Снова, кажется, все ясно, но посмотрим чуть подробнее. Две катушки находятся в одинаковых условиях в общем магнитном поле. Катушки одинаковые (т. е. одинаково число витков), значит, и эдс в них одинаковые. Замкнем накоротко выводы второй катушки. Очевидно, по ней потечет ток. Этот ток, в свою очередь, вызовет появление своего, нового магнитного поля. Но эдс самоиндукции имеет знак, противоположный знаку эдс внешнего источника, подсоединенного к первой катушке. А коли так, ток во второй катушке будет направлен противоположно току первой катушки. Противоположно будет направлено и магнитное поле, создаваемое током второй катушки. Магнитное поле второй катушки вычитается из магнитного поля первой катушки, и в сумме они дают нуль. Да, да, именно нуль. Так происходит в любом трасформаторе. Энергия, передается из первой катушки во вторую, но при этом в пространстве, окружающем обе катушки, нет никакого поля, ни магнитного, ни электрического. В реальных трансформаторах магнитное поле все-таки есть. Но это так называемое поле рассеяния, возникающее из-за того, что катушки всегда немного неодинаковы.
Так что, произошло очередное чудо? Снова, в который уже раз, на страницах этой книги мы сталкиваемся с одной и той же ситуацией. Все зависит от того, как рассуждать. Если рассуждать, пользуясь понятиями эдс, силы тока, магнитной индукции, то иначе как чудом только что рассмотренную ситуацию не назовешь. Действительно, вторая катушка замкнута накоротко и полностью изолирована от внешнего мира. В окружающем ее пространстве ничего нет: ни электрического, ни магнитного поля. Тем не менее эдс в ней существует и ток через нее протекает.
Секрет в том, что и сила тока, и эдс, и магнитная индукция так же, как и сила в предыдущей главе,— все это выдуманные величины, а значит, не подчиняющиеся законам сохранения, поэтому они могут возникать не из чего и исчезать бесследно. Вспомните, ведь магнитная индукция — это просто сила, а электрический ток — количество заряда, проходящего через сечение проводника. А проходит ли этот заряд, мы так до сих пор толком и не знаем.
Те же самые рассуждения звучат совсем иначе, если за основу взять величину, подчиняющуюся закону сохранения, в данном случае энергию. С самого начала мы условились считать, что сопротивления проводников, из которых намотаны катушки, или равны нулю, или настолько малы, что ими можно пренебречь. Что происходит во второй катушке с учетом последнего условия? Энергия в ней не превращается в тепло, а следовательно, не тратится. Коли так, то не нужно компенсировать затраты, т. е. не нужно передавать энергию из первой катушки во вторую. А раз энергия из первой катушки во вторую не передается, ни к чему и магнитное поле. Как видите, с позиций «правильных» физических законов никаких чудес не происходит. А значит все сказанное лишь то, что в идеальном трансформаторе без потерь (на самом деле такого, конечно, не существует) отсутствие затрат энергии во вторичной обмотке влечет за собой отсутствие затрат энергии и в первичной обмотке.
Три трудности
Вы скажете:
— Ток во второй катушке, или, говоря более привычным языком, во вторичной обмотке трансформатора все-таки протекает. Причем ток — это объективная физическая величина, его можно измерить амперметром!
Что касается последного замечания, то позвольте с вами не согласиться. Не существует амперметра, между зажимами которого не было бы хоть крохотного, но все же отличного от нуля сопротивления. При протекании тока через амперметр на его сопротивлении падает какое-то напряжение. Произведение этого напряжения на силу тока дает мощность. Отклонение стрелки амперметра пропорционально именно мощности. Другими словами, чтобы отклонить стрелку амперметра, нужно затратить работу, и работа эта выполняется за счет энергии, потребляемой амперметром из электрической цепи, в которой производится измерение. С помощью одного тока, без затраты энергии стрелку амперметра не отклонишь. Следовательно, измерив ток, мы вывели из системы часть ее энергии, а это повлечет за собой уменьшение этого самого тока. Здесь имеет место уже знакомая нам ситуация с температурой, которую мы якобы ощущаем.
Мы вынуждены констатировать, что в этой главе столкнулись по меньшей мере с двумя непреодолимыми трудностями. Первая связана с радиусом электрона. Если он равен нулю, то энергия электрического поля обращается в бесконечность. Если он не равен нулю, то, спрашивается, что у электрона внутри? Все это подробно обсуждалось в начале главы. Вторая трудность, связана с тем, что все же остается непонятным, как взаимодействуют катушки трансформатора. Хоть явных нарушений физических законов тут не видно, но должна быть какая-то причина появления эдс и тока во второй катушке. Повторим еще раз: вопрос с радиусом электрона на сегодня не снят. Можно сделать лишь одно замечание, которое совсем не претендует на решение этого вопроса, а только позволит читателю кое о чем задуматься. Нет ли в проблеме радиуса электрона чего-нибудь общего со старой проблемой Ахиллеса и черепахи?
