2015-05-23
3027
| 1.Как Гильберт пришел к выводу, что Земля – большой магнит? Он был очень дружен с известными тогда корсарами Френсисом Дрейком и Генри Кавендишем. Именно они сообщили Гильберту, что и в северном и южном полушариях стрелка компаса указывает на север. Они совместно составили карту мира с уникальными замерами магнитного склонения по разным морям и землям. Перенеся эти картинки на глобус, Гильберт пришел к выводу, что Земля является одним большим магнитом. |
| 2. Почему фон Герике удалось открыть новые эффекты, связанные с электризацией трением? История зафиксировала чудо с шаром. На этот раз шар был выполнен из литой серы. Вначале его подвесил на шелковой нити Отто фон Герике, бургомистр германского города Магдебурга. Если шар при вращении придерживать сухими ладонями, он сильно электризовался. С ним проводили много разных опытов, некоторые из них давали необычные результаты. Так, наэлектризовав пушинку, он с любопытством наблюдал, как она притягиваясь к носу исследователя, а затем отскакивала от него. Далее – снова притягивалась и снова отскакивала и т.д. Ведь ранее считалось, что наэлектризованные предметы только притягиваются. И вдруг – отталкиваются. Это напоминало магниты, которые отталкиваются одноименными полюсами. Второе необычное наблюдение: электрическая сила от наэлектризованного шара распространялась по льняной нитке «на один локоть». Ведь это – первая модель линии передач электричества. И еще один опыт: при разряде наэлектризованных шаров слышался треск а порой – одновременно наблюдалось свечение. Это – первый научно зафиксированный факт искусственного моделирования грозового разряда. |
| 3. Как объяснить эффект «лейденской банки» и какова её роль в развитии электротехники? На двух шелковых шнурах был подвешен железный стержень. Он получал заряд от вращающегося стеклянного шара, который электризовался неподвижными щетками. С стержня свисала латунная проволока, конец которой погружался в колбу с водой. Впоследствии колба была заменена стеклянной банкой, обклеенной внутри и снаружи металлической фольгой. Так появилась знаменитая «лейденская банка» – прообраз современного конденсатора. |
| 4. Как была доказана электрическая природа грозового разряда? Франклин первый понял, что молния и искра на выводах «лейденской банки» имеют одну и ту же природу. В доказательство он запустил бумажного змея в грозовую тучу и через намокшую нить зарядил лейденскую банку. Здесь – уверенность в своей правоте, и мужество, и тонкость научного эксперимента, и торжество первой теории электричества. |
| 5.Какова роль М.В. Ломоносова в накоплении знаний об электричестве, сущность его опытов с электрическими явлениями? Рихман и Ломоносов – первые отечественные ученые-электрики. Они устроили более удобную установку для изучения атмосферного электричества, названную «громовой машиной». Ломоносов открыл, что электрические заряды в атмосфере появляются не только во время грозы, но и без нее. На основе своих опытов Ломоносов создал первую научную теорию образования электричества в атмосфере. М.В. Ломоносов впервые ввел в обиход понятие «эфира» - таинственной материи, заполняющей весь мир. Она, находясь в движении (волнуясь), передает электричество так же, как и теплоту. Название диссертации М.В. Ломоносова: «Теория электричества, математически выведенная автором М.В. Ломоносовым», здесь он написал: «…вероятнейшей причиной электричества будет движение эфира…». Это уже впоследствии на смену Ломоносовскому «эфиру» пришло фарадеевское понятие «электромагнитное поле». Приведенная фраза Ломоносова заканчивается: «… если потом не найдется какая-либо другая материя…» (!!!) Рихман и Ломоносов впервые применили «электрометр» в виде железной линейки и шелковой нити. Электрические заряды с громоотвода передавались на линейку, и нить отклонялась. По величине угла отклонения нити оценивалась сила заряда. |
| 6. Как формулируется закон Кулона и в чем состоит физический смысл потенциала электрического поля? Французский ученый Шарль Кунон (1736 - 1806) в 80-х гг. XVIII в. проделал ряд опытов и сформулировал закон электростатики, получивший его имя. Кулон установил, во-первых, что сила взаимодействия между точечными зарядами обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Решая задачи на распределение электричества по поверхности проводников, Пуассон пришел к мысли ввести некоторую функцию, зависящую от координат, которая облегчала бы решение задач. Она замечательна тем, что принимает постоянное значение на поверхности проводника. Изучил свойства этой функции и широко применил ее для решения задач на распределение электрических зарядов английский ученый Грин, который и назвал эту функцию потенциальной. Впоследствии же она получила наименование потенциала электрического поля. Грин выяснил, что физический смысл имеет не сама эта функция, а разность ее значений для различных точек пространства. В различных точках проводника значение функции всегда одинаково. Говоря современным языком, поверхность проводника является эквипотенциальной поверхностью. Помимо Грина, теорию потенциала разрабатывал немецкий математик Гаусс. Понятие потенциала электрического поля непосредственно связано с понятием потенциальной энергии. Действительно, потенциал в данной точке равен потенциальной энергии, которой обладает единичный положительный заряд, помещенный в эту точку. При этом значение потенциала, так же как и потенциальной энергии, определяется с точностью до произвольной постоянной. В связи с этим следует говорить не о потенциале данной точки, а о разности потенциалов между двумя точками (или потенциале данной точки относительно потенциала другой выбранной точки). Потенциал, так же как и потенциальная энергия, определяется работой, производимой электрическими силами при перемещении заряда в пространстве. |
|
|
|
|
|
|
