До сих пор мы называли применявшийся для раздражения ток мгновенным; однако вопрос еще, насколько правы были мы при этом. Длительность таких индукционных токов, вследствие крайней своей незначительности, не подвергалась доселе никаким измерениям, и поэтому во всех случаях трактовалась как бесконечно малая. Между тем во многих из дальнейших опытов мы подходим вплотную или даже переступаем границу точности производившихся доселе-наблюдений. Поэтому я должен был изыскать средства убедиться, что длительность применяемых токов не может идти в сравнение даже-со столь малыми промежутками времени, как те, которые мною измерялись. В этом мне оказала услуги только что описанная качалка, которую пришлось только несколько видоизменить. Именно, я укрепил на месте платиновой пластинки А амальгамированную медную пластинку, на которой был распластан очень тонкий слой жидкой ртути, и заменил замыкательный жезл другим, сходным, но с амальгамированным концом. Когда я ударял им по амальгамированной пластинке, то в первый момент, при соприкосновении его с поверхностью ртути, устанавливалось соединение между с2 и г. Лишь тогда, когда он проникал через слой ртути к медной пластинке, он приподнимал рычажок и тем самым прерывал сообщение между. Промежуток времени между обоими моментами измерялся тем же способом, который позволил нам перед этим убедиться, что время распространения толчка в качалке бесконечно мало. В настоящем» случае получились величины от 0,00012 до 0,00033 секунды; разумеется, ни колеблются в зависимости от скорости удара; здесь, однако, достаточно знать приблизительную величину. Если теперь, а первый из упомянутых моментов происходит начало процесса индукции, а во второй прерывается цепь индуцированного тока, проходящего через гальванометр, то по отклонению магнита можно узнать, прошел ли к данному времени через него индуцированный ток целиком, или только частью. Для того, чтобы ударом замыкательного жезла производилось размыкание первичного тока, я приспособил цепь таким образом, чтобы жезл и прилежащий конец, качалки образовывали параллельное замыкание первичной спирали со сравнительно малым сопротивлением. При ударе жезла, проходивший до этого момента через спираль, перемещался па новое направление. При этом во вторичной спирали индуцировался ток; по направлению и силе электромагнитного действия он не отличался от того, который я получал в физиологических опытах простым размыканием цепи индуцирующей спирали, но длительность его была значительно большей. Это различие происходит от того, что при включении побочного замыкания индукционный, ток может возникать и в первичной спирали, чего не происходит при простом размыкании цепи. Насколько далеко заходит это различие, можно судить по тому, что даже в мощных аппаратах Генри, размыкательный удар совершенно не имел физиологического действия. когда прекращение тока достигалось включением побочного замыкания, а не простым размыканием цепи, а). Когда в наших опытах индукционный ток целиком проходил через гальванометр, он отклонял магнит на 1.4 деления; в тех же случаях, когда он размыкался, при помощи качалки, вышеописанным путем, через заранее измеренный промежуток времени отклонение достигало всего 0,4— 0,6. Следовательно, за время 0,00012—0,00033 секунд протекало от 1/3 до 2/5 всего тока, Так как его длительность значительно превышала длительность токов, применявшихся для раздражения, та мы можем заключить, что последняя во всяком случае не выходила за пределы немногих десятитысячных долей секунды, а в таком случае эти токи, действительно, могут трактоваться как мгновенные по сравнению с промежутками времени, подлежащими измерению при мышечном сокращении.
Нам еще остается привести метод вычисления данных наших опытов. При этом мы должны упомянуть, что магнит никогда не может быть приведен в состояние длительного покоя даже и удалось на момент, то тотчас вслед за тем он вновь заколебался бы под влиянием воздушных течений. Поэтому при подсчете должны мы исходить из положения, что магнит находился в колеблющемся состоянии уже перед воздействием на него измерительного тока.
Длительность измерительного тока может быть вычислена, если известны следующие величины: 1) величина отклонения или половины угла колебания кг перед воздействием тока, 2) та же вели чина после воздействия, 3) отклонение, а к моменту замыкания измерительного тока, 4) период колебания Т магнита, 5) отклонение, которое вызвал бы измерительный ток, будучи поддерживаем в замкнутом состоянии. Выше было указано, как определяется последняя величина; могут быть отсчитаны с весьма большой точностью, что же касается величины, то, при больших углах отклонения и большой скорости движения магнита, она не может быть определена с достаточной точностью. Если t составляет настолько малую часть, что бесконечно мало по сравнению, то оно может быть вычислено по формуле, если при этом ток увеличил скорость движения магнита, оба берутся в положительном значении, если он ее уменьшил, то отрицательном; если он направил движение в обратную сторону, то в отрицательном значении берется лишь второй из корней. Из этой, формулы вытекает, что ошибка в значении, а меньше всего отзовется на величине. Отсюда мы выводим правило замыкать измерительный ток в момент прохождения магнитом меридиана. При этом возможная ошибка, а будет тем. меньше, чем медленней движение, когда, следовательно, кг по. возможности мало; влияние ошибки будет меньшим в случае разности численных значений корней, нежели в случае их суммы. Отсюда вытекает, что наиболее благоприятным положением будет, такое, в котором ток ускоряет первичное движение магнита; соответственно с этим и должен быть выбран момент замыкания тока. Для такого случая формула упрощается таким образом:
При этом должны быть внесены две поправки. Одна из них необходима при больших отклонениях и состоит в приведении отсчитанных делений шкалы к тангенсам углов отклонения. Другая поправка необходима из-за постоянного уменьшения углов колебания. Так как оно очень незначительно, то мы можем считать его постоянным в ряду нескольких последовательных колебаний1). С целью пояснения способа вычисления привожу пример. Перед воздействием тока колебания магнита происходят в пределах между 497,7 и 496,7, следовательно, меридиану соответствует на шкале точка 497,2. В тот момент, когда эта точка проходит через нить в трубе, ток замыкается и остается замкнутым до тех пор, пока вновь не прервется, мышцей. Теперь магнит приходит в сильнейшие колебания; последовательно отсчитываются числа: 597,7; 397,3, 596,9. Следовательно, за время одного колебания, верхнее отклонение уменьшилось на 0,8, а за время прохождения пути от 597,7 до 397,3 — на 0,4 Таким образом, нижнему отклонению 397,3 соответствует с другой стороны точка 597,3. Среднее из обеих точек дает нам положение меридиана 497,3, что хорошо совпадает с найденным выше числом. По пути между точкой 497,3, с которой началось воздействие
В заключение этой части я опишу еще один контрольный опыт, который я поставил с целью испытания применимости нашего способа измерений по отношению к другого рода силе, развитие и исчезновение которой идет несравненно быстрее, чем мускульной силы. Именно, я замещал мышцу спиральной медной пружиной, а груз — намагниченным стержнем, нижний конец которого мог входить во внутреннее пространство спирали. При пропускании, а через спираль магнит опускался, золотой наконечник т соприкасался с пластинкой п и замыкал цепь измерительного тока; в тот момент, когда ток в спирали прекращался, исчезала и электромагнитная сила последней и напряжением пружины магнит вытягивался. Размыкание тока в спирали происходило, при помощи качалки, как раз в тот момент, в который замыкался измерите ток; таким образом последний давал возможность измерить время, протекшее до момента отделения золотого наконечника от пластинки. Если принцип, положенный в основу наших опытов, правилен, это время должно равняться нулю; так это и оказалось в действительности, поскольку не происходило незначительных боковых раскачиваний подвешенных частей, вызываемых проезжавшими вдали экипажами. Когда таковые наступали, происходили небольшие неправильные отклонения магнита, достигавшие 12 — 20 делений шкалы. Применявшаяся здесь электромагнитная сила была очень малой, она уравновешивалась грузом в 3 — 5 гр.; но если отрешиться от упомянутых вмешательств, то, несмотря на свою незначительность и на то, что она действовала на массу в 100 гр., она могла производить механическое действие, лежащее в основе наших измерений с большей точностью, чем мы это можем измерить при помощи нашего прибора. Мышечная сила, как мы увидим, гораздо более значительна, поэтому и измерения здесь в гораздо меньшей степени подвержены влияниям боковых раскачиваний.
(Пока оценок нет)