Электромагнитное влияние

Магнитные действия тока были открыты в 1820 г. Через несколько лет ученые задались целью выяснить такой вопрос: если при помощи электрического тока, т. е. движущихся электронов, можно создать магнитные силы, то нельзя ли получить обратное, т. е. при помощи магнита или электромагнита создать электрические силы и заставить двигаться атомы электричества — электроны?

После долгих и трудных поисков учёные достигли в 1831 г. успеха. Они заметили, что если перемещать около проволочной катушки магнит или электромагнит, в ней возникает ток. При этом чем быстрее учёные двигали магнит, т. е. чем быстрее изменялись в катушке магнитные силы, тем большей силы получался ток.

Так как ток в проволоке всегда возникает под дей­ствием электрических сил, то, следовательно, измене­ния магнитных сил вызывают в катушке возникновение электрических сил. Это явление называют электро­магнитной индукцией («индукция» значит «влияние»); оно используется в разнообразных электри­ческих машинах и в различных аппаратах, применяю­щихся в радиосвязи.

Весьма важно то обстоятельство, что даже если убрать проводник, то электрические силы всё же будут существовать в пространстве, где меняются магнитные силы. Их можно и в этом случае обнаружить, но это не так легко сделать. Таким образом, всегда и везде всякое изменение магнитных сил обя­зательно вызывает появление элек­трических сил.

С другой стороны, если где-нибудь изменяются элек­трические силы, то при этом обязательно появляются изменяющиеся магнитные силы. Мы имели случай в этом убедиться, когда заметили, что катушка с меняющимся током в различной степени притягивает стальную пла­стинку.

Действительно, раз при изменении тока пластинка притягивается с неодинаковой силой, значит, магнитные силы, действующие на неё со стороны катушки, меня­ются. Но ведь ток в катушке создаётся электрическими силами, и если он меняется, то это происходит благо­даря изменению электрических сил. Следовательно, изменение электрических сил вызывает изменение магнитных сил.

Учёные, изучая электрические и магнитные явления, пришли в 1867 г. к важному заключению. Они доказали, что если где-нибудь меняются электрические силы, то по соседству обязательно возникнут магнитные силы; изменения же магнитных сил в свою очередь соз­дадут по соседству новые электрические силы, и так далее. Начавшись в одном месте, это явление пере­даётся в «окрестности», оттуда опять в соседние места и таким образом распространяется всё дальше и дальше, подобно тому, как волна, возникшая на воде, распространяется по её поверхности.

Если первоначальные изменения (колебания) электри­ческих и магнитных сил повторялись с определённым периодом, то и изменения электрических и магнитных сил в окружающем пространстве будут происходить также с определённым периодом. В пространстве обра­зуется «электромагнитная волна». Она рас­пространяется, как показали расчёты учёных, с громад­ной скоростью — 300 ООО километров в секунду. Эта скорость равна скорости распространения света.

Такая скорость удивительно велика. От Москвы до Ленинграда волна проходит только за одну пятисотую долю секунды! Расстояние от Земли до Луны электро­магнитная волна проходит в 1Ѵ4 секунды, а от Земли до Солнца она распространяется около 8 минут.

Так как электрические и магнитные силы могут существовать в воздухе и даже в безвоздушном про­странстве, то никаких проволок для передачи электро­магнитных волн на расстояние не требуется.

В 1887—1895 гг. учёные Лебедев и Герц научились получать электромагнитные волны. Они смогли обнару­живать их на расстоянии нескольких метров от источ­ника волн — проволоки, в которой возникали очень быстрые изменения электрического тока.

Период колебаний этих волн был поразительно мал: он составлял в опытах Герца всего лишь стомиллион­ные доли секунды (следовательно, длина волны изме­рялась десятками сантиметров), а у Лебедева был еще в 1000 раз меньше.

Так как электромагнитные волны не действуют на наши органы чувств, то для обнаружения их приходи­лось пользоваться специальными приборами.

Category: Разное