СОДЕРЖАНИЕ. Введение.
1. Основные механические понятия.......... 1
ГЛАВА ПЕРВАЯ.
Основные законы и определения электростатики. Электростатическая система мер...... 7— 47
2. Электричество от трения. 7
3. Теории электричества от трения. 8
4. Закон сохранения электричества. 8
5. Закон Кулона. Электростатическая единица количества электричества. 9
6. Распространение электрической силы. 11
7. Электрическое поле. Силовые линии. 11
8. Единица силы электрического поля. 13
9. Теорема Гаусса. 13
10. Электрический потенциал V. 14
11. Эквипотенциальные поверхности (поверхности уровня). 14
12. Соотношение между потенциалом и силой электрического поля. 15
13. Различие между проводниками и изоляторами. 16
14. Электрический заряд, сообщенный массивному проводнику, находится только на его поверхности. 17
15. Внутри замкнутой поверхности уровня, не содержащей в себе заряда, электрическая сила везде равна нулю, а потенциал везде равен потенциалу поверхности уровня. 17
16. Электрический заряд замкнутого полого проводника помещается только на внешней его поверхности. 18
17. Измерение разностей потенциала. 19
18. Потенциал земли полагается равным нулю. 22
19. Заряженный шар действует на внешнюю точку так, как будто весь его заряд сосредоточен в его центре. 22
20. Потенциал в точке, лежащей на расстоянии r от центра шара, заряженного +е, имеет величину V = e/r. 23
21. Электростатическая единица потенциала. 24
22. Электростатическая емкость проводника. 25
23. Электростатическая емкость шара равна его радиусу. 25
24. Распределение статического электричества на проводниках. Действие остриев. 26
25. Соотношение между поверхностной плотностью и силой поля на поверхности проводника. 27
26. Электрическая сила на бесконечной, равномерно заряженной плоскости. 28
27. Электростатическое влияние. 28
28. Применение влияния для получения больших количеств электричества. 31
29. Электрофор. 31
30. Электрическая машина. 33
31. Электрическая машина с влиянием. 33
32. Электрический конденсатор. 35
33. Соединение Лейденских банок в батарею. 38
34. Электрическая энергия заряженного конденсатора. 40
35. Электрическое поле конденсатора. 42
36. Емкость конденсатора. C=S/4pd. 43
37. Охранное кольцо. 43
38. Притяжение двух пластинок конденсатора. Потенциальные весы. 44
39. Диэлектрические явления. 45
40. В законы электростатики вводится диэлектрическая постоянная К... 47
ГЛАВА ВТОРАЯ
Явления электростатики с точки зрения теории Фарадея и Максвелла......48—66
41. Представление Фарадея о сущности электрических процессов. 48
42. Электрическое смещение. Диэлектрическая поляризация. 49
43. Электрическое состояние заряженного конденсатора, по воззрению Фарадея и Максвелла. 51
44. Заряд и емкость конденсатора. 52
45. Закон Кулона. 52
46. Механическая сила, с которой действуют друг на друга два заряженных проводника.53
47. Расширение понятия о силовых линиях. Линии индукции. Поток индукции. 54
48. Распределение линий индукции в конденсаторе. 56
49. Случай, когда только часть конденсатора наполняется средой с диэлектрической постоянной К. 56
50. Свойство границы двух диэлектриков. 57
51. Заряды на границе двух диэлектриков суть, кажущиеся. 58
52. Преломление линий индукции. 59
53. Следствия из факта преломления линий индукции. 60
54. Работа, затрачиваемая на создание электрического смещения. Энергия электрического поля. 63
55. Движение изоляторов и проводников в электрическом поле происходит так, что энергия поля стремится к минимуму. 64
56. Другая формулировка этого закона: диэлектрическое сопротивление стремится к минимуму.65
ГЛАВА ТРЕТЬЯ.
Магнетизм...................67—92
57. Естественные и искусственные магниты. 67
58. Молекулярные магниты. 67
59. Закон Кулона. Единица силы магнитного полюса. 68
60. Земля есть магнит. Северный и южный магнетизм. 69
61. Сила магнитного поля. Магнитный потенциал. 69
62. Нет проводников магнетизма, в смысле электрических проводников. Поэтому сумма напряжений полюсов для каждого магнита равна нулю. 70
63. Диамагнитные явления. Диамагнитные, парамагнитные, и ферромагнитные тела. 71
64. Магнитное смещение. 72
65. Условия на поверхности раздела двух диамагнитных сред. Преломление линий индукции. 73
66. Железо, как магнитный экран. 74
67. Индуктивный магнетизм. 75
68. Реманентный магнетизм. 75
69. Линии индукции каждого магнитного поля представляют собой замкнутые кривые. 75
70. Многозначность магнитного потенциала. 76
71. Магнитная энергия. 78
72. Полюсы магнита. 80
73. Магнитный момент магнита. 81
74. Интенсивность намагничения. 81
75. Соотношения между силой поля, индукцией и интенсивностью намагничения. 82
76. Намагничение ферромагнитных тел. 83
77. Магнитное запаздывание (гистерезис). Остаточность (реманентность). Задерживающая (коэрцитивная) сила. 84
78. Земной магнетизм. 87
79. Определение горизонтальной слагающей H по способу Гаусса. 88
80. Определение магнитного момента магнита в абсолютных единицах. 92
81. Определение силы магнитного поля сравнением с горизонтальной составляющей. 92
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ.
Основные законы и определения электромагнетизма. Электромагнитная система мер .. .. 93—111
82. Электрический ток. Сила тока и её единица в электрической мере. Гальванический элемент. 93
83. Ряд напряжения. 94
84. Источники энергии тока. 94
85. Магнитное действие электрического тока. Правило Ампера. 95
86. Магнитные линии индукции расположены кольцеобразно вокруг проволоки, обтекаемой током. 95
87. Сила магнитного поля, вызванного током, пропорциональна силе тока. 97
88. Закон Био-Савара. 98
89. Приложение закона Био-Савара к круговому проводнику. 99
90. Электромагнитная система мер. 100
91. Соотношение между электростатической и электромагнитной единицей силы тока. 101
92. Количество электричества в электромагнитной мере. 102
93. Размерность силы тока и количества электричества в электромагнитной мере. 102
94. Разность потенциалов в электромагнитной мере. 103
95. Работа, доставляемая электрическим током. 1 вольт•ампер = 1 ватт. 104
96. Закон Джоуля о теплоте, выделяемой током, и закон Ома. Электрическое сопротивление. 104
97. Удельное сопротивление и удельная проводимость вещества. 105
98. Абсолютная и техническая единица сопротивления (ом). 106
99. Емкость проводника в электромагнитной мере. 107
100. Разветвления тока. Правила Кирхгофа. 108
101. Вычисление сопротивления составных проводников. 109
102. Соединение нескольких элементов в батарею. 110
103. Потеря потенциала в замкнутом элементе. 111
ГЛАВА ПЯТАЯ.
Электролиз...................112 — 134
104. Электролитическая проводимость. 112
105. Первый закон Фарадея. 112
106. Второй закон Фарадея. 113
107. Измерение силы тока вольтаметром. 114
108. Вторичные реакции. 115
109. Осаждение металлов из растворов их солей. 117
110. Теория электролиза Клаузиуса и Аррениуса. Диссоциация. Ионы. 117
111. Заряд на единицу массы (e/m) электролитических ионов. 118
112 Странствование ионов. Число переноса. 119
113. Значение закона Ома в случае электролитической проводимости. 120
114. Закон Оствальда: связь между степенью диссоциации и концентрацией. 121
115. Определение степени диссоциации по электропроводности. 123
116. Эквивалентная электропроводность. 125
117. Определение абсолютной подвижности ионов. 127
118. Числовой пример. 127
119. Превращение химической энергии в электрическую. Элемент Вольты. 128
120. Вычисление электродвижущей силы элемента Вольты. Zn — Н2 SO4 — Cu. 129
121. Поляризация. 129
122. Поляризация в вольтаметре с гремучим газом. 130
123. Деполяризация. 131
124. Аккумуляторы. 131
125. Неполяризующиеся электроды. 133
126. Непостоянные и постоянные элементы. 133
127. Вычисление электродвижущей силы элемента Даниеля. 134
ГЛАВА ШЕСТАЯ.
Электрические измерения............135—161
А. Измерение силы тока.......... 135—146
128. Абсолютное измерение силы тока. 135
129. Электролитическое измерение силы тока. 136
130. Международные единицы. 136
131. Измерение силы тока с помощью гальванометров. 136
132. Типы зеркальных гальванометров. 137
133. Защита гальванометров от посторонних магнитных влияний. Панцирные гальванометры. 139
134. Действие магнитного поля на проводники тока. Гальванометр системы Депре-Дарсонваля с отклоняющейся катушкой. 142
В. Измерение сопротивлений.......146—151
135. Абсолютное измерение сопротивления. 146
136. Нормальные сопротивления. Ящики (магазины) сопротивлений. 146
137. Определение сопротивления подстановкой. 147
138. Определение сопротивления дифференциальным гальванометром. 148
139. Определение сопротивлений с помощью моста Уитстона. 149
С. Измерение электродвижущих сил......151—161
140. Непосредственное определение электродвижущих сил. 151
141. Определение электродвижущих сил сравнением с нормальными элементами. 151
142. Элементы Кларка и Вестона. 151
143. Компенсация по методу Поггендорфа и Дюбуа-Реймона. 152
144. Компенсационный аппарат. 153
145. Универсальный гальванометр. 155
146. Определение чувствительности гальванометров; проверка амперметров при помощи известных нормальных сопротивлений и известной электродвижущей силы. 157
147. Определение весьма большого сопротивления. 157
148. Измерение весьма малого сопротивления по способу ответвления. 158
149. Определение малого сопротивления мостиком Томсона. 159
150. Определение весьма большого сопротивления с помощью конденсатора и электрометра. 160
151. Баллистический гальванометр. 161
152. Сравнение емкости конденсаторов. 161
ГЛАВА СЕДЬМАЯ. Электромагнитная индукция...........162—185
153. Возникновение индуктивных токов. 162
154. Индуктивный ток, как следствие учения об энергии. 162
155. Закон Ленца. 163
156. Вычисление индуцированной электродвижущей силы на основании закона о сохранении энергии. 164
157. Неравномерное движение проводника в магнитном поле. 166
158. Исследование закона индукции. 167
159. Измерение силы магнитного поля при помощи баллистического гальванометра. 167
160. Земной индуктор. 168
161. Измерение сопротивлений при помощи земного индуктора. 161
162. Токи Фуко. 170
163. Коэффициент взаимной индукции. 171
164. Коэффициент самоиндукции. 172
165. Абсолютная и техническая единицы и размерность коэффициента самоиндукции. 174 166. Замыкание и размыкание тока в индуктивном проводнике. 174
167. Искровой индуктор Румкорфа. 177
168. Прерыватели тока. 179
169. Направление взаимного действия между обтекаемым током, проводниками и магнитом, а также направления индуктивных токов. 183
170. Взаимодействие между проводниками, обтекаемыми током. 184
ГЛАВА ВОСЬМАЯ.
Магнитные измерения ..............186—198
171. Соленоид. 186
172. Работа, затраченная на движение магнитного полюса, равного единице, вокруг проводника, обтекаемого током и так, что он один раз пересекает плоскость, огибаемую проводником, т.е. магнитодвижущая сила проводника равна 4pi. 186
173. Магнитная сила поля внутри соленоида. 187
174. Коэффициент самоиндукции соленоида. 187
175. Влияние железного сердечника на свойства соленоида. 188
176. Магнитная энергия соленоида. 188
177. Механическая аналогия возникновения тока в индуктивном проводнике. 189
178. Определение кривой гистерезиса. 190
179. Магнитный измерительный метод. 191
180. Определение кривых индукций при помощи индуктивных токов. 191
181. Коэффициент сопротивления намагничению. Отрезок. 192
182. Намагничивающий прибор. Весы Дюбуа. 193
183. Потеря энергии через гистерезис. 196
184. Способы определения магнитного поля. 197
ГЛАВА ДЕВЯТАЯ.
Применение индукции к получению сильных электрических токов Динамомашины .. . 199—211
185. Индукция в проволочной петле, вращающейся в однородном магнитном поле. Синусоида. 199
186. Магнитоэлектрическая машина.
187. Кольцо Грамма.
188. Динамомашина. 204
189. Напряжение на клеммах. 205
190. Соединения последовательное, параллельное и компаунд (смешанное). 206
191. Электродвигатель.207
Телефон и микрофон.
192. Телефон.
193. Микрофон.
ГЛАВА ДЕСЯТАЯ.
Переменные токи.................212—280
194. Возникновение переменных токов. 212
195. Сила тока и электродвижущая сила в проводниках с неиндуктивным
сопротивлением. 212
196. Цепь с самоиндукцией и исчезающе малым омовским сопротивлением.
197. Замкнутый проводник с бесконечно малым сопротивлением, имеющий некоторую емкость.
198. Замкнутый проводник, обладающий сопротивлением и самоиндукцией. 216
199. Конденсатор в последовательном соединении с сопротивлением. 217
200. Сопротивление в цепи с емкостью и самоиндукцией. 218
201. Графическое представление при помощи векторной диаграммы. 219
202. Замкнутая цепь с сопротивлением и самоиндукцией. 220
203. Замкнутая цепь с включенными последовательно сопротивлением, самоиндукцией и емкостью. 221
204. Проводники с сопротивлением, самоиндукцией и емкостью, включенные параллельно в цепь переменного тока. 221
205. Омовское сопротивление параллельно с самоиндукцией без сопротивления. 222
206. Параллельное соединение неиндуктивного сопротивления и самоиндукции с сопротивлением. 223
207. Омовское сопротивление, включенное параллельно с конденсатором. 223
208. Мост Уитстона для измерения импедансов, самоиндукции и емкостей. 224
209. Сравнение самоиндукций. 225
210. Сравнение емкостей. 227
211. Определение диэлектрических постоянных. Способ Нернста. 227
212. Удельная проводимость электролитов. Степень сопротивления сосудов. 230
213. Определение проводимости электролитов. 231
214. Поляризация. 231
215. Влияние поляризации на переменный ток. 231
216. Ограниченная применимость телефона, как измерительного инструмента. 233
217. Вибрационный гальванометр и оптический телефон. 234
218. Вносит ли поляризация погрешность в результат определения сопротивлений? 234
219. Самопроизвольная деполяризация. 236
Измерения силы и напряжения переменного тока 236
220. Средняя гальванометрическая величина силы тока. 236
221. Динамометрическая средняя величина силы тока. 237
222. Коэффициент формы тока. 238
223. Электродинамометр. 238
224. Амперметр, основанный на нагревании проволоки. 239
225. Измерение напряжения. Приборы без самоиндукции. 240
226. Измерение напряжения. Приборы с самоиндукцией. 241
227. Измерение напряжения при помощи электрометра. 241
228. Энергия переменного тока. 242
229. Особые случаи. 244
230. Измерение работы переменного тока. 245
231. Измерение разности фаз j с помощью ваттметра и вольтметра. 248
232. Измерение работы тока при помощи трех амперметров. 248
233. Измерение работы тока при помощи электрометра. 250
234. Измерение сопротивлений при переменном токе, особенно самоиндукции, определением силы тока и напряжения. 250
235. Определение частоты переменного тока. 252
236. Влияние железа. 252
237. Воспроизведение кривых, напряжения и силы тока при помощи мгновенных контактов. 255
238. Непосредственное воспроизведение кривых напряжения и тока при помощи вращающихся зеркал и световых эффектов. 255
239. Демонстрирование разности фаз между двумя переменными токами или между током и его э. д. с. 258
240. Демонстрация кривой гистерезиса с помощью трубки Брауна. 259
241. Машины переменного тока. 260
242. Преимущества переменного тока для передачи энергии. 263
243. Трансформаторы. 265
244. Трансформатор на холостом ходу. 266
245. Нагруженный трансформатор. 267
246. Многофазные токи. 268
247. Трехфазный ток. 269
248. Проводник во вращающемся поле. 270
249. Многофазные цепи. 270
250. Измерение работы трехфазного тока. 273
251. Многофазные моторы. 274
252. Начало вращения асинхронного мотора. 275
253. Опыты Томсона с отталкиванием. 276
254. Явление резонанса. 276
255. Вычисление величины самоиндукции и емкости, необходимых для полного резонанса. 278
256. Представление явлений резонанса при помощи векторной диаграммы. 278
257. Резонанс тока.279
ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ. Электрические колебания............281—360
А) Возникновение электрических колебаний ... 281 —299
258. Аналогия с колебаниями маятника. 281
259. Возбуждение колебаний. 282
260. Колебательный разряд конденсатора. 282
261. Теория колебательного разряда конденсатора. 283
262. Исследование общего интеграла. 286
263. Интеграл для частного случая. 287
264. Исследование частного случая. 288
265. Пример. 288
266. Влияние омического сопротивления на колебания. 289
267. Колебания индуктора Румкорфа. Демонстрация его медленных колебаний. 290
268. Непосредственное получение кривой колебания. Маятник Гельмгольца. Определение ддэлектрических постоянных. 290
269. Быстрые колебания в мосте Уитстона. 291
270. Демонстрация колебания конденсатора при помощи звуковых явлений. 292
271. Демонстрация колебаний конденсатора при помощи поющей вольтовой дуги. 293
272. Говорящая вольтова дуга. Световой телефон с селеновой пластинкой. 293
273. Сильные индуктивные действия при разряде конденсатора. 294
274. Резонанс. Трансформатор Тесла. 295
275. Опыты Тесла. 297
276. Опыт для доказательства импеданса. 297
277. Колебания распространяются только по внешней поверхности проводника. 298
278. Опытное приложение продолжительных разрядов конденсатора к опытам Тесла. 298
В) Волнообразное распространение электрических колебаний вдоль проволок....300— 314
279. Распространение электрических колебаний по проволокам. 300
280. Длина волны. 301
281. Образование стоячих волн. 301
282. Измерение длины волны и скорости её распространения. 302
283. Очень быстрые электрические колебания. Первые опыты Г. Герца. 302
284. Условие резонанса. 304
285. Электрическая и магнитная силы вокруг вибратора, вблизи последнего. 306
286. Стоячие волны Герцевского вибратора в проволоках. 309
287. Многократный резонанс. 309
288. Многократный резонанс объясняется затуханием. 310
289. Зависимость электрической и магнитной силы от расстояния от вибратора. 310
290. Проволочная система Лехера. 311
291. Электрическая и магнитная сила стоячих волн в проволоках. 313
292. Трубка Аронса. 314
293. Динамоболометр Пальцова-Рубенса. 314
C) Волнообразное распространение электрических колебаний в пространстве.....315—332
294. Электромагнитная индукция токов смещения. 315
295.Электромагнитное поле Герцевского вибратора. 317
296. Распространение электромагнитного возмущения в пространстве. 318
297. Электромагнитные волны в свободном пространстве. 319
298. Электрическая и магнитная сила стоячей электрической волны в свободном пространстве. 319
299. Электрическая и магнитная сила колебаний, распространяющихся в свободном пространстве. 320
300. Принцип Гюйгенса. 322
301. Отражение от абсолютно проводящей стенки. Действие проволочной решётки. 323
302. Отражение волн, падающих наклонно к решётке. 324
303. Дифракция электромагнитных волн. 325
304. Короткие волны. 326
305. Когерер. 327
306. Опыты Герца. 328
D) Влияние диэлектрика на распространение электромагнитных волн. Электромагнитная теория света......................332—:349
307. Частичное отражение электромагнитных волн от поверхности диэлектрика. 332
308. Скорость распространения в изоляторах. 333
309. Преломление электрических волн. 334
310. Скорость распространения волн в проволоках, находящихся в различных средах. Определение диэлектрической постоянной при помощи волн в проволоках. 336
311. Влияние погружения вибратора в изолятор на длину волны. 338
312. Резонансная решётка Гарбассо. 338
313. Электромагнитная теория света. 339
314. Дисперсия. 339
315. Дисперсионные формулы. 341
316. Лучеиспускание. Явление Земана. 344
317. Магнитное вращение плоскости поляризации. Постоянная Верде. Явление Керра. 347
318. Преимущество электромагнитной теории света перед упругой. 347
319. Направление колебания поляризованного света. 348
E) Телеграфия без проводов..........349—360
320. Потеря энергии в вибраторе Герца через излучение. 349
321. Первые опыты Маркони. 350
322. Связанные колебания Брауна. 352
323. Опыты Зейбта для демонстрации беспроволочной телеграфии. 356
324. Магнитный детектор.360
ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ.
Электропроводность газов...........361—419
325. Различного рода электропроводность газа. 361
326. Природа электропроводности газа. Ионная теория. 362
327. Зависимость силы тока от электродвижущей силы. 362
328. Пропорциональность между скоростью ионов и силой поля. 366
329. Распределение ионов и объемная плотность свободного электричества в проводящем газе. 367
330. В электрическом поле, линии индукции которого идут параллельно друг другу, потенциал и объемная плотность свободного электричества в каждой точке связаны между собой зависимостью d2V/dx2= — 4pr. 369
331. Вычисление распределения ионов и изменение потенциала. 373
332. Опытное доказательство предыдущего. 375
333. Электропроводность в пламени. Униполярная проводимость. 376
334. Другие случаи электропроводности в газах. Образование ионов на поверхности электродов. 378
335. Электропроводность около раскаленных тел. 378
336. Фотоэлектрический ток. 379
337. Конденсация водяного пара ионами. 381
338. Определение подвижности ионов. 382
339. Определение заряда одного иона. 385
340. Самостоятельная электропроводность газов. Удары ионов. 385
341. Газы всегда обладают незначительной проводимостью. 387
342. Запаздывание искрового разряда. 388
343. Опыт Герца над действием ультрафиолетовых лучей. Ложное и правильное представление об этом явлении. 388
344. Искровой потенциал. Электрическая твердость газов. 389
345. Разряд с острия. 391
346. Тлеющий разряд (Glimmentladung). 392
347. Изменение потенциала при тлеющем разряде. 393
348. Отрицательный свет (глиммлихт) и положительный свет. 395
349. Возникновение отрицательного света (глиммлихта). 395
350. Катодные лучи. 396
351. Флюоресценция и химическкие явления, вызываемые катодными лучами. 397
352.Отклонение катодных лучей магнитом. Определение mv/e. 398
353. Электростатическое отклонение катодных лучей. Определение mv2/e. 399
354. Тепловое действие катодных лучей. Определение mv2/e. 401
355. Определение mv2/e измерением потенциала разряда. 402
356. Однородные и неоднородные катодные лучи. 403
357. Величина e/m и скорость v катодных лучей. 403
358. Отражение катодных лучей. 405
359. Катодные лучи проходят сквозь тонкие металлические пластинки. 405
360. Каналовые лучи. 406
361. Рентгеновские лучи. 407
362. Рентгеновские трубки. 408
363. Жесткие и мягкие Рентгеновские лучи. 409
364. Природа Рентгеновских лучей. 410
365. Некоторые другие свойства Рентгеновских лучей. 411
366. Беккерелевские лучи. 411
367. Лучи радия и полония. 413
368. Магнитное и электрическое отклонение лучей радия и полония. 413
369. Способ Кауфманна определения e/m. 414
370. Электродинамическая масса. 414
371. Вторичные лучи. Наведенная радиоактивность. Эманация радия. 416
372. Самозаряжение радиоактивного вещества. 416
373. Выделение радием тепла. 416
374. Атмосферное электричество. 417
375. Вольтова дуга. 419
ГЛАВА ТРИНАДЦАТАЯ.
Термоэлектричество. Термо- и гальваномагнитное явление. Пиро- и пьезоэлектричество .... 420—426
376. Явление Пельтье. 420
377. Термоток. 421
378. Явление в висмуте. 423
379. Пироэлектричество. Пьезоэлектричество. 425