных условий для возникновения сильных колебаний. Нижеследующее устройство опыта особенно соответствовало моей цели. Я подвесил, как и раньше, кондуктор С к проводу gh и раздвинул шарики искрового микрометра настолько, что проскакивали лишь редкие искры. Далее, ко второму свободному полюсу разрядника А: (фиг. 3) я подвесил второй кондуктор С, приблизительно такой же, как и первый. Благодаря этому получился опять очень сильный поток искр, и при дальнейшем раздвигании микрометра можно было получить заметно более длинные искры, чем раньше. Причиной этого не может быть непосредственное действие провода ik, так как оно должно было бы ослаблять действие тока, идущего до gh, следовательно, должно иметь место действие конденсатора С на разрядный ток С. Если мы примем, что разряд кондуктора С апериодический, то такое действие является необъяснимым. Но оно будет понятным, если мы сделаем допущение, что индуцирующий ток в gh представляет собой электрические колебания, которые происходят один раз в системе С-проволока gh-разрядник, другой раз в системе С-проволока gh-проволока ik-С. Ясно, во-первых, что вторая система обладает более интенсивным собственным колебанием и, во-вторых, что искра в ней расположена на более подходящем месте для возбуждения колебаний.
Предоставим нижеследующему подтвердить далее наше представление. Но уже теперь мы можем в пользу его привести то обстоятельство, что оно позволяет более точное обследование той роли, которую играет в опыте разряд катушки Румкорфа. А именно, если для получения сильного индукционного действия требуются колебательные движения в проводе С-С, то недостаточно, если и искра в этом проводе появится на чрезвычайно короткое время; она должна еще и уменьшить сопротивление провода ниже известного значения, а для этого необходимо, чтобы, начиная с первого момента, плотность тока была не ниже некоторого определенного значения. Поэтому мы получим лишь чрезвычайно слабое индукционное действие, если станем заряжать кондукторы С и С противоположными потенциалами не при помощи катушки Румкорфа, а посредством электростатической машины, и затем дадим им разрядиться; поэтому действие будет точно так же весьма слабым при применении маленькой индукционной катушки или включении слишком большого искрового промежутка; во всех этих случаях движение будет апериодическим. Наоборот, сильный разрядиндукционнойкатушкивызываетколебания и вместе с этим сильное
внешнее действие тем, что он выполняет следующие функции: во-первых, он заряжает концы СС провода до высокого потенциала; во-вторых, он вызьшает внезапную искру; в-третьих, по наступлении разряда он поддерживает сопротивление воздушного промежутка таким малым, что могут происходить колебания. Если емкость концов провода очень велика, как, например, у обкладок батареи, то, как мы знаем, разрядный ток этих емкостей сам в состоянии достаточно понизить сопротивление искрового промежутка; при малых же емкостях эту функцию должен выполнять посторонний разряд, и по этой причине в условиях нашего опыта для возбуждения колебаний необходим разряд катушки Румкорфа.
Так как при только что описанном опыте индуктированные искры достигали длины в несколько миллиметров, то я не сомневался, что и при значительно большем расстоянии между действующими отрезками прово-
>
Фиг. 4.
лок можно было еще получить искры, и поэтому я произвел в опыте несколько изменений, представляющих интерес. Индуцирующему току я придал вид прямой линии (фиг.4). Концы его образовывали кондукторы С и С. Последние находились на расстоянии 3 м друг от друга и были соединены медной проволокой, толщиной в 2 мм, в середине которой находился разрядник индукционной катушки. Индуцируемая цепь была такой же, как и в предыдущих опытах, т. е. шириной 80, длиной 120 см. Когда наименьшее расстояние между обоими проводами было взято в 50 см, то еще получались индуцируемые искры длиной 2 мм; когда же расстояние увеличивалось, длина искры быстро уменьшалась, но и при наименьшем расстоянии в 1.5 м еще замечался регулярный поток искр. Без нарушения опыта можно было двигаться между индуктирующим проводом и индуктируемым. То обстоятельство, что наблюдаемое явление действительно имело своей причиной прямолинейный ток, было подтверждено опять несколькими проверочными опытами. Когда я удалял одну или обе половины прямолинейного провода, искры в микрометре прекращались, хотя индукционная катушка и продолжала действовать. Точно так же искры прекращались, когда шарики разрядника были раздвинуты настолько, что это препятствовало появлению в нем искр. Так как при этом электростатические напряжения на концах кондукторов С и С только возрастают, то это и служит доказательством, что эти напряжения не являются причиной искр в микрометре.
Индукционный ток был до сих пор замкнутым, но легко можно было предположить, что в незамкнутом проводнике индукция проявилась бы в не меньшей степени. Поэтому параллельно прямолинейной проволоке предыдушего опыта на расстоянии 60 см была натянута вторая медная изолированная проволока. Последняя была несколько короче первой, на ее концах были укреплены два изолированных шара диаметром в 10 см; в середине ее был введен искровой микрометр. Когда индукционная катушка была приведена в действие, поток искр катушки сопровождался потоком искр во вторичном проводе. Здесь, однако, нужно быть осторожным в толковании опыта, так как наблюдаемые искры не являются исключительно следствием индукции. Переменное движение в проводе СС налагается на собственный разряд катушки Румкорфа. Последний же в продолжение всего своего действия обусловливает заряд кондуктора С одним знаком, кондуктора С другим. Эти заряды не оказывали никакого действия на замкнутую цепь предыдущего опыта, но в теперешнем разомкнутом проводе, благодаря исключительно электростатической индукции, они обусловливают противоположные заряды обеих его частей, а вместе с этим и искры в микрометре. И на самом деле, если мы в данном случае раздвинем шарики разрядника до погашения в нем искр, то в микрометре будут все еще проскакивать искры, хотя и более слабые. Эти искры зависят от электростатической индукции, присоединяющейся к тому действию, которое мы хотим выделить.
Между тем существует простой способ устранить мешающие искры. Они исчезнут, если мы устроим плохо проводящее соединение между шариками микрометра, проще всего при помощи влажной нитки. Очевидно, что проводимость этой нитки достаточна для того, чтобы позволить току следовать за сравнительно медленными изменениями разряда катушки Румкорфа, но она недостаточна, как мы уже видели, для того, чтобы способствовать выравниванию электричества при крайне быстрых колебаниях в прямолинейном проводе. Если мы после присоединения нитки вызовем опять в первичной цепи искру, то и во вторичном проводе опять появятся сильные искры, но они обусловлены уже исключительно действием быстрых колебаний в первичном прямолинейном проводе. Я испытывал, на каком расстоянии будет все еще проявляться это действие. При расстоянии в 1.2 м между параллельными проволоками искры были еще вполне заметны: наибольшее расстояние по перпендикуляру, на котором можно еще было устойчиво наблюдать появление искр, было 3 м. Так как электростатическое действие уменьшается с расстоянием быстрее индукционного, то при больших расстояниях было излишним усложнять опыт применением влажной нитки; даже и без последней только такие разряды, которые возбуждают в первичной проволоке колебания, вызывали искры во вторичном проводе.
Я думаю, что здесь впервые было показано на опыте взаимодействие прямолинейных разомкнутых токов, имеющее такое большое значение для теории.
Явления резонанса
Существование весьма быстро изменяющихся токов с сильным индукционным действием на провода, которые находятся в связи с разрядной цепью, можно считать доказанным на опыте. До сих пор существование правильных колебаний принималось только для того, чтобы объяснить сравнительно немногие явления, которые, быть может, допускают и другое толкование; однако существование таких колебаний было бы доказано, как мне думалось, если бы удалось показать, что между обеими цепями
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156