힘줄

Line of force
이 글은 전자석의 초기 역사와 철학에서 사용된 것처럼 "힘의 선"에 관한 것이다. 전자기장 및 기타 벡터장을 묘사하는 방법으로 "힘의 선"을 현대적으로 사용하는 방법은 필드 선을 참조하십시오.

패러데이의 확장된 의미에서의 힘의 선은 맥스웰의 유도 선과 동의어다.[1] JJ에 따르면 Thomson, Faraday는 보통 유전체에서 편광 입자의 사슬로서 힘의 선을 논하지만, 때때로 Faraday는 진공에서 스트레칭하는 것처럼 그것들만의 존재를 가지고 있다고 논한다.[2] 맥스웰과 유사하게 힘의 선 외에도 J.J. 톰슨은 이들을 정전기 인덕턴스의 튜브, 또는 간단히 패러데이 튜브라고 부르기도 한다.[2] 20세기 관점에서 보면 힘의 선은 맥스웰 방정식, 전자파, 아인슈타인의 상대성 이론 등 보다 수학적이고 실험적으로 정교한 개념과 이론으로 이어진 19세기 통일장 이론에 내재된 에너지 연결이다.

힘의 선은 모든 현실은 힘 그 자체로 이루어져 있다는 이론이 있는 마이클 패러데이로부터 유래되었다. 그의 이론은 전기, 빛, 중력은 한정된 전파 지연을 가지고 있다고 예측한다. 맥스웰, 헤르츠, 아인슈타인 등 후기 과학 인물의 이론과 실험 데이터는 패러데이 이론의 파장과도 일치한다. 그럼에도 불구하고 패러데이의 이론은 여전히 뚜렷하다. 패러데이와는 달리 맥스웰 등(예: J.J. 톰슨)은 빛과 전기가 에테르를 통해 전파되어야 한다고 생각했다. 아인슈타인의 상대성에는 에테르가 없지만 힘의 물리적 실체는 패러데이 이론에 비해 훨씬 약하다.[3][4]

역사학자 낸시 J. 네르세시안은 자신의 논문 "파라데이의 필드 개념"에서 맥스웰과 패러데이의 사상을 구분한다.[5]

패러데이의 자기장 개념의 구체적인 특징은, 그 'favourite'와 가장 완전한 형태에서, 힘은 물질이며, 유일한 물질이며, 모든 힘은 힘의 선의 다양한 움직임을 통해 상호 변환 가능하다는 것이다. 패러데이의 '우아한 생각'의 이런 특징들은 그대로 이어지지 않았다. 맥스웰은 전기와 자력의 연속적인 전달에 대한 수학적인 표현을 찾는 문제에 대한 접근에서, 이러한 것들은 기계적인 에테르에서 스트레스와 스트레인의 상태로 간주되었다. 이것은 맥스웰이 일하고 있는 믿음과 문제들의 상당히 다른 네트워크의 일부였다.

패러데이 전경

처음에 패러데이는 힘의 선들의 물리적 실체를 가능으로 여겼지만, 몇몇 학자들은 패러데이에 있어서 그들의 물리적 실체가 신념이 되었다는 것에 동의한다. 한 학자는 이 변화를 1838년에 연대를 한다.[6] 또 다른 학자는 1852년에 자신의 신념이 마지막으로 강화되었다고 한다.[7] 패러데이는 실험적으로 자기력의 선과 정전기력의 선을 연구하여 원거리 모델에서의 작용에 맞지 않는 것을 보여주었다. 1852년 패러데이는 중력, 방사선, 전기 및 송전 매체와의 가능한 관계, 송전 전파 및 수신 실체와의 관계를 조사한 논문 "자기력 라인의 물리적 특성에 대하여"를 작성하였다.

맥스웰의 모습

처음에 맥스웰은 파라데이의 이론을 수학화하는 데 있어서 불가지론적인 접근법을 취했다. 이것은 맥스웰의 1855년과 1856년 논문에서 볼 수 있다: "Faraday's Line of Force"와 "Faraday's Electrictic State". 맥스웰은 1864년 논문 "전자파장의 동적 이론"에서 패러데이와 그의 1846년 논문 "레이 진동에 대한 생각"[8]에 빛의 전자기 이론의 과학적 우선 순위를 부여한다. 맥스웰은 이렇게 썼다.

패러데이는 평면의 편광선이 이웃의 자석이나 전류에 의해 생성되는 자력 선의 선 방향으로 투명한 직경 매체를 통과할 때, 양극화의 평면이 회전하게 된다는 것을 발견했다.

정상적 장애의 배제에 대한 횡단적 자기장 장애의 전파에 대한 개념은 패러데이 교수가 그의 "레이 진동에 관한 생각"에서 분명히 명시하고 있다. 그가 제안한 빛의 전자기 이론은 1846년에 전파속도를 계산할 수 있는 자료가 없다는 것을 제외하고는 본 논문에서 내가 개발하기 시작한 것과 실질적으로는 동일하다.

힘의 튜브

맥스웰은 패러데이의 이론을 수학화하는 데 관여하는 유동적인 가정을 표현할 때 패러데이의 힘의 구절을 힘의 튜브로 바꾸었다.[6] 정전기 유도관 또는 전기장관의 관이라고도 불리는 힘의 관은 그 시작 부분이 양의 표면에서 닫힌 곡선을 추적하도록 움직이고, 그 끝은 음의 표면에서 상응하는 닫힌 곡선을 추적하며, 힘의 선 자체는 유도관 표면을 생성하도록 움직이는 전기선의 선이다. 이런 관을 '솔레노이드'라고 한다. 유전체 및 자기 밀도 생산물의 절반의 힘의 튜브에 직각으로 압력이 있다. 만약 전기장의 성장을 통해 힘의 관이 옆으로 또는 너비로 퍼진다면, 전류의 세기에 대한 자기 반응이 있다. 그러나, 힘의 튜브가 종단적으로 움직이게 되면 속도를 제한하기 위한 드래그가 거의 또는 전혀 없다. 힘의 관은 운동량과 중력 질량을 전달하는 신체에 의해 흡수된다. 힘의 관은 전기선의 한 그룹이다.

자기 곡선

패러데이는 그의 연구 초기에 자석 자석 곡선 근처의 금속 필링에서 추적된 겉보기에는 연속적인 곡선의 패턴을 불렀다. 나중에 그는 그것들을 단지 힘의 자기선 또는 단순한 힘의 선들의 한 예라고 언급한다.[9] 결국 패러데이는 또한 "자기장"이라는 말을 사용하기 시작했다.[10]

참고 항목

기타 관련 서류

  • 패러데이, 마이클, "레이 진동에 대한 생각", 1846년 5월 철학 잡지, 또는 실험 연구, III, 페이지 447
  • 패러데이, 마이클 실험 연구, 시리즈 19.

메모들

  1. ^ 1907년 브리태니커 백과사전, 64페이지
  2. ^ a b 최근 전기와 자력에 관한 연구, Joseph John Thomson, James Waiter Maxwell, 1883년
  3. ^ 필즈 오브 포스, 윌리엄 벡슨, 1974년
  4. ^ Force and Fields, Mary B. 헤세, 1961년
  5. ^ 패러데이 재발견: 마이클 패러데이, 1791년-1867년, 데이비드 구딩, 프랭크 A. J. L. 제임스, 스톡톤 프레스, 1985년, ISBN0-943818-91-5, ISBN978-0-943818-91-7, 258페이지, 183페이지-
  6. ^ a b 필드 이론의 기원, L. Pearce Williams (Cornell University), 1966, 랜덤 하우스, 페이지 88 (a) , 페이지 124 (b)
  7. ^ 에너지, 힘, 물질, P.M. 하만, 1982, 캠브리지 대학 출판부, 페이지 80
  8. ^ A.T. Williams. "Sneaking Up On Einstein". Retrieved 2008-10-29.
  9. ^ 패러데이의 전기 실험 연구: 더 퍼스트 시리즈, 하워드 J. 2004년, 피셔, 그린 라이온 프레스, 22페이지 외.
  10. ^ 콜린 A. 러셀, 마이클 패러데이: 물리학과 신앙, 2000, 옥스포드 대학 출판부, 페이지 99-100장 9 "전자기학: '주님의 밭에서 노는 것'