Электромагнитное поле Фарадея

Решительный поворот к представлениям близкодействия был совершен Фарадеем — творцом основных идей теории электромагнетизма, а окончательно завершен Максвеллом. Согласно Фарадею электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждый из них создает в окружающем пространстве электрическое и магнитное (если он движется) поля. Поля одного заряда действуют на другой и наоборот.

В основе представлений Фарадея об электрическом поле было понятие о силовых линиях, которые расходятся во все стороны от наэлектризованных тел. Эти линии, дающие направление действия электрической силы в каждой точке, были известны уже давно. Их наблюдали и изучали как любопытное явление.

Если продолговатые кристаллики диэлектрика (например, хинина) хорошо перемешать в такой вязкой N жидкости, как касторка, то вблизи заряженных тел эти кристаллики выстроятся в цепочки, образуя линии более или менее причудливой формы в зависимости от распределения зарядов.

Можно проследить силовые линии вблизи поверхности Земли перед началом грозы.

0132.gif

Точно так же можно наблюдать вблизи проводников с током магнитные силовые линии с помощью простых железных опилок.

Фарадей был первым, кто отказался рассматривать силовые линии просто как способ обнять одним взглядом направления равнодействующей сил дальнодействия от наэлектризованных тел или токов в различных местах: сложный результат простых законов. Силовые линии, по Фарадею,— это наглядное отображение реальных процессов, происходящих в пространстве вблизи наэлектризованных тел или магнитов. При этом он сообщил концепции силовых линий замечательную ясность и точность. Распределение силовых линий, по Фарадею, дает картину электрического поля вблизи зарядов или магнитного вблизи магнитов и проводников.

«Фарадей,— писал Максвелл,— своим мысленным оком видел силовые линии, пронизывающие все пространство. Там, где математики видели центры напряжения сил дальнодействия, Фарадей видел промежуточный агент. Где они не видели ничего, кроме расстояния, удовлетворяясь тем, что находили закон распределения сил, действующих на электрические флюиды, Фарадей искал сущность реальных явлений, протекающих в среде». Не будучи математиком и не имея возможности проследить за развитием мысли таких блестяще эрудированных в математике коллег, как Ампер, Фарадей тем не менее с помощью силовых линий мог разобраться в самых сложнейших вопросах электродинамики. И нет сомнения в том, что именно эти идеи привели его к ряду открытий исключительной важности.

Современники, захваченные успехом работ Ампера и других авторитетов действия на расстоянии, отнеслись к идеям Фарадея довольно прохладно, одновременно с интересом следя за его экспериментальными открытиями. Вот что писал один из них: «Я никак не могу себе представить, чтобы кто-нибудь, имеющий понятие о совпадении, которое существует между опытом и результатами вычисления, основанного на допущении закона дальнодействия, мог бы хотя бы один момент колебаться, чему отдать предпочтение: этому ясному и понятному действию или чему-то столь неясному и туманному, как силовые линии».