Войти
A Линия силы в расширенном смысле Фарадей является синонимом Максвелл <5 индукционная линия . Согласно J.J. Томсон 5, Фарадей обычно обсуждает силовые линии как цепочки поляризованных частиц в диэлектрике, но иногда Фарадей считает, что они существуют сами по себе, как будто они простираются через вакуум. Помимо силовых линий, J.J. Томсон - аналогично Максвеллу - также называет их лампами электростатической индуктивности или просто трубками Фарадея. С точки зрения 20-го века, силовые линии представляют собой энергетические связи, встроенные в единую теорию поля 19-го века, которая привела к более математически и экспериментально сложным концепциям и теориям, включая уравнения Максвелла, электромагнитные волны и относительность Эйнштейна.
Силовые линии возникли у Майкла Фарадея, теория которого утверждает, что вся реальность состоит из самой силы. Его теория предсказывает, что электричество, свет и гравитация имеют конечные задержки распространения. Теории и экспериментальные данные более поздних ученых, таких как Максвелл, Герц, Эйнштейн и другие, согласуются с разветвлениями теории Фарадея. Тем не менее теория Фарадея остается отличной. В отличие от Фарадея, Максвелл и другие (например, Дж. Дж. Томсон) считали, что свет и электричество должны распространяться через эфир. В теории относительности Эйнштейна нет эфира, но физическая реальность силы намного слабее, чем в теориях Фарадея.
Историк Нэнси Дж. Нерсесиан в своей статье «Концепция поля Фарадея» проводит различие между идеями Максвелла и Фарадея:
Специфические черты концепции поля Фарадея в ее «любимой» и наиболее полной форме заключаются в том, что сила является субстанцией, что она является единственной субстанцией и что все силы взаимопреобразуемы посредством различные движения силовых линий. Эти черты «излюбленного представления» Фарадея не получили продолжения. Максвелл в своем подходе к проблеме нахождения математического представления для непрерывной передачи электрических и магнитных сил считал их состояниями напряжения и деформации в механическом эфире. Это было частью совершенно иной сети убеждений и проблем, с которой работал Максвелл.
Сначала Фарадей рассматривал физическую реальность силовых линий как возможность, однако несколько ученых согласны с тем, что для Фарадея их физическая реальность стала убеждением. Один ученый датирует это изменение 1838 годом. Другой ученый датирует это окончательное укрепление своей веры 1852 годом. Фарадей экспериментально изучил силовые линии магнитного поля и линии электростатической силы, показав, что они не соответствуют моделям действия на расстоянии. В 1852 году Фарадей написал статью «О физическом характере линий магнитной силы», в которой исследовал гравитацию, излучение и электричество и их возможные отношения со средой передачи, распространением передачи и принимающей сущностью.
Первоначально Максвелл использовал агностический подход в своей математизации теорий Фарадея. Это видно из работ Максвелла 1855 и 1856 годов: «О силовых линиях Фарадея» и «Об электротоническом состоянии Фарадея». В статье 1864 года «Динамическая теория электромагнитного поля » Максвелл отдает научный приоритет электромагнитной теории света Фарадею и его статье 1846 года «Мысли о лучевых колебаниях ". Максвелл писал:
Фарадей обнаружил, что когда плоско поляризованный луч пересекает прозрачную диамагнитную среду в направлении линий магнитной силы, создаваемых соседними магнитами или токами, плоскость поляризации вращается.
Концепция распространения поперечных магнитных возмущений за счет исключения нормальных четко изложена профессором Фарадеем в его «Мыслях о лучевых вибрациях». Электромагнитная теория света, предложенная им, по сути та же, что и та, которую я начал развивать в этой статье, за исключением того, что в 1846 году не было данных для расчета скорости распространения.
Максвелл заменил фразу Фарадея силовыми линиями на силовые трубки, когда выражал свои текучие предположения, включенные в его математизацию теорий Фарадея. силовая трубка, также называемая трубкой электростатической индукции или полевой трубкой, представляет собой силовые линии, движущиеся так, что ее начало следует замкнутой кривой. на положительной поверхности ее конец будет следовать по соответствующей замкнутой кривой на отрицательной поверхности, а сама силовая линия будет создавать индуктивную трубчатую поверхность. Такая трубка называется «Соленоид ». Под прямым углом к трубке создается давление, равное половине произведения диэлектрической и магнитной плотности. Если из-за роста поля силовые трубки расширяются в стороны или в ширину, возникает магнитная реакция на это увеличение силы электрического тока. Однако, если силовая трубка движется в конце, сопротивление для ограничения скорости мало или отсутствует. Силовые трубки поглощаются телами, передающими импульс и гравитационную массу. Силовые трубки - это группа электрических силовых линий.
В начале своего исследования (около 1831 г.) Фарадей называл закономерности явно непрерывных кривых, начерченных в металлических опилках вблизи магнитных кривых. Позже он называет их просто примером магнитных силовых линий или просто силовых линий. В конце концов Фарадей также начал использовать фразу «магнитное поле».
