Магнетизм обертання Франсуа Араго

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Хасапов Борис

Прагнучи ревно до відкриттів, він був обережний у своїх висновках і найбільше любив прокладати нові шляхи, по яких можна було прийти до встановлення тотожності причин різнорідних явищ. Розширюючи для вчених межі знання, він володів дивовижним даром поширювати навколо себе придбані їм знання. Таким чином, йому були доступні всі види впливу, і авторитет його імені не поступався його популярності.

А. Гумбольдт про Ф.Д. Араго

Ім'я французького вченого Франсуа Араго Домініка (26.02.1786 - 2.10. 1853) колись було дуже популярним в Росії. «Пушкін вивчав Араго», - зауважує в одній з чорнових записів поет В. Брюсов. «Всі фізичні статті Араго читаю я з цікавістю», - пише з Сибіру декабрист С.П. Трубецькой. У домашній бібліотеці симбирского будинку-музею Ульянових можна і зараз бачити книгу з грізною назвою «Грім і блискавка», присвячену атмосферному електрики. Між іншим, про цю книгу в сучасній монографії «Проблема кульової блискавки» написано буквально наступне: «до цієї книги ми будемо неодноразово звертатися, бо, хоча вона і була видана в середині минулого / ХІХ - Б.Х. / століття, зібрані описи кульової блискавки до цих пір не втратили своєї цінності і добре доповнюють сучасні спостереження »[1].

Штрихи до біографії вченого

Перші спроби написання біографії Араго для російського читача зробив професор Московського університету Д.М. Перевощиков в 1853 р. при підготовці некролога. Стаття «Франсуа Араго Домінік і його вчені праці» з'явилася одночасно в «Современнике» і «Вітчизняних записках».

Втім, через кілька років у Санкт-Петербурзі в перекладі на російську мову виходить тритомник самого Араго під заголовком: «Біографії знаменитих астрономів, фізиків і геометрів» [2]. Тут серед життєписів плеяди вчених першої величини (Ампера, Гумбольдта, Френеля та ін) вміщена і скромна автобіографія автора твору. Книга ця, мабуть, найбільш часто цитований багатьма істориками науки першоджерело. Справа в тому, що Ф.Д. Араго з 1830 р. був неодмінним секретарем Паризької Академії наук і особисто знав майже всіх вчених того часу. Його вчителями були П. Лаплас і Г. Монж. В одній лабораторії спільно з Ампером і Люссаком він проводив експерименти, співпрацював з Біо. Так що судити про видатних сучасників він міг самостійно, не заручаючись іншими авторитетами. І в цьому ряду його автобіографія здається дещо дивною. Ось що зазначає наш сучасник, письменник Данило Гранін.

«На перший погляд, автобіографія Араго написана не вченим. Тобто там вчений і його наукові заняття - привід, щоб розповісти дивну, прекумедні одіссею одного молодого чоловіка наполеонівських часів. Про самих дослідженнях - побіжно, без будь-якої захопленості, не в цьому головне ... »[3].

Дійсно, спираючись на автобіографію Араго, можна написати гостросюжетну пригодницьку повість. Причому не треба придумувати особливо Зита убити або отруїти. Навряд чи кому-небудь з учених, крім Араго, доводилося читати в газеті докладний опис власної страти через повішення, сидячи в цей час у в'язниці. Цікаво, що втеча з в'язниці закінчується не свободою, а полоном ... піратами. І знову втеча.

Він у молодості грубив Наполеону, а до кінця життя відмовився присягати чергового королю Франції Луї Бонапарта, хоча напевно знав, що за подібне великий Гальвані в старості опинився в злиднях.

Так що біографію Ф.Д. Араго коротко не розкажеш. Та в наше завдання це і не входить. Наша мета - визначення внеску різних учених у розвиток електротехніки, науки, в корені змінила умови існування людської спільноти. Вніс свій внесок і Араго. Однак ми зобов'язані присвятити кілька рядків і тих сторінок біографії Араго, які вплинули на розвиток не тільки електрики, а й світової науки в цілому.

Є такі науки, які лежать в основі фундаменту інших наук: математика, логіка, метрологія ... Якщо вплив перших двох незаперечно, то метрологію в цьому ряду непосвяченим бачити якось дивно. Згадаймо вислів Д.І. Менделєєва про те, що наука починається тільки тоді, коли починаються вимірювання. І це для всіх наук. А метрологія і є наука про вимірювання. Саме Ф.Д. Араго і пощастило стояти біля витоків сучасних систем вимірювань.

Сам же Араго мріяв бути армійським офіцером. За часів його юності багатьом французам кружляли голови подвиги молодого Бонапарта. Але доля склалася інакше, і випускник Політехнічної школи в Парижі в 1806 р. їде на південь Європи, щоб продовжити роботи з вимірювання довжини ... Паризького меридіана.

Здавалося б, це далека від життя робота, незрозуміло кому потрібна і зовсім недоречна в роки Великих французьких потрясінь, коли протистоять один одному класи не встигали рубати супротивникам голови та для упорядкування цього процесу винайшли гільйотину. Але ні! Вимірювання Паризького меридіана стояли біля витоків революції набагато більш великої, ніж Велика французька і Велика жовтнева в Росії. Це революція в системах вимірювань.

Класиками в літературі та науці стають тоді, коли висловлювання письменника або вченого через десятиліття починають рахуватися фольклором. Це один з крилатих афоризмів, що є нині науковим фольклором і відомий кожному мало-мальськи грамотній людині. Однак ми наведемо його в тому вигляді, в якому записав його Т.П. Кравець, видатний радянський фізик і історик науки.

«Якщо я не помиляюся, Араго десь сказав, що будь-яке наукове відкриття спочатку проходить через три фази: у першій заперечується його істинність; у другій доводять його неможливість, оскільки воно суперечить релігії і моральності; нарешті, в третій вважають, що всім завжди це було відомо »(15). У цій фразі читача можуть насторожити слова «якщо не помиляюся» і «десь». Здається, що Т.П. Кравець, вчений-фізик і педантичний у справах історії науки фахівець, не знав точно, з к на свого вчителя-астронома В.К. Церасского (1849 - 1925), одного з найпопулярніших професорів Московського університету. «Це від нього я почув вперше вислів Араго про три стадії у відношенні до нових наукових істин», - записав Т.П. Кравець.

Важко навіть уявити, щоб такий вчитель з-за якихось меркантильних міркувань вводив в оману своїх учнів.

Метрологія - наука наук

Почнемо з цитат. «Для розриву мідного дроту, діаметр якої становить 1 / 10 дюйма - рейнського фути, розділеного на 12 рівних частин, або 1 і 19/120 лінії королівського паризького фути, потрібно 299 і 1 / 4 амстердамських фунтів, якою фунт дорівнює паризькому». Це з дисертації

М.В. Ломоносова, написаної в 1749 р. [4]. Не дуже зрозуміло для сучасного читача, хоча мова йде всього-на-всього про величину якогось вантажу, який розриває мідний дріт такого-то діаметру.

А ось цитата про роботи вченого, відзначився через сто років після Ломоносова: «Яких тільки розмірів не зустрічається у Фарадея! Проводи мають діаметр 1 / 600, 1 / 202, 1 / 18 дюйма і т. д. до безкінечності. Десяткові дроби «не в моді». Милі, ярди, фути, дюйми, лінії ... фунти, унції, грани, пінти - страшно подумати, скільки часу геніальний натураліст повинен був витрачати на зовсім непотрібні множення і ділення »[5].

Але непотрібні множення і ділення не найголовніше. До закону Кулона, наприклад, входять одиниці довжини та одиниці сил. Так як же його перевірити чи повідомити результат, щоб він був зрозумілий, допустимо, німецькому вченому, якщо відстані міряти в англійських дюймах, а сили - в паризьких фунтах?

Втім, у XVIII столітті справа була вже не тільки в науці. Пережитки середньовіччя в області заходів виявлялися, коли кожне місто, а не тільки країни, кожне графство і князівство мали свої системи заходів. Приміром, для вимірювання довжини тканин (саме тільки тканин) на півночі Франції вживалася міра під назвою «він», на півдні Франції вона ж називалася «кон», але під цими двома назвами в різних місцевостях однієї держави зверталося понад десятка (!) Різних одиниць довжини, повторюємо, для виміру тільки тканин [6]. Що ж говорити про Німеччину, на території якої тоді «розміщувалося» більше трьохсот держав-карликів!

Такий стан гальмувало розвиток суспільства, тому в 1789 р. торговельно-промислові кола Франції звернулися до свого уряду з петицією про встановлення єдиних для всієї країни заходів. За рішенням Національних зборів Франції була створена спеціальна комісія під головуванням П. Лапласа.

Але вчені, на те вони й вчені, пішли далі. Вони вирішили створити систему заходів, призначену, на думку її творців, для всіх часів і народів. Відразу ж виникло питання, а що покласти в основу нової системи? Звичайно, одиницю довжини! А що взяти за еталонну довжину?

Спочатку еталонними мірами довжини у всіх народів служили заходи, пов'язані з розмірами різних чаї), фут (довжина ступні) і т. д. Така система в основі своїй порочна тим, що людина індивідуальна і ці розміри у кожного свої. Після довгих суперечок Лаплас запропонував як одиниці довжини взяти одну десятимільйонну частину чверті довжини Паризького меридіана. Тоді вважалося, що розміри Землі незмінні і ця одиниця цілком могла служити еталоном для всіх народів і часів.

Але чому саме Паризький меридіан?

Всю довжину чверті меридіана вчені заміряти не могли. До підкорення полюсів були роки й роки. Але частина меридіана між містами Дюнкерк і Барселона перебувала на добре обжитий частини суші. Тим більше що початкові і кінцеві точки лежали на одному рівні - рівні моря. Останнє можна було визначити за допомогою обчислень.

Отриману величину вирішено було назвати метром від грецького метрон (у перекладі «міра»), на її основі створити одиниці площі, місткості (об'єму), ваги і назвати систему метричної. Але найголовніше, було вирішено зробити систему заходів десяткової. Що це таке?

Англійська система заходів, що застосовується нині в США і Англії, не десяткова. Ось які у неї одиниці довжини: 1 англійська миля дорівнює 1760 ярдам, 1 ярд - 3 футам, 1 фут - 12 дюймів. Ясно, що оперувати такими одиницями складно. Тому комісія у Парижі вирішує всі одиниці визначати як частинні або кратну величину: кілометр, міліграм, декалітр і т. д.

З 1792 р. французькі вчені Мешен і Деламбр починають заміряти меридіан. Коли Мешен помер (1805 р.), Араго був призначений його наступником. Втім, Араго зустрів це призначення без ентузіазму. Він не залишив своїх юнацьких надій на військову кар'єру. Знадобилося сприяння Лапласа, щоб Араго прийняв пропозицію, проте він виговорив собі право вступити в подальшому в артилерію.

Якби тільки Араго знав, які пригоди чекають його на цивільній службі! Здавалося б, вироблена ним робота ні в кого не повинна була викликати протесту. Але ділянку дуги меридіана, що дістався йому, частково припав на Іспанію, повсталу проти Наполеона.

Геодезичні прилади, якими він користувався, викликали підозри у місцевого населення. Його приймали за шпигуна. Ця епопея барвисто описана у Данила Граніна [3]. Позбавлення не пропали даром. «Завдяки Араго, - пише французький історик науки П. Таннер, - довжина дуги сьомий частини земного меридіана була визначена з такою точністю, якої до цих пір досягти не вдавалося» [7].

Після прибуття Араго в Париж в 1809 р. і повідомленні результатів вимірів Паризька Академія наук, враховуючи їх значущість, обирає його своїм членом. Крім метрологічних даних вимірювання новоспеченого академіка дозволили уточнити географічну карту Франції. Цікаво відзначити, що уточнення не завжди всіх влаштовували. Відомий правдивий історичний анекдот, коли після чергового такого уточнення король Франції, черговий Людовик, сказав: «Ці вчені зменшили територію Франції куди більше, ніж мої генерали її уранціі з зображенням Паризького меридіана. Добре видно, що після вимірів Англія «наблизилася» до Франції.

Значимість введення метричної системи в Європі важко переоцінити. Це один з перших прикладів наукової раціоналізації знань. На її основі і була врешті-решт створена діюча понині Міжнародна Система одиниць вимірювань (СІ), біля витоків якої стояв французький фізик з іспанською прізвищем Ф.Д. Араго.

За своїм походженням Араго належав до стану адвокатів і землевласників, які були опорою і буржуазної революції і наполеонівського режиму. Але він не був ні бонапартистом, ні роялістом, ні якобінцем. Він ставився до того покоління ліберальних вчених, для яких політика була вже не другорядною справою. Ось що записано про нього в енциклопедії царських часів.

«У 1831 р. Араго - член палати депутатів і тут відрізняється як видатний оратор і небезпечний супротивник. Під час лютневої революції 1848 р. був членом тимчасового уряду, в якому займав посаду міністра внутрішніх справ і потім військового міністра. Після державного перевороту 2 грудня 1851 р. він залишився директором обсерваторії, тому що новий уряд звільнив його від присяги »[12].

Тут необхідний невеликий коментар. Араго був людиною честі і не став присягати чергового монарху, порахувавши це нижче своєї гідності. Адже був переворот! Кожен же державний чиновник повинен був дати присягу, щоб залишитися на своєму посту. Враховуючи популярність в народі Араго і його значущість в науці, новий уряд не стало піднімати шуму і, як кажуть, спустило справу на гальмах.

І все-таки наука була його головним покликанням. Він любив науку. Про це свідчать його записки про інших вчених.

Ось як він охарактеризував А. Вольту: «Сміливий і швидкий розум, великі і вірні думки, м'який і щирий характер - такими були основні якості знаменитого професора. Ніколи честолюбство, жадібність до грошей, дух суперництва не веліли його діями. Єдина пристрасть, яку він відчував, була любов до досліджень ». Як слова про жадібність до грошей актуально прозвучали в наш постперебудовний період. Актуально чи ні?

А ось майже поетичні рядки про російський академіка. «Ейлер, - говорить Араго, - обчислював з незвичайною легкістю, обчислення були його стихією; так людина дихає повітрям і орел піднімається до вищих шари атмосфери».

Араго роздавав наукові ідеї іншим вченим і при необхідності приходив до них на допомогу. Тут можна згадати про Х. Деві і О. Френеля. А ось яка історія дійшла до наших днів.

«Коли Ампер зачитав свою доповідь про електродинамічних діях струмів, один з його колег по закінченні читання запитав:« Але що ж, власне, нового в тому, що ви нам сказали? Само собою зрозуміло, що якщо два струму надають дію на стрілку, то вони надають дію також і один на одного ». Ампер, захоплений зненацька, не знав, що відповісти. Але йому на допомогу прийшов Араго. Він вийняв з кишені надає дію на стрілку, проте ж вони ніяк не діють один на одного ».

Вчений і політик володів рідкісним якістю пояснювати складні речі дуже просто. Їм написано цілий ряд науково-популярних творів. Крім згаданих біографій і книги по атмосферному електрики це «Історичні нотатки про парові машинах» і «загальнозрозумілу астрономія» в 4-х томах. Ці книги також переведені на російську мову і видані в Санкт-Петербурзі в 1861 році.

По-державному підійшов він і до питання про щойно винайденою фотографії. Один з творців процесу фотохімічної фіксації зображень Л.Ж. Дагерр ознайомив Араго зі своїм винаходом. Ньютон відразу ж зрозумів його значущість і 7 січня 1839 р. на засіданні Паризької Академії наук доповів про нові принципи отримання та консервації зображень. Цей день офіційно і вважається днем ​​народження фотографії. Наведемо кілька рядків з його доповіді.

«З точки зору легкості виготовлення знімків дагерротипія не містить в собі жодного прийому, якого не міг би виконати будь-яка людина. Вона абсолютно не вимагає вміння малювати, і не потрібно особливої ​​спритності. Якщо точно дотримуватися певних, досить простих і нечисленних правил, то немає жодної людини, яка не могла б зробити дагеротип з такою ж упевненістю і так само добре, як робить знімки сам пан Дагерр ». За пропозицією

Араго «секрети» винахідника були закуплені французьким урядом і стали надбанням широкої громадськості.

Це один з небагатьох випадків, коли історія винаходу і винахідника закінчується, як казка зі щасливим кінцем. Одне з видатних відкриттів ХІХ століття швидко увійшло не тільки в побут, але і в науку, культуру та історію. «Дагерр став національною гордістю Франції», - констатував історик фотографії І.А. Головня.

Національною гордістю Франції став і вчений-фізик Франсуа Араго Домінік. Крім усього іншого він виявився і хресним батьком фотографії.

Араго приймається   за електрику

Перші роки своєї академічної діяльності Араго виконує роботи у Французькому Бюро довгот і вивчає питання фізичної оптики. Разом з Люссаком він видає науковий журнал під назвою «Аннали хімії та фізики», де повідомляється про новітні досягнення в області цих наук.

Влітку 1820 р. він відвідує Женеви, де проходить з'їзд європейських натуралістів. На цьому форумі 19-річний швейцарський фізик Артур де-ля-Рів демонструє досвід Ерстеда, опис якого тільки що прийшов з Данії, благо для цього не потрібно було обзаводитися серйозною апаратурою.

Після повернення до Парижа вже у вересні на засіданні Академії наук Араго заявляє колегам: «Панове, професорові в Копенгагені Ерстед вдалося зробити прекрасне відкриття ... що загрожує такими наслідками, які зараз ще не в змозі передбачити допитливий, але обмежений людський розум ... »[8]. Примітно, що це сказала людина, пророчо написав про вольтовому стовпі такі словаьшім кількістю рідини, становить снаряд, чудніше якого людина ніколи не винаходив, не виключаючи телескопа і парової машини ».

Розповідь учасника з'їзду настільки зацікавив слухачів, що негайно до дослідів приступають академіки А. Ампер, Гей-Люссак, Ж. Біо, Ф. Савар і багато інших менш відомі дослідники. Починає експериментувати і сам Араго.

Ось опис зроблених ним дослідів: «приробили тонку мідний дріт до одного з кінців вольтаніческой батареї, я помітив, що в ту мить вона притягала тирса м'якого заліза, як це зробив би справжній магніт.

Коли дріт була занурена в тирсу, вони приставали до неї з усіх сторін, так що вона завдяки цьому досягала товщини, що дорівнює звичайному діаметру трубки пера »[9]. Нагадаємо, що мова йде про гусячих пір'ї, якими писали тоді не тільки поети і письменники, а й учені.

Щасливою знахідкою дослідника було застосування в дослідах замість компаса ошурки. У магнітному полі тирса розташовуються у вигляді ланцюжків, що дають картину ліній цього поля. Правда, Араго цю картину не помічає. Це зробить Т. Зеєбека в наступному 1821 (рис. 2). Однак Араго робить значуще спостереження: «Як тільки зв'язок сполучної дроту з обома полюсами батареї припинялася, тирса відділялися і падали». Тобто відпадіння відбувалося при припиненні електричного струму. Звідси можна було зробити дивовижний висновок, що Магнітне поле - ЦЕ ОБОВ'ЯЗКОВИЙ СУПУТНИК ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ. Щоб підтвердити це, дослідник користується дротом з різних матеріалів: латуні, срібла, платини і т. д. Результат незмінний.

Спроба ж намагнітити сталевий дріт, пропускаючи по ній електричний струм, ні до чого не приводить. «Коли гальванічний струм, - пише Араго, - проходив по сталевих проволокам в поздовжньому напрямку, я незмінно знаходив, що сталевий дріт, якщо остання абсолютно пряма, не отримує ніякого магнетизму».

Дивним ж було те, що звичайна швейна голка в дослідах вела себе абсолютно інакше. Вона намагнічується! Секрет цього феномену був відкритий пізніше. Справа в тому, що для того, щоб утримати голку в електричному ланцюзі, експериментатор підводить мідним дротом намагнічує її кінці! Можливо, саме цей факт підказав Амперу наступну ідею, як пише Араго, - «що сильніша намагніченість вийде, якщо замість прямої сполучної дроту, який користувався я, взяти дріт, зігнуту по НАРІЗНИЙ ЛІНІЇ».

Перевірка цієї думки Ампера перевершила всі очікування. «Після декількох хвилин перебування всередині гвинта сталева стрілка отримала досить сильну дозу магнетизму. Положення магнітних полюсів цілком відповідало результату, який заздалегідь був виведений Ампером ». (Правило плавця.) Так була створена перша електромагнітна котушка, згодом названа Ампером соленоїда. Тут же і був розгаданий феномен поведінки швейної голки. У місцях контакту голки сполучно

Араго починає перевірку дії соленоїдів однакових розміру і форми, але з різним напрямком навивки дроти (як права і ліва різьба на болтах). Результат не змінюється. Звідси робиться найважливіший висновок: «Якщо гальванічний струм циркулює вздовж витків гвинта, то завжди можна заздалегідь передбачити, де будуть перебувати північний і південний полюси». Ця фраза дозволяє вважати Ф.Д. Араго творцем першого електромагніту.

Перший французький фізик спостерігає дивне і незрозуміле явище. Як зараз стає зрозумілим, це явище самоіндукції. Пояснити його він не міг, тому що до відкриття електромагнітної індукції Фарадеєм залишалося кілька років, а до відкриття самоіндукції ще більше. Але ми зафіксуємо це спостереження Араго. «Мідна сполучна дріт має досить інтенсивної магнітною силою, оскільки вона з'єднана з обома полюсами батареї. Іноді мені вдавалося знаходити в неї сліди цієї властивості ще через кілька митей, після того як повідомлення між обома полюсами було перервано. Але це явище було вкрай скороминущим, і я не міг відтворювати його в сваволі ».

Попередник Фарадея

Найвидатнішим відкриттям великого фізика М. Фарадея вважається відкриття їм електромагнітної індукції. Відомо, що він відзначався великою скромністю та порядністю, тому на першій сторінці його ж роботи, присвяченій освіті електрики з магнетизму, можна прочитати таке. «Цілий ряд дій, що викликаються індукцією електричних струмів, був знайдений і описаний раніше», і серед цих дій згадуються «чудові досліди Араго» [11].

Що це за досліди?

У 1824 р. Ф.Д. Араго спробував за допомогою звичайної компасної магнітної стрілки визначити, чи є вкраплені залізні частинки в смузі міді. Невідомо, знайшов він ці шматочки чи ні, але зазвичай довго коливається стрілка цього разу швидко заспокоювалася.

7 березня 1825 після доповіді Паризької Академії наук він опублікував ще більш вражаючий досвід з цієї ж серії. Магнітна стрілка відхилялася, коли металевий немагнітна і не обов'язково мідна кругла пластинка наводилася в обертання над або під стрілкою. При цьому рух стрілки по своєму напрямку збігалося з обертаннями платівки. Виходило, що немагнітний диск якимось чином захоплює за собою магніт при обертанні. Ряд фізиків (Зеєбека, Нобілі), повторивши досліди, припустили, що при обертанні диска навпаки магніту в диску з'являються магнітні диполі, як це відбувається в залозі при піднесенні його до магніту. Ці диполі і привертають до себе магнітну стрілку.

Дану гіпотезу вирішив перевірити першовідкривач явища. Він підвісив намагнічену голку пліч врівноважених лабораторних ваг. Під голкою він став обертати металевий немагнітний диск. Відповідно до гіпотези Зеєбека стрілка повинна була притягатися до диска. Але на жаль! Вона навпаки відштовхувалася! Гіпотеза була неспроможною. Залишалося тільки припустити, що в пріродеамі приводиться малюнок 4 для демонстрації магнетизму обертання. На нерухомій осі вертикально і вільно висить магнітна стрілка з дещо обтяженою нижньою частиною для самоповороту. Латунний диск А, ніяк механічно не пов'язаний зі стрілкою, має ручний привід через зубчасту передачу. Прилад забезпечений шкалою В, укріпленої на станині. При обертанні ручки приладу починає обертатися диск, який «захоплює» за собою стрілку. Коли обертання припиняється, стрілка знову встановлюється вертикально. Причому можна спостерігати закономірність: чим ШВИДШЕ обертається диск, тим БІЛЬШЕ відхиляється стрілка.

Навіть не знаючи фізики процесу, «магнетизму обертання» можна знайти застосування. Якщо обертати диск за допомогою гнучкого валу від колеса автомобіля, то шкалу можна разградуіровать у значеннях швидкості її руху. Так власне і влаштований спідометр автомобіля. Сотні мільйонів подібних автомобільних пристроїв, заснованих на "магнетизм обертання», справно несуть службу на автошляхах Земної кулі вже більше століття. Правда, потрібно відзначити, що в даний час новітні цифрові спідометри, що встановлюються на автомашинах, засновані на інших принципах дії.

Розгадка феномена «магнетизму обертання» була в центрі уваги багатьох фізиків. І тільки в листопаді 1831 р. після відкриття електромагнітної індукції М. Фарадеєм було знайдено відповідь.

При русі струмопровідного диска в магнітному полі компасної стрілки в ньому з'являються струми, які створюють своє магнітне поле. Взаємодія двох магнітних полів і дає «магнетизм обертання». «Тепер, - записав у своїй робочого зошита Фарадей, - коли ми знаємо про існування цих струмів, явища, відкриті Араго, можна пояснити, не приписуючи їх тому, що в міді утворюється полюс, протилежний наближається».

Диск і магніт взаємодіють незалежно від того, чи обертається диск - за ним магніт, або магніт, а за ним диск.

У 1879 р. Вальтер Байлі зробив повідомлення у Лондонському Фізичному суспільстві «Про один спосіб обертання Араго». Там містилося такий умовивід: «Обертання диска відбувається внаслідок обертання магнітного поля, в якому він розміщений, і ми повинні чекати, що якщо подібне обертання поля вийде яким-небудь іншим способом, то обертання диска залишиться тим самим» [II].

Байлі створив електромагніт, що складається з чотирьох котушок, з'єднаних попарно. За допомогою спеціального комутатора він від джерела живлення живити ці котушки таким чином, що спочатку отримувала напруга одна пара котушок, потім всі чотири і нарешті інша, встановлена ​​перпендикулярно до першої. Виходила повна імітація обертового магнітного поля. Мідний диск, встановлений над електромагнітами, починав одразу обертатися (рис. 5). На цьому принципі незабаром з'явиться і двофазний електродвигун змінного струму.

Розвиток електроенергетики в подальшому призвело до створення трифазних систем, а основним електричним двигуном у них став асинхронний електродвигун змінного струму. Щоправда, замість диска Будьонний струмопровідною, так званої «білячої кліткою». Мільйони і мільйони таких електродвигунів справно несуть свою службу: перетворюючи електричну енергію в механічну, обертають насоси, верстати, вентилятори ...

Біля витоків всього цього різноманіття приладів і пристроїв стояв фізик Франсуа Араго Домінік. Якщо у читача виникне бажання на власні очі побачити диск, названий ім'ям Араго, можна заглянути у віконечко свого квартирного електричного лічильника.

Список літератури

1. Смирнов Б. М. Проблема кульової блискавки. - М. - Наука, 1988, с. 7

2. Араго. Біографії знаменитих астрономів, фізиків і геометрів. Пер. з французької Перевощікова. т. 1, СПБ, 1860; т.2 і 3, СПБ, 1861.

3. Гранін Д. Араго і Наполеон. / Шляхи в незвідане. Письменники розповідають про науку. Сб.9. М. - Рад. письменник, 1972, с. 217.

4. Ломоносов М. В. Про дію хімічних розчинників. Повне зібрання творів т. 1. М-Л.; АН СРСР,. 1950, с. 146, с. 371.

5. Кравець Т. П. Від Ньютона до Вавілова. - Л.; Наука, 1967, с. 21,113.

6. Старосільська-Нікітіна О. Нариси з історії науки і техніки періоду французької буржуазної революції. 1789-1794. М-Л.; АН СРСР, с. 138.

7. Поль Таннер. Історичний нарис розвитку природознавства у Європі. Переклад з французької. - М-Л.; ГТТІ, 1934, с. 149-150.

8. Гельфер Я. М., Лешковцев В.А. Чудові вчені. - М.; Наука, 1980, с. 73-74.

9. Араго Ф. Досліди, пов'язані з намагничиванию заліза і сталі дією вольтаніческого струму. У кн: А. М. Ампер. Електродинаміка. - М.; АН СРСР 1945, с. 440-448.

10. Фарадей М. Експериментальні дослідження з електрики. т. 1. - М.; АН СРСР, 1947, с. 11, 57.

11. Гусєв С. О. Нариси з історії розвитку електричних машин. - М-Л.; Госенергоіздат, 1955, с. 45.

12. Велика енциклопедія під ред. Южакова С. Н. т. 1. - СПБ, 1900, с.780.

13. Льоцці М. Історія фізики. Пер. з італійської. - М.; Світ, 1970, с. 251.

14. Головня М. А. З чого починалася малюнок. - М.; Знання, 1991, с.115.

15. Див Л.1, с. 24.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Історія та історичні особистості | Стаття
57кб. | скачати


Схожі роботи:
Досліди Араго і теорія Френеля
Магнетизм
Електрика і магнетизм
Франсуа Вієт
Франсуа Війон
Франсуа Кене
Франсуа Жирардон
Франсуа Кене
Франсуа Шампольон
© Усі права захищені
написати до нас