|
Отсутствие какой-либо теории или даже модели, которые объясняли бы создание магнитостатического или электромагнитного эффекта, удерживает магнетизм в состоянии путаницы, когда противоречия и несогласованности настолько многочисленны, что ни одно из них не принимается всерьез. С подобной ситуацией мы столкнулись в исследовании электрических явлений, особенно в случае проблем, созданных отсутствием осознания разницы между электрическим зарядом и количеством электричества. Намного большее число ошибок и пробелов создало состояние хаоса в концептуальных аспектах магнитной теории. Перед лицом таких препятствий удивительно, что исследователи в этой сфере достигли такого большого прогресса. Как отмечалось раньше, многие физические величины, вовлеченные в электромагнетизм, совпадают с величинами, входящими в магнитостатические феномены. Они связаны с двумерными скалярными отношениями, невзирая на особую природу феноменов, в которых они участвуют. Следовательно, электромагнитные единицы, относящиеся к этим величинам, те же, что и определенные для магнитостатических феноменов в главе 20. Некоторые соотношения между этими величинами скорее те же, что для двумерных движений в целом, чем характерные либо для магнитостатики, либо для электромагнетизма. Однако обычно соотношения, вовлеченные в электромагнетизм, аналогичны соотношениям в электричестве, поскольку электромагнетизм – это явление потока тока, а не магнитных зарядов. Один пример – сила между токами. Не существует электромагнитного соотношения, аналогичного уравнению Кулона. В целях анализа теоретики обычно пользуются “элементами тока”, но очевидно, что такие единицы не могут быть изолированными. Отсюда не существует простого взаимодействия между двумя единицами, аналогичного взаимодействию между двумя зарядами. Самое простое электромагнитное взаимодействие, которое используется при определении единицы тока, ампера, – это взаимодействие между магнитными силами параллельных проводов, несущих токи. Воспользовавшись концепцией поля, преимущество которой очевидно при работе с токами, мы определяем магнитное поле тока в терминах плотности потока, B. Было найдено, что величина В равна µ0I/(2s). Пространственно-временные размерности этого выражения t3/s4 x s/t x 1/s = t2/s4, корректные размерности плотности потока. Тогда сила, оказываемая этим полем на единицу длины параллельного провода, несущего ток, равна BIl, с размерностями t2/s4 x s/t x s = t/s2. Выражения, представляющие два шага оценки силы, можно объединить, тогда сила, действующая на провод В за счет тока в проводе А, равна µ0IAIBl/(2s). Если токи равны, оно становится µ0I2l/(2s). Между данным выражением и выражением вида Кулона имеется некоторое сходство, но на самом деле оно представляет другой вид соотношения. Это магнитное (то есть, двумерное) соотношение, аналогичное уравнению электричества V = IR. В связи с электричеством сила равна сопротивлению, умноженному на ток. В связи с магнетизмом сила на единицу длины равна проницаемости (магнитному эквиваленту сопротивления), умноженной на квадрат тока. — 241 —
|