ÏÐÀÊÒÈÊÓÌ íàðóæó, ò.å. äàâëåíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ íàäî, â îòëè÷èå îò ýëåêòðè÷åñêîãî ñëó÷àÿ, ñ÷èòàòü ïîëîæèòåëüíûì. Êàçàëîñü áû, íè÷åãî ïëîõîãî â ýòîì íåò íàîáîðîò, òàêîé îòâåò ëó÷øå ñîãëàñóåòñÿ ñ ïðèâû÷íûì ïðåäñòàâëåíèåì î äàâëåíèè. Îäíàêî íåòðóäíî îáíàðóæèòü, ÷òî â ýòîì ñëó÷àå íåìåäëåííî âîçíèêàþò òðóäíîñòè ñ çàêîíîì ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè. Äåéñòâèòåëüíî, ïðè ìûñëåííîì ñìåùåíèè ïîâåðõíîñòè ñ òîêîì, íàïðèìåð, â ñòîðîíó ïîëÿ (ïðè óìåíüøåíèè ðàäèóñà ñîëåíîèäà) âíåøíèå ñèëû ñîâåðøàþò ïîëîæèòåëüíóþ ðàáîòó ïðîòèâ ìàãíèòíûõ ñèë, à îáúåì ñîëåíîèäà, ñîäåðæàùèé ìàãíèòíîå ïîëå, óìåíüøàåòñÿ çíà÷èò, óìåíüøàåòñÿ è ýíåðãèÿ ïîëÿ! Êàê æå îáúÿñíèòü òàêîå ïðîòèâîðå÷èå? Ïðè÷èíà â òîì, ÷òî ìû íå ó÷ëè ðàáîòó èñòî÷íèêà, íåîáõîäèìóþ äëÿ ïîääåðæàíèÿ ïîñòîÿííîãî òîêà ñîëåíîèäà, à òîëüêî ïðè ýòîì óñëîâèè âåëè÷èíà ìàãíèòíîé èíäóêöèè â ñîëåíîèäå íå èçìåíèòñÿ. Äîïîëíèòåëüíàÿ ðàáîòà èñòî÷íèêà äîëæíà ñêîìïåíñèðîâàòü ðàáîòó ÝÄÑ ñàìîèíäóêöèè, âîçíèêàþùåé ïðè óìåíüøåíèè ìàãíèòíîãî ïîòîêà â ñîëåíîèäå. Íà ðàññìàòðèâàåìîì ó÷àñòêå ïðè ñìåùåíèè âíóòðü íà ðàññòîÿíèå ∆x èçìåíåíèå ïîòîêà ðàâíî ∆Φ = −B∆x∆d , âîçíèêàþùàÿ íà ýòîì ó÷àñòêå ÝÄÑ ñàìîèíäóêöèè ðàâíà ∆Φ E ñàì = − ∆t , à ðàáîòà èñòî÷íèêà ïðîòèâ ÝÄÑ ñàìîèíäóêöèè ðàâíà (ñ ó÷åòîì ôîðìóëû (4)) Aèñò = − E ñàì ∆q = = − B∆x∆d ∆t i∆l∆t = − B 2 µ0 ∆V , ãäå ∆q çàðÿä, ïðîøåäøèé ÷åðåç ýòîò ó÷àñòîê çà âðåìÿ ∆t . Ïîëó÷àåì, ÷òî ðàáîòà âíåøíåé ñèëû âìåñòå ñ ðàáîòîé èñòî÷íèêà â òî÷íîñòè ðàâíÿåòñÿ èçìåíåíèþ ýíåðãèè! ÏÐÀÊÒÈÊÓÌ À.×ÅØÅ ÐÈ ÎÏÈÑÀÍÈÈ ÌÍÎÃÈÕ ßÂËÅ- íèé, ñâÿçàííûõ ñ ðàñïðîñòðàíåíèåì ñâåòîâûõ âîëí, óäîáíî ïîëüçîâàòüñÿ ïðîñòûìè ãåîìåòðè÷åñêèìè ïðåäñòàâëåíèÿìè ñâåòîâûõ âîëí â âèäå óçêîãî ïó÷êà (ëó÷à), íàïðàâëåíèå êîòîðîãî îïðåäåëÿåò íàïðàâëåíèå ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëíû. Ñâåòîâîé ïó÷îê (ëó÷), ïàäàþùèé íà ãðàíèöó ðàçäåëà äâóõ ñðåä, ïîä÷èíÿåòñÿ çàêîíó îòðàæåíèÿ, ñîãëàñíî êîòîðîìó óãîë ïàäåíèÿ α ðàâåí óãëó îòðàæåíèÿ γ : α = γ, è çàêîíó ïðåëîìëåíèÿ, â ñîîòâåòñòâèè ñ êîòîðûì sin α sin β 8* = n2 n1 , ãäå β óãîë ïðåëîìëåíèÿ, n1 è n2 ïîêàçàòåëè ïðåëîìëåíèÿ ïåðâîé è âòîðîé ñðåä ñîîòâåòñòâåííî. Óíèêàëüíûì îïòè÷åñêèì ïðèáîðîì, îñóùåñòâëÿþùèì ïðåîáðàçîâàíèå ëó÷åé, ÿâëÿåòñÿ ëèíçà. Ïðè ýòîì ñïðàâåäëèâà òàê íàçûâàåìàÿ ôîðìóëà ëèíçû 1 d Äëÿ èíòåðåñà îòìåòèì, ÷òî ñ î÷åíü ïîõîæåé ñèòóàöèåé ìû ñòàëêèâàåìñÿ ïðè çàïèñè çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè (ïåðâîãî çàêîíà òåðìîäèíàìèêè) ïðè èçîáàðíîì èçìåíåíèè îáúåìà èäåàëüíîãî ãàçà (ãäå äàâëåíèå, êîíå÷íî, òîæå ïîëîæèòåëüíî). À óäîáíî ðàññìàòðèâàòü èìåííî èçîáàðíûé ïðîöåññ ïîòîìó, ÷òî â ýòîì ñëó÷àå îñòàåòñÿ ïîñòîÿííîé îáúåìíàÿ ïëîòíîñòü âíóòðåííåé ýíåðãèè ãàçà: w= W V = νCV T V = CV R p (çäåñü CV ìîëÿðíàÿ òåïëîåìêîñòü ãàçà ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå). Íàïðèìåð, ïðè ñæàòèè ãàçà ðàáîòà âíåøíåé ñèëû ïîëîæèòåëüíà (ðàáîòà ãàçà îòðèöàòåëüíà), à âíóòðåííÿÿ ýíåðãèÿ ãàçà óìåíüøàåòñÿ. Âïðî÷åì, â ýòîì ñëó÷àå îòâåò õîðîøî èçâåñòåí îò ãàçà îòâîäèòñÿ ðîâíî ñòîëüêî òåïëà, ñêîëüêî íàäî äëÿ áàëàíñà ýíåðãèè. Òåïëîâîé ðåçåðâóàð èãðàåò òóò òàêóþ æå ðîëü, êàê èñòî÷íèê òîêà â çàäà÷å ñ ñîëåíîèäîì. ÀÁÈÒÓÐÈÅÍÒÀ Ãåîìåòðè÷åñêàÿ îïòèêà Ï 31 ÀÁÈÒÓÐÈÅÍÒÀ + 1 f = 1 F èâàþùàÿ ëèíçà. Ïî îäíó ñòîðîíó ïåðåãîðîäêè íà ãëàâíîé îïòè÷åñêîé îñè ëèíçû ðàñïîëîæåí òî÷å÷íûé èñòî÷íèê ñâåòà. Ïî äðóãóþ ñòîðîíó ïåðåãîðîäêè íà ðàññòîÿíèè L = 24 ñì îò íåå íàõîäèòñÿ ýêðàí. Ðàäèóñ ñâåòëîãî ïÿòíà íà ýêðàíå ðàâåí r1 = 4 ñì. Åñëè ëèíçó óáðàòü, òî ðàäèóñ ïÿòíà íà ýêðàíå ñòàíåò r2 = 2 ñì. Îïðåäåëèòå ðàññòîÿíèå îò èñòî÷íèêà äî ëèíçû è ôîêóñíîå ðàññòîÿíèå ëèíçû. Ïóñòü S òî÷å÷íûé èñòî÷íèê, à S åãî ìíèìîå èçîáðàæåíèå â ëèíçå (ðèñ.1). Ïî ôîðìóëå ëèíçû, 1 =− 1 D A , ãäå d ðàññòîÿíèå îò ïðåäìåòà äî ëèíçû, f ðàññòîÿíèå îò ëèíçû äî äàâàåìîãî åþ èçîáðàæåíèÿ è F åå ôîêóñíîå ðàññòîÿíèå. À òåïåðü íåñêîëüêî êîíêðåòíûõ çàäà÷. Çàäà÷à 1.  îòâåðñòèå ðàäèóñîì R = 1 ñì, ñäåëàííîå â òîíêîé íåïðîçðà÷íîé ïåðåãîðîäêå, âñòàâëåíà ðàññå- 1 , d f F ãäå d ðàññòîÿíèå îò èñòî÷íèêà S äî − S S* Ðèñ. 1 f d C R O r r B L ëèíçû, f ðàññòîÿíèå îò ëèíçû äî èçîáðàæåíèÿ S , F ôîêóñíîå ðàññòî(Îêîí÷àíèå ñì. íà ñ. 34)