Бог проявив щедрість,
коли подарував світу таку людину...

Світлані Плачковій присвячується

Видання присвячується дружині, другу й соратнику,
автору ідеї, ініціатору й організатору написання цих книг
Світлані Григорівні Плачковій, що стало її останнім
внеском у свою улюблену галузь – енергетику.

Книга 2. Пізнання й досвід – шлях до сучасної енергетики

7.5. Зародження основ електродинаміки

Не менше ніж теплова і світлова, для природодослідників в XIX столітті становила інтерес і електродинамічна дія електричного струму, тобто способи прямого перетворення електричної енергії в роботу.

Раніше було показано, що соленоїд при проходженні через нього струму діє як магніт і притягується або відштовхується від полюсів іншого магніту. Легко припустити, що і два соленоїди, через які проходить струм, діятимуть один на одного подібно до двох магнітів. І, дійсно, таку взаємодію було встановлено і підтверджено дослідами Ампера в 1820 р.

Ампер довів існування взаємодії не тільки паралельних, але і довільно перехрещених провідників, через які проходить струм. При цьому вони чинять один на одного таку дію, що прагнуть стати паралельно один до одного, причому так, щоб струми в них мали однакові напрями.

Величина електродинамічної сили, з якою діють один на одного електричні провідники, залежить від їх взаємного положення, відстані між ними, а також від сили струму, який в них протікає. У загальному випадку ця сила пропорційна добутку обох струмів, що протікають в провідниках.

Ампер вивів теоретично свій основний електродинамічний закон тільки для двох елементів зі струмом, але не для замкнених контурів зі струмом. Першість в теоретичному визначенні електродинамічної сили струму в замкненому контурі належить Вільгельму Веберу.

Подальші досліди Вебера показали, що дія електродинамічної сили збільшується, якщо замість прямого провідника використовувати спіральне намотування. Цей ефект був використаний в конструкції першого приладу для вимірювання електродинамічної сили струму – електродинамометра. На мал. 7.11 показаний загальний вид електродинамометра для вимірювання слабких струмів, а на мал. 7.12 – загальний вид крутильного електродинамометра для вимірювання сильних струмів.

Вільгельм Едуард Вебер (1804–1891) – німецький фізик, член-кореспондент Берлінської академії наук. Його роботи присвячені електромагнетизму, акустиці, теплоті, молекулярній фізиці, земному магнетизму. У 1833 році побудував перший в Німеччині електромагнітний телеграф. Він розробив теорію електродинамічних явищ і встановив закон взаємодії рухомих зарядів (1848). У 1846 році вказав на зв'язок сили струму з густиною електричних зарядів і швидкістю їх впорядкованого переміщення. Винайшов ряд фізичних приладів, зокрема електродинамометр.
Мал. 7.11. Електродинамометр для вимірювання слабких струмівМал. 7.11. Електродинамометр для вимірювання слабких струмів

Мал. 7.12. Крутильний електродинамометр для вимірювання сильних струмівМал. 7.12. Крутильний електродинамометр для вимірювання сильних струмів

В ознаменування видатних заслуг Вебера його ім’ям була названа одиниця електромагнітного потоку.

Не заглиблюючись в подробиці конструкції електродинамометрів, необхідно відзначити, що вони були першими точними приладами для вимірювання електродинамічної сили переважно змінного струму, який одержав пізніше значно ширше розповсюдження, про що буде сказано нижче.

  • Попередня:
    7.4. Термоелектричний струм
  • Читати далі:
    Розділ 8. Винахід перших електричних машин. Створення центральних електричних станцій
  •