Эксперименты в области электромагнитных явлений
163
раз. А это значит, что во все расчеты силовых магнитных полей должны быть введены соответствующие коррективы.
........у
О 2 4 6 8 г/г0
Рис. 2.1. Экспериментальные исследования закона полного тока:
а - механическая аналогия - изменение скорости потока сжимаемой жидкости, приводимой в движение вертушкой с лопастями; б -изменение напряженности магнитного поля в зависимости от расстояния от оси проводника; 1 - теоретическая кривая, вычисленная из условия постоянства циркуляции магнитного поля; 2 - экспериментальные результаты при токе I = 1 А; 3 - экспериментальные результаты при токе I = 10 А. Измерения проводились при частотах 50, 400 и 1000 Гц
Выводы
Экспериментальная проверка закона полного тока показала, что в электродинамику необходимо вводить дополнительный параметр - степень сжатия магнитного поля и что необходимо соответственно уточнять зависимости, в которых, так или иначе, фигурирует напряженность магнитного поля или магнитная индукция.
164
Глава 4.
5.3. Передача энергии между обмотками в трансформаторе
Постановка задачи
Механизм передачи энергии из первичной обмотки во вторичную в трансформаторах с железным сердечником описан недостаточно отчетливо. В нем недостаточно ясны причины, по которым снижение сопротивления нагрузки во вторичной обмотке трансформатора вызывает увеличение тока в его первичной обмотке. Обычным объяснением является то, что компенсация магнитного поля, создаваемого током первичной обмотки, магнитным полем, создаваемым током вторичной обмотки и производит подобное действие. Однако тогда должна была бы уменьшаться индуктивность первичной обмотки и увеличиваться реактивная составляющая тока первичной обмотки, а не активная, как это происходит на самом деле.
Поскольку передача энергии может происходить только через магнитное поле, создаваемое током, протекающим в первичной обмотке, то возникло предположение о том, что явление происходит за счет того, что градиент напряженности магнитного поля изменяется с увеличением тока во вторичной обмотке, а это и ведет к увеличению тока в первичной обмотке. Поскольку с удалением от первичной обмотки магнитное поле должно ослабляться, то коэффициент трансформации должен зависеть от взаимного расположения витков первичной и вторичной обмоток фактически независимо от значения магнитной проницаемости сердечника.
Постановка первого эксперимента
Схема первого эксперимента приведена на рис. 3.1.
Предполагается, что э.д.с. во вторичной цепи наводится не через сердечник, а магнитным полем, распространяемым внутри окна сердечника. Поскольку с увеличением расстояния от первичной обмотки напряженность магнитного поля будет умень¬
