30
В заключение рассмотрим интересный вопрос о токе в колебательном контуре. Несмотря на то, что контур разомкнут (между обкладками конденсатора нет проводников), по такой «разомкнутой цепи» течение ток. Более того, если бы сопротивление катушки и подводящих проводов было равно нулю (сверхпроводимость), электрический ток, вызванный разрядом конденсатора, никогда бы не прекратился.
Как это ни странно, но ток в колебательном контуре можно считать замкнутым. Что это понять, нужно вернуть к явлению электромагнитной индукции. Как впервые указыл Максвелл, существ это явление заключится не в том, что изменение магнитного потока порождает индукционный ток, а в том, что изменение магнитного поля порождает электрическое поле с замкнутыми силовыми линиями (вихревое поле). Индукционный ток — это движение заряженных части в этом поле. В связи с такой формулировкой явления электромагнитной индукции Максвеллу пришла в голову генциальная мысль, что должно существовать и обратное явление: изменяющиеся электрическое поле создает магнитное поле.
В нашем колебательном контуре, когда в нем происходит колебания, есть место, где ничего, кроме изменяющегося электрического поля, нет, Это конденсатор. Значит, вокруг конденсатора существует магнитное поле (рис. 4). С другой стороны, известно, что магнитное поле окружает всякий электрический ток. Выходит, что своим свойством быть окруженным магнитным полем изменяющейся (переменное) электрическое поле ничем не отличается от электрического тока. Со времен Максвелла скорость изменения переменного электрического поля и называют поэтому током, точнее, током смещения.
Таким образом, можно считать, что «объичный» электрический ток (так называемый ток проводимости) в проводящей части цепи колебательного контура как бы продолжается в конденсаторе током без зарядов — током смещения.
Нашкалендарь
Об изохронности колебаний магнитика
На склоне лет Галилео Галилей (1564—1642) рассказал своему юному ученку Винченго Винчини, как началась его научная жизнь. Однако было в 1583 году, девятнадцатилетний Галилей, находясь в Пизанском соборе, наблюдал за качаниями большой лестры. Ему показалось, что период ее колебаний с течение времени не изменяется. Несмотря на затухание, то есть уменьшение размахов колебаний, продолжительность каждого колебания оставалась одинаковой. Вернулись домой, он продолжал эксперимент с шарами, подвешенными на нитях, и приSEL к выводу, что период колебаний магнитка в самом деле не зависят от максимального уела отклонения. Как стацим потом говорить, — колебания магнитка изохронны, то есть постоянны по времени. (Позднее Галилей обнаружил, что период колебаний относится как корни квадратные из длины магнитков.) С этого открытия юного Галилея началась цепь его великих механических открытий.
В соборе, как пишет Винчини, Галилей контрольовал период колебаний листры по бенично собственного пульса, провода эксперименты, он пользовался водяными часами.
Механические часы это время оставляли желать много лушец. Мы не знаем, когда Галилей решил использовать для создания изохронность колебания магнитка: на зареле ли его научной деятельности, в период создания новой механики, или в конце жизни, когда он после суда инквизицины ввода вернулся к занятым механикой. Несомненно, однако, что вплотную конструктивием магнитковых часов Галилей заняла, когда был стар и практическей слен, и потому не смог довести свой великий замисел до реального работающего механизма.
Первые магнитковые часы созданы ХристIANом Гюйленсом (1629—1695). В свою жизнь Гюйленс работал над их условиямствованием и получил в процессе этой деятельности много замечательных результатов. В частности, он уточнил, что утверждение Галилея об изохронности колебаний магнитка справедливо лишь для малых улов отклонения магнитка от равновесия.
С. Г.