Из работы Г. Ома "Определение закона проводимости контактного электричества металлами..."

Я брал куски цилиндрической проволоки произвольной длины из различных материалов и помещал их поочередно в цепь. Из двух проволок я ту проволоку, которая больше ослабляла ток, укорачивал до тех пор, пока она не достигала проводимости, равной проводимости другой проволоки. ...Так я получил следующие значения длины проволок одинаковой проводимости из различных металлов: медь-1000, золото - 574, серебро-356, цинк-333, латунь - 280, железо-174, платина-171, олово-168, свинец-97.
Когда я в прошлом году ставил эти опыты, я повторял каждый из них несколько раз в измененных условиях и получал постоянно те же результаты с очень небольшими отклонениями...
Далее я брал проволочки из одного и того же материала различной толщины, в пределах 0,12 и 1,40 линий, и поступал с ними так же, как при определении проводимости металлов. Так обнаружился следующий закон: цилиндрические проводники из разных металлов и различного диаметра имеют одинаковую проводимость, если отношение их длин равно отношению площадей их сечений...
Отдельные наблюдения я проводил всегда через одинаковые промежутки времени, а на все время опыта выбирал только такие промежутки, чтобы действие цепи проявлялось менее изменчиво. Хотя тем самым погрешности наблюдений были значительно уменьшены, я не мог надеяться таким путем открыть истинный закон проводимости и прибег поэтому к термоэлектрической цепи, на постоянство которой обратил мое внимание Поггендорф; и так как полученные таким путем данные решающим образом выявили закон проводимости, то я не считаю излишним подробно описать использованный мною аппарат, чтобы можно было легче определить степень доверия, которого заслуживают вытекающие отсюда факты.
Отлитый в форме прямоугольной скобы кусок висмута аbа'b' (см. рис), большая сторона которого bb' составляла 61/2 дюйма, а каждая меньшая боковая сторона аbа'b'равнялась 31/2 дюйма, имел везде 9 линий в ширину и 4 линии в толщину. На каждой стороне я укрепил посредством двух винтов медные полоски abed, a'b'c'd', которые имели 9 линий в ширину, 1 линию в толщину и 28 дюймов общей длины и были изогнуты так, что их свободные концы cd, c'd' входили в две чаши m и m', помещенные на деревянной стойке fghi и наполненные ртутью... 
На верхней плите ff стойки размещаются крутильные весы, на описании которых я немного задержусь, так как в них имеются отклонения от обычной конструкции. Стеклянный цилиндр, на котором они находятся, имеет 6 дюймов в высоту и 41/2 дюйма в ширину. Сами весы состоят из двух частей, из которых одна пор имеет слегка коническую поверхность и прочно приклеена на верхней плите стеклянного цилиндра; другая часть grs своей конически выступающей цапфой толщиной в 8 линий плотно входит в полость первой части и своим диском rr шириной в 3 дюйма прилегает к диску первой части пп такой же ширины. На цапфе gs очень тщательно помечен на токарном станке центр вращения слегка коническим углублением...
Магнитная стрелка tt сделана из стальной проволоки толщиной 0,8 линий и около двух дюймов длины, оба ее конца находятся в цилиндрообразных кусочках слоновой кости, в одном из которых имеется слегка заостренная, немного отогнутая вниз проволочка из латуни. Это латунное острие, служащее стрелкой, прилегает плотно к латунной дуге ии, расположенной на стойке и проградуированной...
Выполненная таким образом стрелка держится золотой плющенной проволокой длиной в 5 дюймов, которая укреплена на весах точно в центре вращения. Эти лентообразные металлические полоски, по моему мнению, гораздо лучше годятся для опытов, чем проволочки цилиндрической формы. ...На выступе k стойки была укреплена выпуклая линза с фокусным расстоянием в один дюйм, через которую можно было наблюдать среднее деление шкалы. . Наблюдение проводилось таким образом, что каждый раз, когда стрелка отклонялась электрическим током, плющенную проволоку я закручивал в противоположном направлении до тех пор, пока латунное острие стрелки не останавливалось... на среднем делении шкалы; затем определялся угол закручивания (в сотых долях полного оборота), который показывает, как известно, силу, действующую на стрелку.
Проводники, употреблявшиеся для опытов, погружались своими концами в чашечки m и m' со ртутью... Концы проводников были покрыты смолой, а их торцовые поверхности отшлифованы мелким напильником и каждый раз вновь амальгамированы. Хорошее металлическое соединение отдельных частей является в опытах такого рода необходимым условием, иначе не получится единая картина наблюдений.
Чтобы, наконец, обеспечить частям аппарата, где соприкасаются висмут и медь, постоянную разницу температур, я заказал 2 сосуда из жести... В одном сосуде... постоянно кипела вода... В другой - помещался снег или размельченный лед...
После этого подробного описания аппарата я перехожу к поставленным на нем опытам. Я приготовил 8 различных проводников, которые я обозначу по порядку 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и которые имели соответственно длину 2, 4, 6, 10, 18, 34, 66, 130 дюймов и толщину 7/8 линии. Все они были вырезаны из одного куска так называемой плакированной медной проволоки и приготовлены выше описанным образом. После того, как вода полчаса прокипела, проводники включались поочередно в цепь. Между двумя сериями опытов одного и того же дня, занимавшими 3-4 часа, делался перерыв в час, в течение которого добавлялась новая подогретая вода, которая вскоре закипала, затем проводники помещались в цепь уже в обратном порядке. Так я получил следующие результаты.

Время
наблюдення
Серия
опытов
Проводники
1
2
3
4
5
6
7
8
8 янв. 1826
I
326,75
300,75
277,75
238,25
190,75
134,50
83,25
48,5
11 янв.
II
311,25
287,00
267,00
230,25
183,50
129,75
80,0
46,0
 
III
307,00
284,00
263,75
226,25
181,00
128,75
79,0
44,5
15 янв.
IV
305,25
281,50
259,00
224,00
178,50
124,75
79,0
44,5
 
V
305,00
282,00
258,25
223,5
178,00
124,75
78,0
44,0

Бросается в глаза, что действующая сила изо дня в день заметно уменьшается. Следует ли искать причину этого уменьшения в изменении мест касания или, может быть, в том, что 8 и 11 января были очень холодные дни, а сосуд со льдом стоял все еще у окна плохо натопленной комнаты, я не решаюсь судить, но я считаю нужным добавить, что с 15 января я не мог больше заметить значительных различий...
Выше приведенные данные можно вполне удовлетворительно свести к уравнению:


,


где X - сила магнитного действия на проводник, длина которого х, а а и b представляют собой постоянные величины, зависящие от возбуждающей силы и сопротивлений остальных частей цепи.
Если придать величине b значение 20,25, а величине а в различных сериях опыта значения 7285, 6965, 6885, 6800, 6800, то получим для X после расчета ниже следующие значения

Серия
опытов
Проводники
1
2
3
4
5
6
7
8
I 328.0 300.50 277.50 240.75 190.50 134.50 84.25 48.50
II 313,0 287,25 265,33 230,25 182,00 128,33 80,75 46,33
III 309,5 284,00 262,33 228,00 180,00 127,00 79,75 45,75
IV 305,5 280,50 259,00 224,75 177,75 125,25 79,00 45,00
V 305,5 280,50 259,00 224,75 177,75 125,25 79,00 45,00

Если сравнить эти значения, полученные вычислением, с предыдущими, полученными в опытах, то окажется, что различия так малы, как это вполне справедливо можно ожидать в такого рода опытах. Однако я не хотел на этом останавливаться и решил проверить действие вышеприведенной формулы на границах ее действия, что наиболее полезно для определения всеобщей справедливости закона, выведенного из нескольких случаев.

Теги: