Статья : Теория потенциала 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Статья >> История техники


Теория потенциала




Теория потенциала

Марио Льоцци

Историки обычно приписывают Лангранжу заслугу введения (в 1777 г.) в механику функции, которую Грин впоследствии назвал потенциалом. На самом же деле эта заслуга принадлежит Эйлеру, который еще в 1765 г. в своей «Теории движения твердых тел», рассматривая такую функцию, хотя и несколько более простую, получил в 1767 г. так называемое «уравнение Лапласа», к которому сам Лаплас пришел позже, в 1796 г.

В своей исторической работе 1811 г. Пуассон распространил теорию потенциала и на явления электростатики, сформулировав, в частности, важную теорему, согласно которой напряженность поля в точке у поверхности проводника пропорциональна плотности заряда на проводнике в этой точке. Из этой теоремы он легко вывел, что электростатическое давление, или «электростатическое напряжение», как его называли в прошлом веке, пропорционально квадрату плотности распределения заряда, или «густоты электрической атмосферы», как говорил Пуассон. Далее Пуассон переходит к исследованию распределения электричества по поверхности проводников и получает результаты, совпадающие с экспериментальными данными Кулона.

В двух докладах, зачитанных в 1824 г., Пуассон распространяет теорию потенциала и на магнетизм. В основу своих исследований он положил концепцию Кулона, которая заменила теорию Эшгауса о строении магнитов. Согласно Эпинусу, в магнитах в одинаковом количестве существуют два магнитных флюида, отделенных друг от друга и сосредоточенных на концах намагниченного тела. Согласно Кулону, оба магнитных флюида заключены в каждой «молекуле» тела, из которой они не могут выйти, а могут лишь отделиться друг от друга и расположиться на ее концах. Поэтому любой магнит состоит из множества элементарных магнитиков, надлежащим образом ориентированных. Пуассон принимает эту гипотезу и основывает на ней математическую теорию, которая, хотя и была во многих отношениях раскритикована, имеет тем не менее громадное значение, потому что полученные результаты остаются справедливыми даже при изменении основной предпосылки, как это показал Томсон в 1851 г.

Не меньше и историческое значение теории Пуассона, непосредственно приведшей к теории диэлектриков. Среди многих следствий из теории Пуассона необходимо упомянуть следующее: в полом шаре из магнитного материала постоянной плотности при определенных условиях точки внутри шара не испытывают действия внешних магнитных масс, а внешние точки не испытывают действия магнитных масс внутри шара. Иными словами, Пуассон теоретически открыл магнитные экраны, известные из опыта еще со времен Джован Баттисты Порты.

Полученный результат побудил Пуассона рассмотреть поведение полого проводящего шара в электрическом поле. Он показал, что и в этом случае шар обладает указанными экранирующими свойствами, но с некоторым отличием: в то время как для магнитного поля экранирующий эффект зависит от толщины стенок экрана, для электрического поля он от нее не зависит.

Работы Пуассона были повторены и продолжены выдающимся английским математиком Джорджем Грином (1793—1841), который до сорокалетнего возраста был пекарем и мельником. В 1828 г. опубликовал свою первую и главную работу «An Essay on the Application of mathematical Analysis in the theories of Electricity and Magnetism) («Опыт применения математического анализа в теориях электричества и магнетизма»). Для этой работы характерно, что главную роль в ней играет математическая функция, которую Грин назвал «потенциальной функцией», как мы ее называем и до сих пор. Грин определяет ее как «сумму всех электрических частиц, действующих на данную точку, разделенных на их расстояния от этой точки». В центре внимания теории Грина находится установление соотношений между значениями потенциала и распределениями плотности зарядов, создающих потенциал. Выведенные Грином основные теоремы до сих пор приводятся в работах по математической физике. Мы ограничимся лишь указанием на то, что если мы рассмотрим некоторую проводящую оболочку и назовем «внутренней системой» совокупность всех тел, находящихся внутри оболочки, и внутреннюю поверхность этой оболочки, а «внешней системой» совокупность всех внешних тел и внешнюю поверхность, то для таких систем Грин формулирует следующую теорему: «Все электрические явления во внутренней системе, относящиеся к притяжению, отталкиванию и распределению плотности, происходят точно так, как если бы внешней системы вовсе не существовало, а внутренняя поверхность являлась бы совершенным проводником, соединенным с землей, а все явления во внешней системе происходят точно так, как если бы внутренней системы не существовало, а внешняя поверхность была бы совершенным проводником, содержащим количество электричества, равное сумме всего электричества, первоначально содержавшегося на оболочке и на всех внутренних телах».

Итак, правильнее было бы считать, что открытие теоремы полной индукции принадлежит Грину, а не Фарадею. То, что Фарадей не был знаком с работой Грина, не вызывает сомнений, потому что работа Грина осталась совершенно незамеченной, не была опубликована в научном журнале и принадлежала малоизвестному автору. Лишь в 1850 г. Томсон обратил внимание на важность этой работы и перепечатал ее по частям в журнале Крелле. Мы не говорим уже о том, что Фарадей не мог читать работ математического характера.

Составила Савельева Ф.Н.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.portal-slovo.ru/

Похожие работы:

  • Теория организации

    Учебное пособие >> Менеджмент
    ... при проведении частичной Теория организационного потенциала — 1970-по ... стремление к реализации всего потенциала человеческих возможностей и способностей; ... происходит бессистемное наращивание потенциала. Чрезмерное накопление потенциала снижает маневренность ...
  • Теория муниципального управления

    Учебное пособие >> Государство и право
    ... трех альтернативных теорий, а именно: 1) теории совместного управления; 2) теории особого управления и З) теории компенсаторного управления ... республики. Оба направления реализации унификаторского потенциала в принципе являются достоинствами рассматриваемой ...
  • Теория конкурентных преимуществ фирмы

    Дипломная работа >> Экономика
    ... Лобачевского Экономический факультет Кафедра экономической теории Введение Специфика проблемы конкуренции заключается ... структуру стратегического потенциала; рационализировать обеспеченность элементов стратегического потенциала требуемыми ресурсами; ...
  • Потенциал маркетинга предприятия

    Реферат >> Маркетинг
    Потенциал маркетинга предприятия Современная теория маркетинга оперирует разнообразными экономическими ... выше, потенциал маркетингового инструментария является функцией потенциала аналитического, потенциала производственного и потенциала коммуникативного ( ...
  • Теория организации

    Реферат >> Теория организации
    ... предпринимательской деятельности: общая теория делового руководства, теория человеческих отношений, ... общей теории систем. Как теория систем, так и теория организации ... самостоятельных образований существуют лишь в потенции, в возможности (деторождение или ...
  • Теория социального научения (Дж.Роттер)

    Доклад >> психология, педагогика
    ... исследовать и описать с помощью понятий "поведенческий потенциал", "ожидание", "подкрепление", "ценность подкрепления", " ... личности, базирующаяся на основных понятиях теории: поведенческий потенциал = ожидание + ценность подкрепления. Поведенческий ...
  • Ионные механизмы потенциала действия

    Контрольная работа >> Биология
    ... натрия и хлора. Одновременно с созданием Бернштейном теории потенциала покоя, Овертон сделал важное открытие ... единственный механизм, то возврат мембранного потенциала к уровню потенциала покоя в большинстве клеток происходил ...
  • Теория безопасности жизнедеятельности

    Шпаргалка >> Безопасность жизнедеятельности
    ... Наиболее верной является центрально-корковая теория утомления при мышечной работе. ... Согласно этой теории утомление представляет корковую защитную ... закону. Область поверхности грунта, потенциал которой равен нулю, называется электротехнической ...
  • Потенциал действия

    Реферат >> Биология
    ... блок проводимости Распространение потенциала действия Продвижение потенциала действия вдоль нервного ... 4,5 Интересным с точки зрения теории представляется такой параметр, как ... шока. Отведения с фиксацией потенциала, сделанные на обработанном участке, ...
  • Теория болевых точек планеты как методология политического планирования

    Статья >> Политология
    ... нашему мнению, можно рассматривать теорию болевых точек планеты. Потребность ... стратегическая привлекательность отдельных территорий (ресурсный потенциал, геополитическое положение и т.п.) и ... Вывод из сказанного: суть теории и методологии болевых точек планеты ...