Электрические токи в эволюционном преобразовании Земли. Эдуард Гавеля

шара размещены также два кольцевых витка, центры которых совпадают с этой осью, а плоскости витков перпендикулярны ей (рис. 1.1.2). Витки подсоединены к источникам тока Е₁ и Е₃. При замыкании Кл2 от внутреннего шара к внешнему через электролит радиально во всех направлениях потечёт ток J₂. Если теперь включить Кл1 и Кл3, то токи J₁ и J₃ потекут и по кольцевым виткам и создадут магнитное поле, которое в экваториальной области будет перпендикулярно, а в полярных областях параллельно токам, стекающим с малого шара.

      Рис. 1.1.1. Схема, поясняющая демонстрационный опыт с короткими цилиндрами

      Рис. 1.1.2. Схема, поясняющая образование электрических и магнитных полей в опытах с шарами

      Из законов физики известно, что магнитная индукция В взаимодействует с проводником, в котором течёт ток. Значение силы F этого взаимодействия прямо пропорционально току J в проводнике, длине проводника L в магнитном поле и магнитной индукции В. Сила также зависит от угла α между проводником и направлением магнитного поля. Когда проводник перпендикулярен силовым линиям магнитного поля, сила F максимальна, когда параллелен – она обращается в нуль.

      В промежуточных положениях эта сила пропорциональна sinα, т. е. F = ВJL sinα [100]. Поэтому понятно, что под её действием электролит между шарами придёт во вращение, причём будет наблюдаться дифференциация движения: максимальной скорость окажется в приэкваториальной (между витками), минимальной – в приполярных областях.

      1. Сохранив все прежние условия, отклоним плоскость верхнего витка от горизонтали или его ось от вертикального положения на угол β₁, а нижнего витка – на угол β₂ (рис. 1.1.3, а). Пусть циркулируют только токи J₂ и J₁. Тогда возникнет ситуация, изображенная на рис. 1.1.3, б. Ось вращения SS' сместится от вертикали на угол β₁. В соответствии с принятым в физике условным разделением направления электромагнитного поля оно выше плоскости витка будет иметь положительный знак, ниже – отрицательный. Направление вращения шаров и электролита справа налево, но уже ортогонально оси SS' магнитного диполя, образованного кольцевым током J₁.

      Отключим верхний виток и включим нижний. Тогда под действием уже тока J₃, текущего в контуре нижнего витка, возникнет магнитная индукция. Её взаимодействие с токами J₂, стекающими с меньшего шара в направлении большего, заставит вращаться (в том же направлении, что и в предыдущем случае) электролит, а с ним и шары, но теперь уже вокруг оси NN' (рис. 1.1.3, в).

      Если сравнивать два последних варианта подключения витков по картинам распределения магнитной индукции, изображённым на рис. 1.1.3, б и 1.1.3, в, то следует обратить внимание на то обстоятельство, что в области, заключённой между плоскостями витков, наблюдается смена полярности, т. е. изменение направления индукции, и несколько, трансформируется поле, как по интенсивности, так и по направленности. Выше плоскостей витков направленность поля сохраняется,