9-маъруза. Механик қарашлар кризиси. Электродинамиканинг ривожланиши

9-маъруза.
Механик қарашлар кризиси. Электродинамиканинг ривожланиши.


Режа:
1. Электродинамиканинг асосий қонунининг очилиши.
2. Ш.Кулон томонидан электростатиканинг асосий қонунининг асосланиши.
3. Электр сохасида Л.Гальванива А.Вольта ишларининг ахамияти.
4. Х.Эрстед очган янгилик Г.Ом тажрибаси, М.Фарадейнинг изланишлари.
5. Ампер электродинамикаси ва Ж.К. Максвелл томонидан электромагнит майдон назариясининг яратилиши.
Адабиётлар:
1. П.С.Кудрявцев. «Курс истории физики», 175-195 бетлар.
2. Б.И.Спасский. «Вопросы методологии и историзма в курсе физики средней школы», 61-71 бетлар.
3. Б.И.Спасский. «История физики», 2-қисм, 158-170 бетлар.

Электромагнетизм тўғрисидаги тушунча жуда қадимги бўлиб Декарт даврида ҳам иккита ўзаро таъсирлашаётган жисмларнинг ўзаро таъсирлашишига сабаб улар орасидаги муҳит деб тушунилган, магнит ва электрланган жисмларнинг атрофини қандайдир кўзга кўринмас, сезилмайдиган майдон мавжуд, бу майдонни Эфир деб тушунилган.

XIX асрнинг ўрталарига келиб физикада электр ва магнит ҳодисаларида муҳим бир хулосаларга келина бошланди. Масалан муҳим янгиликлардан Кулон қонуни, Ампер қонуни, электромагнит индукция ҳодисаси, ўзгармас ток қонунлари ва бошқалардир. Электр ва магнит ҳодисаларининг чўққисидан бири Вебер назарияси эди, қайсики ўша пайтда электростатика ва электромагнетизм ўртасида боғланиш хосил қилди. Шу билан бир пайтда ҳали физиклар орасида бу ҳодисалар ҳақида тўлиқ бир умумий фикр йўқ эди. Лекин шу билан бир қаторда электр ва магнит ҳодисалари ҳақида Фарадей қарашлари мавжуд бўлиб, унинг қарашлари бирор қаршиликларга учраган бўлмаса-да, унинг тарафдорлари ҳам мавжуд эмас эди.
Қадимий олимлар қахрабони ишқалаш натижасида ўзига бошқа жисмларни тортиб олиш хусусиятини билишган. Электрланган сўзи қадимги грек сўзидан олинган бўлиб, электрон бу қахрабо демакдир. Қадимги грекларда яна махсус металл темир рудаси мавжуд бўлиб, улар ҳам темир буюмларини ўзига тортганлар.Шу сабабли бундай темир рудалари қадимги грек шахри Магнисии шахридан қисқартириб олинган бўлиб магнит сўзи шу шаҳарнинг номидан олинган. Лекин қадимда электр ва магнит билан шуғулланилмаган бўлиб буни илохий деб тушунишган. Кейинчалик биринчи бўлиб Лукриций Кар ўзининг «Табиатдаги жисмлар» асарида магнитнинг хусусиятини тушунтириб бу жуда кўп атомлар «оқими» деб атаган. XII асрда Хитойда компас ихтиро қилинди. Кемасозликнинг ривожланишини магнитни ўрганишга асос бўлди, яъни суъний яратилган магнит ихтиро қилинди.
1600 йили Вильям Гильберт томонидан ёзилган «Магнит тўғрисида магнитли жисм ва улкан ернинг магнити» асарида магнитнинг хусусиятларини ўрганиб магнитнинг икки қутбли эканлигини, магнитнинг бир хил қутблари бир-бирини итаришини, ҳар хил қутблари бир- бирини тортишини айтиб ўтади ва ернинг магнит майдони ҳақидаги гипотезани айтади. Гильберт магнит хусусиятларини ўрганиш билан бирга у электр хусусиятларини ҳам ўрганиб электр магнитдан фарқ қилишини, у фақат қахрабода мавжуд бўлмай, балки қоғоз, хрустал (чинни) шиша, олтингугурт ва бошқаларда ҳам мавжуд эканлигини айтиб ўтади.
1672 йили немис олими Герике зарядлар мавжудлигини, улар фақат тортишиш кучига эга бўлмай, балки итаришиши ҳам XVII –асрнинг биринчи ярмида Англиялик Грей электр ўтказувчанлик ходисасини очди.
Петербургилик академик Франц Эпинус суюқликларда ҳам электр мавжудлигини, улар ҳам бир – бирини итариши ва тортишиши мавжудлигини айтади ва электр зарядининг сақланиш қонунини очади.
1759 йили Эпинус ўзининг «Магнитланиш ва электрланиш назариясидан тажрибалар» асарида магнит ва электр кучлари мавжудлигини айтади. Бу кучларнинг ўзаро узоқлашганда таъсири камайишини айтади.
Франциялик ҳарбий инженер Шарл Огюстен Кулон (1736-1806) 1777 йил бурилиш бурчаги орқали нуқтавий зарядларнинг ўзаро таъсир кучини топди ва бу бурилиш қонуни зарраларнинг ўзаро таъсир кучини аниқлайди.
 = С  = бурилиш бурчаги,
Р = бураш кучи,
L = ипнинг узунлиги,
R = ипнинг радиуси.

1784 йили Кулон томонидан буралиш тарозиси қурилди. 36⁰ , 18⁰ , 9⁰ қўйилган ҳолда ипнинг буралиши 36 ⁰, 144⁰, 576⁰ орадаги масофанинг квадрати нисбатида буралиш бурчагининг ўзгаришини топди. Булардан ташқари Кулон электр ва магнит майдонини аниқлаган.

Электродинамиканинг ривожланишда Вольта томонидан 1782 йили ихтиро қилинган электроскоп (буғдой пояси), 1787 йили Беннети томонидан яратилган олтн япроқчали электрометр фанга катта ютуқ эди.
Италиялик Луиджи Гальвани Болония шахрида 1737 йили туғилган. Олдин художуйликка кейинчалик медицина физиология ва анатомияга қизиққан. 1762 йили Болония университетига медицинадан ўқитувчи этиб тайинланада. 1791 йили «нуқтавий ҳаракатда электр кучининг таъсири» асарини яратди. Бонапарт томонидан Италия босиб олиниши натижасида у ерда Цизалькин республикаси ташкил топди, лекин Гальвани бу республикани тан олмагани учун уни ишдан бўшатадилар, бунга қаттиқ таъсир қилди ва 1798 йили 4 декабрда вафот этди. Унинг асосий иши қурбақа устида тажриба ўтказиб, у атмосферада ҳам электр заряди мавжудлигини, тирик организмни ҳам электр заряди мавжудлигини тажриба орқали исботлади. Унинг фикрича мусбат зарядлар организмнинг нервларида жойлашган бўлиб, манфий зарядлар эса мускулларда жойлашган деган хулосага келади. Александр Вольта 18 февраль 1745 йили италиянинг Камо шахрида туғилган. У ёшлигидан электр ходисаларига қизиқди. 1769 йили Лейден банкаси тўғрисида, икки йилдан сўнг электр машинаси тўғрисида асар яратди. 1774 йили Камо шахридаги мактабда физика ўқитувчиси лавозимида ишлаганда электрофор машинасини яратди. 1777 йили Павли шахрида профессорлик лавозимига кўтарилди. 1783 йили конденсаторли электроскоп яратди. 1800 йили биринчи бўлиб электр токи генераторини яратиши унга шону шухратлар олиб келди. У Парижнинг иккита академиясига аъзо этиб сайланди. Напалион унга Граф номини бериб, Италия қироллигининг сенаторлик лавозимини берди. Вольта 5 март 1827 йили вафот этди. (шу куни Лаплас ва Френел ҳам вафот этган). Гольвани организмда электр токининг таъсирини очган бўлса, Вольта контакт токини топди. Яъни турли металларда электр заряди ўтишини. Ханс Хрстиан Эрстед 14 август 1777 йили Дания аптекачиси оиласида туғилди. Эрстет Копенгаген университетининг фармацефт дипломини олди. 22 ёшида эса философия фанлари доктори бўлди. 1820 йили электрнинг магнит стрелкасига таъсирига доир тажрибалар брашюрасини ёзди. У 9 март 1851 йили вафот этган. Эрстет токли ўтказгич билан магнит куч чизиқлари таъсирини кўрсатди. Магнит майдонининг куч чизиқларини аниқлаш йўлини топди. Кўпгина электромагнитизмда янгиликлар яратган Француз олими Ампердир.
Андре Мари Ампер. 22 январь 1775 йили Лионлик коммерсант оиласида туғилди. Унинг оиласидаги фожиадан сўнг 18 ёшида отасини ўлдиришган. 1802 йилдан бошлаб мактабда Бурге шахрида физика ва химиядан дарс беради. 1803 йили Лиондаги лицейда математикадан дарс беради. 1804 йили Парижда политехник мактабда репететорлик қилади. 1808 йили эса профессорлик унвонига сазовор бўлади. Унинг хаёти оғир ўтган. Отасининг ўлими, биринчи хотинининг ўлими, иккинчи хотинининг ёмон чиққани, опасининг ўлими сабабли у командировкада 10 июнь 1836 йили вафот этди.
Электродинамика ривожланишида Ампер жуда қаттиқ ишлаган. Унинг яратган янгиликларини унинг маълумотларидан ҳам билса бўлади. 25 сентябрь, 2, 9 , 16, 30 октябрь, 6, 13 ноябрь , 4, 11, 26 декабрь 1820 йили янгиликлар яратганлиги тўғрисида маълумот берган. У биринчи бўлиб электрда иккита асосий тушунча электр кучланиши ва электр токи тушунчасини киритган. Унинг асосий қилган ишларидан бири фундаментал тушунчалардан «электр токи», «электр занжири» тушунчаларидир. Ампер биричи бўлиб токларнинг ўзаро механик таъсирини аниқлаган, токнинг йўналишига қараб уларнинг ўзаро таъсирлашишини ўрганди.
Георг Ом (1787 -1854) немис ўқитувчиси занжирнинг бир қисми учун ва бутун занжир учун Ом қонунини яратди.
М. Фарадей 22 сентябрь 1791 йил Лондонда темирчи оиласида туғилди. Ўз билимини ўзи ўқиб олган билимлари асосида физика ва химия билан шуғулланган. Бу жуда яхши лекция ўқир эди. Унинг биринчи ишлари ҳимоядан ўтди, хатто Д.И. Менделеев ҳам ўзининг химия асослари китобида буни таъкидлаб ўтади. Электромагнит айланишни Валлистон айтган эди. Бу ғояни Фарадей амалга оширди. 1821 йили магнит майдони билан электр майдонининг ўзаро таъсири натижасида биринчи бўлиб электродвигатель яратилди. У ўзининг «Электр бўйича экспериментал изланишлар» асарини 1831 йили чоп этилган. Ушбу китобда қуйидаги бўлимлар бор эди:

1. 
   электр токи индукцияси;
   
2. 
   электр ва магнитнинг ҳосил бўлиши;
   
3. 
   материянинг электр кўриниши.
   

Фарадей ҳалқаси биринчи трансформаторга асос бўлган эди. Джемс Клерк Максвелл Шотландияда 13 июнь 1833 йилда туғилган. Унинг отаси ўта маданиятли, ижодкор ва саёҳатчи эди. Отаси уни астрономияга қизиқишни осмон жисмларини кузатишни ўргатди. Биринчи марта геометрияга қизиқди. 1847 йили Эдинбург қироллик жамияти академиясида «Эластик жисмлар мувозанати» темасида доклад қилиб эластик жисмлар назариясини яратди. Максвеллни қилган ишлари асосан Фарадей ишларини такомиллаштириб, электромагнит майдон назариясини яратишидир. У ҳар томонлама мукаммал олим эди. У ҳам назариячи, эксперементатор ва техник эди. Максвелл 1879 йил 5 ноябрьда рак касалидан вафот этди.