Униполярная индукция
Cтраница 3
Из формул ( 3) и ( 4) следует, что вращение проводника в магнитном поле создает электрическое поле в покоящейся системе координат. Это явление хорошо известно из лабораторных экспериментов и обычно называется гомополярной или униполярной индукцией. Впервые оно было изучено Фарадеем и в течение прошлого столетия вызывало большой интерес, поскольку предполагалось, что его исследование позволит ответить на вопрос, вращаются ли силовые линии вместе с вращающимся магнитом. В результате выяснилось, что не имеет смысла говорить о движении магнитного поля. Не имеет значения, движутся источники, создающие магнитное поле, или нет. [31]
То, что излагаемая теория оказывается существенной не только для больших скоростей, специфических для теории относительности, видно уже из существования токов Роу-ланда и Рентгена. То же выясняется и при рассмотрении знаменитой еще со времен Араго и Фарадея проблемы униполярной индукции. Посвященная ей литература чрезвычайно обширна и ни в коем случае не свободна от противоречий, поскольку мы имеем тут дело с точными законами электродинамики движущихся тел. Мы ограничимся здесь качественным рассмотрением, откладывая количественное до решения задачи IV. [32]
Вопрос о происхождении зеленого магнетизма столь долгое время находился в безнадежном состоянии, столь велико было число неудачных попыток разрешить эту проблему, что среди ученых вошло в привычку ссылаться на него, как на типичный пример безнадежной научной путаницы. Яков Ильич интересовался земным магнетизмом с юных лет, еще гимназистом разработал некую новую теорию его происхождения, а в зрелом возрасте, через 30 с лишним лет, ему удалось предложить новую идею - так называемый принцип динамо, согласно которому земной магнетизм возбуждается токами, возникающими под влиянием униполярной индукции при вращении жидкого проводящего ядра Земли относительно внешних ее слоев. Буллард возродил его гипотезу, разработал ее количественно, математически, и в настоящее время есть все основания полагать, что гипотеза Якова Ильича окончательно разрешила эту сложную проблему. [33]
Практически важен ее нерелятивистский предел для сред, движущихся относительно наблюдателя достаточно медленно. В этом пределе ( когда учитываются только члены порядка не выше vie) возникает целый ряд интересных эффектов. Другие эффекты ( например, униполярную индукцию) читатель может изучить по книге И. Е. Тамма Основы теории электричества ( Наука, 1976, гл. [34]
 |
Схема униполярной. [35] |
Рассмотрим один специальный случай индукции, являющийся хорошей иллюстрацией сказанному. Половина магнита включена в электрическую цепь при помощи двух скользящих контактов, один из которых касается оси магнита, а другой - самого магнита в нейтральной линии. Такой опыт был осуществлен еще Фарадеем ( униполярная индукция) и показал, что в цепи действительно появляется индукционный ток. ЭДС индукции оказывается такой же, как если бы магнит находился в покое, но двигался контур abcVa с такой же угловой скоростью, но в обратном направлении. [36]
 |
Схема униполярной машины Фарадея.| К объяснению униполярной индукции. [37] |
Рассмотрим один специальный случай индукции, являющийся хорошей иллюстрацией сказанному. Половина магнита включена в электрическую цепь при помощи двух скользящих контактов, один из которых касается оси магнита, а другой - самого магнита в нейтральной линии. Такой опыт был осуществлен еще Фарадеем ( униполярная индукция) и показал, что в цепи действительно появляется индукционный ток. [38]
Униполярный генератор не находит практического применения, и униполярная индукция интересна только с точки зрения разъяснения смысла закона индукции Фарадея. Тонкость здесь заключается в том, что понимать под контуром, фигурирующим в законе Фарадея. Когда замкнутый проводник движется относительно магнита или магнит движется относительно замкнутого проводника, контур совпадает с замкнутым проводником. В опыте же с униполярной индукцией ЭДС наводится на участке Л О, а участок этот как будто не изменяется, поэтому кажется, что вообще никакой ЭДС не должно возникать. ЭДС нужно находить поток Ф через контур, образованный одними и теми же частицами. [39]
Электроискровой износ происходит в результате воздействия электрических разрядов длительностью 10 - 7 - 10 11 с при напряжении пробоя около 100 В, при зазоре 0 01 - 0 06 мм ( в чистом масле), среднем напряжении 10 - 25 В ( имеется в виду среднее напряжение импульса после образования канала разряда в масле), чаще под воздействием постоянного тока. При этом виде износа больше разрушается положительно заряженная деталь. Само повреждение: матовые пятна ( морозец), кратеры в форме булавочных уколов диаметром до нескольких микрон, кратеры в виде воронок диаметром от 0 05 до 2 мм, глубиной 0 015 - 0 05 мм. Износ такого вида чаще всего связан с некачественным заземлением ротора турбины и протеканием через подшипник статического электричества и тока униполярной индукции. [40]
Страницы: 1 2 3