 |
 |
 |
 |
ее; гг
причем константа с представляет собой ту относительную скорость,которую электрические массы е к.е должны иметь и сохранять в том случае, когда их воздействие друг на друга совершенно отсутствует.
Отношение магнитной меры к механической было найдено выше равным
155 370 - 10" : 1 ;
во второй статье, посвященной определению электрических мер, это отношение было найдено равным
с/2:4;
из сопоставления этих отношений получаем с = 439 450 10" единиц длины, а именно миллиметров, т. е. скорость равную 59 320 миль в секунду.
Подстановка значения с в вышеприведенный основной закон электричества позволяет понять, почему электродинамическое взаимодействие электрических масс, а именно
п СС \,dt dt" J
всегда является исчезающе малым по сравнению с электростатическим
действием - , так что первое вообще становится заметным лишь тогда,
когда, как, например, в случае гальванического тока, электростатические силы полностью исчезают в результате взаимной нейтрализации положительного и отрицательного электричества.
Т. е. В среднем
=155370-10"
Следовательно, механическая мера силы тока относится к магнитной как 1 : 155 370-10°.
к электробинамической как 1 : 109 860-10" ( = 1 : 155 370-10"- VV). к электролитической как 1 : 16 573-10 ( = 1 : 155 370-10°-106 3 ).
3. Применения
Наиболее важным из применений, которые может найти себе приведение обычных мер силы тока к механической мере, является определение константы, входящей в основной закон электричества, которым охватываются одновременно электростатика, электродинамика и индукция. Согласно этому основному закону действие количества электричества е на количество е, находящееся на расстоянии г, при относительной скорости
и относительном ускорении равно:
Из остальных применений мы здесь рассмотрим вкратце только приложение к электролизу.
Выше было указано, что при токе, разлагающем в секунду 1 мг воды, в течение каждой секунды через поперечное сечение цепи проходит
10б7з • 155 370 • 10"
единиц положительного электричества в направлении положительного тока и такое же количество отрицательного электричества в противоположном направлении.
Тот факт, что при электролизе мы имеем дело с движением весомых масс и что это движение вызывается электрическими силами, действующими опять-таки на электричество, а не непосредственно на воду, также заставляет предполагать, что в атоме воды атом водорода обладает свободным положительным, а атом кислорода-свободным отрицательныл5 электричеством. Имеется ряд оснований, в силу которых можно представить себе движение электричества в воде возможным только при наличии электролиза и в силу которых вода должна быть признана неспособной проводить электричество так, как его проводят металлические проводники. Следовательно, если мы наблюдаем, что к одному электроду приходит из воды ровно такое же количество положительного электричества, какое количество отрицательного подводится током за это же время к другому электроду, то это положительное электричество есть именно то, которое принадлежало выделившимся частицам водорода.
С этой точки зрения, согласно которой всякое движение электричества в электролитах связано с движением весомых атомов, и из полученных нами выше цифр мы приходим к тому, что атомы водорода в 1 куб. мм воды обладают 10б7з-155 370-10" единицами положительного электричества, а атомы кислорода - равным количеством отрицательного электричества.
Во-вторых, отсюда следует, что указанные количества электричества вместе представляют собой минимум нейтрального электричества, содержащегося в 1 мг воды. А именно, если бы атомы воды сверх присущего им свободного электричества обладали (что пока остается неустановленным) еще нейтральным электричеством, то масса нейтрального электричества в 1 мг воды была бы еще больше.
Но исходя из вышеизложенных соображений, мы в состоянии определить также и силу, действующую на все частицы водорода в некоторой массе воды в одном направлении и на все частицы кислорода - в другом.
Представим себе, например, цилиндрическую трубку с поперечным сечением, равным "/д кв. мм, которая служит электролитическим сосудом и наполнена смесью воды и серной кислоты с удельным весом 1.25, так что в каждом миллиметре длины этой трубки содержится 1 мг воды. Благодаря Горсфорду [Horsford] мы знаем отношение удельного сопротивления этой смеси к удельному сопротивлению серебра, а благодаря Ленцу [Lenz] - отношение сопротивлений серебра и меди. В «Abhandlungen der К. Gesellschaft der Wissenschaften in G6ttingen», том 5, помещена статья «О применении магнитной индукции для измерения склонения при по.мощи магнетометра», в которой дается определение сопротивления меди в абсолютных мерах магнитной системы, что позволяет выразить в абсолютной магнитной мере также и сопротивление, оказываемое водой (с примешанной серной кислотой) на миллиметровом отрезке вышеупомянутого цилиндрического сосуда.
Это сопротивление, будучи умножено на выраженную в магнитной мере силу тока, дает электродвижущую силу в этом коротком столбике, равным образом выраженную в магнитной мере. Однако магнитная мера электродвижущей силы во столько же раз меньше механической, во сколько магнитная мера силы тока больше механической, а так как это последнее отношение уже известно, то мы можем путем простого деления на 155 370-10" пересчитать всякую электродвижущую силу, выраженную в магнитной мере, на механическую меру. Полученная таким путем величина будет означать разность двух сил, из которых одна вызывает движение в направлении тока каждой отдельной единицы свободного положительного электричества, находящегося в частицах водорода, а другая вызывает движение каждой отдельной единицы свободного отрицательного электричества, находящегося в частицах кислорода. Поэтому для получения всей действующей силы это число должно быть умножено на число единиц свободного положительного или отрицательного электричества, содержащихся в водяном столбе длиной в 1 мм, т. е. в 1 мг воды, а именно-на 10б7з- 155 370-10«.
Предполагая силу тока такой, при которой в секунду разлагается 1 мг воды, мы получим в результате этого вычисления разность сил, равную 2-(1067з)-127476-10% причем единицей силы является сила, сообщающая массе в 1 мг скорость в 1 мм в секунду. Разделив эту величину на интенсивность силы тяжести = 9811 , мы получим эту разность сил в весовых единицах: 2-147 830-10=2-147 830 кг =2-2956 центнеров.
Результат можно выразить следующим образом: Если бы все частицы водорода, содержащиеся в 1 мг воды столбика длиной в \мм, были нанизаны на одну нить, а все частицы кислорода на другую, то для распада соды с такой скоростью, при которой 1 мг воды разлагается в секунду, обе нити должны были бы растягиваться в противоположных направлениях, каждая с силой в 2956 центнеров.
Нетрудно убедиться, что это натяжение остается неизменным для столбика той же длины 1 мм, но иного сечения, но что оно должно быть пропорционально длине столбика, а также силе тяжести, т. е. скорости электролитического разложения.
В приведенном выше примере мы видим, что приложение ко всем водородным частицам в совокупности силы в 2956 центнеров не вызывает никакого ускорения, которое между тем должно было бы составлять 1759 миль в секунду. Вместо этого водород движется с постоянной скоростью, равной У2 мм в секунду. Мы вынуждены поэтому принять, что разложению воды притиводействует некая сила, возрастающая с увеличением скорости разложения, в результате чего оказывается возможной лишь такая скорость разложения, при которой сила противодействия равна электродвижущей силе. В данном случае сила противодействия, приложенная ко всему количеству частиц водорода, содержащихся в 1 мг воды, таюке должна обладать величиной в 2956 центнеров. Лишь в этом случае весомые частицы будут двигаться равномерно с достигнутой ими сксростьщ..
Естественно искать причину этой силы сопротивления в химическом сродстве. Правда, понятие «химического сродства» в настоящее время еще недостаточно определенно, чтобы из него можно было вывести, какил! образом связанные с ним силы возрастают с увеличением скорости разложения. Тем не менее всегда представляет интерес знать, насколько громадные силы вступают в действие при химическом разложении, легкочгсу-щесгвляемом путем электролиза.
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