§ 63. Фарадеевские трубки.

В связи с тем, что было изложено в предыдущем параграфе об особых свойствах трубок смещения, оказывается целесообразным так подбирать размеры этих трубок, чтобы величина полного элек­трического смещения сквозь поперечное сечение каждой из них численно равнялась единице, т. е. чтобы они удовлетворяли условию

где s есть поперечное сечение трубки. При этом в начале и в конце трубки смещения будут находиться количества электричества, чис­ленно равные единице. Такие трубки могут быть названы единичными трубками. Дж. Дж. Томсон предложил называть их фара-

207

деевскими трубками. Итак, полное электрическое смещение сквозь любое поперечное сечение фарадеевской трубки равно единице. Из .заряда, равного единице положительного электричества (+1), исходит одна фарадеевская трубка, и на заряде, равном единице

отрицательного электричества (-1), заканчивается одна фарадеев­ская трубка.

За положительное направление фарадеевской трубки принимается направление образующих ее линий смещения, т. е. направление от положительного заряда к отрицательному.

§ 64. Фарадеевская трубка и количество электричества, с нею связанное.

В дальнейшем мы будем мыслить все электрическое поле за­полненным фарадеевскими трубками. Совершенно подобно тому, как это было в случае магнитного поля в отношении магнитных линий, можно рассматривать все проявления электрического поля как результат особых качеств фарадеевских трубок. Последние, будучи элементами, на которые разбивается весь объем, занимаемый электрическим полем, естественно и должны быть носителями всех свойств этого поля. Вместе с тем возникает вопрос, в какой мере рационально связывать фарадеевскую трубку с единицей количества электричества, совершенно условно определяемой, исходя из закона Кулона. Дело в том, что современные достижения физики приводят к представлению об атоме электричества, т. е. об элементарном количестве электричества, являющемся наименьшим, с которым мы можем иметь дело в реальной обстановке. Это есть заряд электрона

(отрицательный) или равный ему по абсолютной величине заряд ядра атома водорода (положительный). Мы приходим, следовательно, к признанию того, что в природе существует естественная еди­ница количества электричества. Как показывают исследования, она равна 4,774•10^-10 абсолютной электростатической единицы количества электричества. На основании изложенного казалось бы правильным в качестве элементарной трубки электрического сме­щения избрать именно такую фарадеевскую трубку, на концах которой находятся естественные единичные заряды — атомы элек­тричества. Такого рода представление, очевидно, имеет связь с идеей о реально существующих нитеобразных элементах электри­ческого поля, для чего некоторое основание можно усматривать в общих взглядах Фарадея на электрическое поле. Оставляя открытым вопрос о том, в какой степени представление о таких индивидуальных трубках смещения (фарадеевских трубках) может быть рассматриваемо как имеющее отношение к действительности, нельзя не отметить, что, пользуясь этим представлением, можно весьма наглядно и вполне точно описать все основные свойства электрического поля с точки зрения участия промежуточной среды, т. е. с той точки зрения, которую развивал Фарадей. Таким образом, мы считаем целесообразным в дальнейшем во всех случаях, где это оказывается полезным, прибегать к представлению о фара-

208

деевских трубках. При этом, однако, мы будем ассоциировать каждую такую трубку с абсолютной электростатической единицей количе­ства электричества согласно ее формальному определению (§ 63). Это позволяет избегнуть добавочных числовых коэффициентов при выводе различных математических соотношений, характеризующих электрическое поле.