Дослід Ейхенвальда

Діелектрик містився між двома пластинами і міг рухатися зворотно-поступально. На відміну від дослідів з обертовими дисками, прилад можна встановити так, що напрямок зворотно-поступального руху діелектрика виявиться паралельним напрямку орбітального руху Землі. Тоді величина магнітного поля, обумовленого рухом діелектрика щодо ефіру, має бути пропорційною величиною

v1 = Vо + Vд або v2 = Vо - Vд

в залежності від напрямку руху діелектрика (тут Vо - швидкість орбітального руху Землі, Vд - швидкість зворотно-поступального руху діелектрика).

Ейхенвальда встановив, що величина магнітного поля в дослідах зі зворотно-поступальним рухом діелектрика відповідає формулі: i = | ε - 1 | · | vE | (1)

і не залежить від напрямку руху діелектрика по відношенню до напрямку орбітального руху Землі (в цій формулі ε - діелектрична проникність діелектрика, v - швидкість руху діелектрика щодо пластин, E - величина заряду на пластинах). Таким чином, вважає Л. І. Мандельштам, «... в теорії Герца виходить абсурдний результат, що при ε = 1, тобто при переході до вакууму, струм не пропадає, тому що в Герца i = ε · | vE | ». Насправді, між дослідами Ейхенвальда і теорією Герца ніякого протиріччя немає:

в дослідах з обертовими дисками розміри дисків і кількість зарядів на кожному з них однакові, тому всі заряди на одному з дисків взаємодіють з усіма зарядами на іншому, величина магнітного поля відповідає формулі Герца.

в дослідах зі зворотно-поступальним рухом діелектрика розміри діелектрика багато менше розмірів пластин, між якими поміщений діелектрик; при однаковій щільності зарядів на пластинах і на діелектрику кількість зарядів на діелектрику менше кількості зарядів на пластинах, тому тільки частина зарядів на пластинах взаємодіє з зарядами на діелектрику - величина магнітного поля відповідає формулі (1).

Формулу (1) можна записати у вигляді:

i = ε · | vE | - ε0 · | vE |,

де ε0 = 1 - діелектрична стала повітря, звідки слід:

i = (ε - ε0) · | vE | = (ε - 1) · | vE |.

При переході до вакууму, тобто при видаленні діелектрика з простору між пластинами, всі заряди однієї пластини будуть взаємодіяти з усіма зарядами іншого - величина магнітного поля в цьому випадку буде відповідати формулі Герца, так як в цьому випадку всі заряди однієї пластини будуть взаємодіяти з усіма одної пластини. Таким чином, при переході до вакууму струм дійсно не пропадає.

Ср 22

взаімодія струмів

Між нерухомими електричними зарядами діють сили, що визначаються законом Кулона. Але між електричними зарядами можуть діяти сили й іншої природи. В існуванні їх можна переконатися за допомогою досліду. Два гнучкі провідники приєднаємо до джерела струму так, щоб у провідниках виникли струми протилежного напряму (рис.4.4.2). Провідники почнуть відштовхуватися один від одного. Якщо струми одного напряму, провідники притягуються (рис. 4.4.3).

Таку взаємодію між провідниками зі струмом, тобто взаємодію між рухомими електричними зарядами, називають магнітною. Сили, з якими провідники зі струмом діють один на одного, називають магнітними силами.

Згідно з теорією близькодії струм в одному із провідників не може безпосередньо діяти на інший струм.

Так само, як і в просторі, що оточує нерухомі електричні заряди, виникає електричне поле, у просторі, що оточує струми, виникає магнітне. Електричний струм в одному з провідників створює навколо себе магнітне поле, яке діє на струм у другому провіднику. А поле, створене другим струмом, діє на перше.

Магнітне поле - особлива форма матерії, через яку здійснюється взаємодія між рухомими електрично зарядженими частинками.