Эрик Роджерс - Физика для любознательных. Том 3. Электричество и магнетизм. Атомы и ядра

Фиг. 99. Электрон в электрическом поле.

Силовые линии электрического поля снабжают стрелками, указывающими направление силы, действующей со стороны поля на малый положительный пробный заряд. Электроны обладают отрицательным зарядом, поэтому со стороны поля на них действует сила в строго противоположном направлении.

Катод— это давнее название отрицательного электрода в электролитической ванне. Положительный электрод, через который, как об этом говорилось, в раствор входит ток положительного направления, был назван анодом. Положительный электрод в радиолампах или электрод с отверстием в электронной пушке называется анодом.

Для работы триода нужны две вспомогательные батареи или два других источника постоянного напряжения. Чтобы изменения напряжения на сетке достаточно эффективно влияли на поток электронов, сетка должна быть слегка отрицательной по отношению к катоду. Этого добиваются включением небольшой батареи последовательно с источником изменяющегося сигнала или применением равнозначной схемы, которая позволяет обойтись без батареи. Чтобы создать поле, увлекающее электроны к аноду, необходимо высокое напряжение; источником этого напряжения служит специальная батарея (так называемая «анодная батарея») или выпрямитель, работающий от сети переменного тока.

Между прочим, длительная бомбардировка одного места экрана вредна, луч может «прожечь» экран. Поэтому, работая с осциллографом в лаборатории, не следует надолго оставлять пятно в одной точке экрана. Трубку телевизионной камеры тоже можно повредить таким образом (хотя со временем ее свойства восстанавливаются), и оператору приходится внимательно следить за тем, чтобы не прожечь трубку.

Если вы представляете себе ток как медленное перемещение роя отрицательных электронов по проволоке, в которой остается неподвижным такое же скопление положительно заряженных атомов, то вы должны, кроме того, представить себе, что электроны несут с собой пучок силовых линий, входящих в электроны, в то время как положительные атомы связаны с пучком неподвижных силовых линий, выходящих из них. Движение силовых линий поля по-прежнему имеет место.

Физика далеко не всегда нуждается в формальных определениях, подобных тем, которые встречаются в словарях. Физическая идея может быть понятна и плодотворна, хотя и не поддается точному определению. (Напомним о трудности определения понятия СПРАВЕДЛИВОСТИ в религии и философии.) С другой стороны, нам, безусловно, необходимо выработать четкие определения для тех физических величин , которые мы измеряем (например, температуры, напряженности электрического поля и т. п.). «Так как, без сомнения, истинный смысл физической величины следует находить на основании того, что человек делает с ней, а не того, что он говорит о ней», — P. W. Вгidgmen , The Logic of Modern Physics.

Если наблюдать магнит в действии, то в существование полюсов очень легко поверить как в реальность. Сейчас мы уже знаем, что на самом деле никаких полюсов не существует, так как все свойства магнитов связаны с внутриатомными электронными токами, не имеющими разделенных «полюсов». Хотя привлечение понятия полюсов в учебных целях в настоящее время и но поощряется, мы все же пока воспользуемся им, не вкладывая в него какой-либо реальный смысл.

Те, кто уже изучал физику, могут заметить, сколь тривиальными представляются теперь эти сведения, хотя в некоторых элементарных курсах им придается самостоятельное значение.

Если подвесить вас на веревке, то ваше тело тоже займет некоторое определенное положение и, будучи выведенным из него, обязательно возвратится обратно, но по причинам, уже не связанным с магнетизмом. Каким способом можно было бы убедиться, что поддерживающая нить не искажает результатов ваших опытов с магнитами?

Фиг. 131.

На большей части территории Соединенных Штатов магнитное поле Земли круто наклонено вниз под углом до 70° к горизонту. Магнит, способный следовать за полем, должен был бы наклоняться в том же направлении. Почему же обычная компасная стрелка остается в горизонтальном положении и не перекашивается? Ведь ось никак не может предотвратить перекос, и мы должны были бы увидеть, что северный кончик стрелки царапает дно коробки компаса. Если вы дадите правильный ответ на этот вопрос, то поймете, что имеется простой способ проверить вашу догадку опытным путем, и сможете сами выбрать подходящий прибор для такой проверки.