Первые теории

В 1600 году выходит книга английского ученого Гильберта «О магните, магнитных телах и большом магните - Земле». По предположению которого, земля представляла собой гигантский магнит. Известные еще до Гильберта полюса магнита, он, как и части света, назвал северным и южным. В числе свойств магнита он указал, что одноименные полюса отталкиваются, а разноименные – притягиваются. Наряду с магнитными, Гильберт рассматривал и электрические явления, которые, хоть и обладали некоторыми общими чертами, но достаточно резко разделялись друг от друга, и не рассматривались как явления одной природы.

С середины XVIII в. начинают появляться достаточно содержательные теории электрических явлений. В основном их можно разделить на две группы: теории дальнодействия и близкодействия электрических сил.

Основоположниками теории дальнодействия были Франклин и петербургский академик Эпинус.

В 40-х г. XVIII в. Франклин предположил, что существует особая электрическая материя, представляющая собой некую тонкую, невидимую жидкость. Частицы этой материи обладают свойством отталкиваться друг от друга и притягиваться к частицам обычной материи. Эта электрическая материя присутствует в веществе всегда и в строго определенных количествах, если в теле появляется избыток этой материи, то тело приобретает положительный заряд, если в теле оказывается недостаток ее, то тело электризуется отрицательно. Названия «положительное и отрицательное электричество» принадлежит Франклину, правда в последствии они несколько изменили свой физический смысл.

Для создания отрицательного заряда необходимо забрать у тела некоторое количество электрической жидкости, которая, перейдя на другое тело, создаст на нем положительный заряд. При соприкосновении этих тел электрическая материя перераспределится так, что тела опять станут электрически нейтральны. Из этой теории следует важное положение о сохранении электрического заряда.

Теория Франклина была развита Францем Эпинусом (1724 - 1802). При этом Эпинус как бы брал за образец теорию тяготения Ньютона. Эпинус предполагает, что между частицами электрической материи также действуют центральные дальнодействующие силы, которые изменяются обратно пропорционально квадрату расстояния, и при любом изменении в расположении зарядов реагируют на эти изменения мгновенно.

Одной из интересных его работ было исследование электрической индукции. Эпинус показал, что если к проводнику приблизить заряженное тело, то на проводнике появляются электрические заряды. При этом сторона, к которой подносят заряженное тело, электризуется зарядом противоположного знака. И, наоборот, на удаленной части проводника образуется заряд того же знака, что и на поднесенном теле. Если убрать заряженное тело, то проводник снова становится незаряженным. Но если проводник может быть разделен на две части в присутствии заряженного тела, то получатся два проводника, заряженные разноименными зарядами, которые останутся и при удалении индуцирующего заряда.

Наряду с теориями дальнодействия электрических зарядов, возникали такие теории, в основе которых лежит принцип близкодействия. Одним из родоначальников считают русского ученого Ломоносова.

Ломоносов был противником теории дальнодействия, считая, что тело не может воздействовать на другие тела мгновенно. Он полагал, что электрическое взаимодействие передается от тела к телу через особую среду «эфир», заполняющую все пустое пространство, в частности и пространство между частицами, из которых состоит «весомая материя», т. е. вещество. Электрические явления, по Ломоносову, следует рассматривать как определенные микроскопические движения, происходящие в эфире. То же самое относится и к магнитным явлениям.

Однако теоретические представления Ломоносова и Эйлера в то время не могли получить развития. После открытия закона Кулона, который по своей форме был таким же, как и закон всемирного тяготения, теория дальнодействия совсем вытесняет теорию близкодействия. И только в XIX в. Фарадей возрождает теорию близкодействия. Однако ее всеобщее признание начинается со второй половины XIX в., после экспериментального доказательства теории Максвелла.