Третьим шагом в развитии электродинамики было открытие Фарадеем электромагнитной индукции

В 1825г. Араго, установил, что при вращении медной пластинки возле подвижного магнита последний стремится вращаться в том же направлении, и наоборот, если вращать магнит, то пластинка, в свою очередь, следует за его движением.

Араго не сумел объяснить открытое им явление, и некоторое время оно не получало объяснения. И только в 1831г. Фарадей, открыв явление электромагнитной индукции, объяснил опыт Араго.

Так же как Эрстед руководствовался идеей о связи между электричеством и магнетизмом, так и Фарадей руководствовался идеей о взаимной превращаемости «сил природы». Поэтому после открытия Эрстеда и Ампера, у Фарадея возникла мысль, что если электрический ток способен вызывать магнитные действия, то и обратно — магнетизм должен вызывать электрические явления. В 1823г. Фарадей поставил себе цель: «Обратить магнетизм в электричество, которую решил через 8 лет.

После открытия Фарадеем электромагнитной индукции встала задача количественного изучения этого явления. Это задача была решена петербургским академиком Эмилием Христиановичем Ленцем (1804—1865).

Исследуя явления электромагнитной индукции, Ленц дал общее правило для определения направления индукционного тока.

Первую математическую теорию электромагнитной индукции дал немецкий ученый Ф. Нейман в работах 1845 и 1847 гг., придерживаясь теории дальнодействия.

Другая теория электромагнитной индукции была развита немецким ученым Фехнером. Он объяснял электромагнитную индукцию исходя из сил взаимодействия между движущимися зарядами.

Подход Фехнера к построению теории электромагнитной индукции предвосхищает последующее объяснение этого явления с точки зрения электронной теории, исходя из сил, действующих между движущимися электрическими зарядами.

Идеи Фехнера были развиты Вебером, который построил общую теорию электромагнитных явлений. В основу этой теории Вебер положил предложенный им элементарный закон взаимодействия для движущихся электрических зарядов. Вебер исходил из предположения, что должен существовать единый закон взаимодействия электрических зарядов, применимый как для случая их покоя, так и для случая их движения.

Теория Вебера объединила все известные тогда электрические и магнитные явления и явилась вершиной учения об электричестве и магнетизме, основанного на представлении о дальнодействии. В дальнейшем эта теория начала испытывать затруднения.

Попытки как-то разрешить возникшие трудности или построить новую теорию, основанную на принципе дальнодействия, не привели к положительным результатам, и в развитии электродинамики возник кризис, который можно было разрешить, отказавшись от представления о дальнодействии. Новая теория электромагнитных явлений, основанная на представлении близкодействия, была развита Максвеллом, который разработал полевую концепцию, предложенную Фарадеем.

ПОЛЕВАЯ КОНЦЕПЦИЯ ФАРАДЕЯ

 

Фарадей был оригинальным ученым и мыслителем своего времени: его взгляды на материю и движение, науку и познание отличались от общепринятого мнения.

Фарадей придерживался теории двойной истины. В своих научных работах он руководствовался идеей о единстве природы и всеобщей связи ее вещей и явлений. Конкретным воплощением этой идеи было его мнение о единстве и превращаемости «сил природы».

Фарадей также полагал, что материя активна и немыслима без движения. Он возражал против обычного взгляда на атомистическое строение вещества, согласно которому атомы являлись малыми тельцами, разделенными пустым пространством с действующими в нем центральными и дальнодействующими силами, которыми эти атомы наделены. Материя, по Фарадею, занимает все пространство. Ее основными свойствами является способность притяжения и отталкивания. При этом Фарадей под силой подразумевает характеристику активности тела или материи вообще, так что его понятие силы ближе к понятию движения.

Атомы, по Фарадею, являются центрами этих сил притяжения и отталкивания.

Общие взгляды Фарадея на материю нашли конкретное выражение в его понимании физической природы электромагнитных явлений, основанном на представлении о поле.

Свои исследования в области учения об электромагнитных явлениях Фарадей пытался осмыслить с новых позиций. Это новое заключалось в том, что индукционный ток вызывался не расположением материальных тел, а изменением в их расположении, то есть движение возникало не в результате действия силы, а в результате изменения силы.Это было ново и по существу не укладывалось в старые представления и требовало подхода с новых позиций.

Фарадей экспериментально доказал, что разнообразие видов электричества является кажущимся, что действия, производимые обыкновенным, вольтовым, животным, термическим, магнитным электричеством одинаковы, следовательно, все виды электричества идентичны по своей природе.