Природа полей

8 Глава 1 . Магнитное поле Это поле получить наиболее просто. Если по проводнику пропустить ток, то вокруг него образуется магнитное поле, силовые линии которого проходят по концентрическим окружностям с центром в центре проводника с током. Этот широко известный факт дал основание людям считать, что магнитное поле рождает текущий ток. Для доказательства этого положения хорошо было бы поставить такой опыт: поместить на керамический шарик (пластинку) электрический заряд и привести его во вращательное движение, изменяя его расстояние от центра вращения, каждый раз отыскивая его магнитное поле. (Для чистоты эксперимента шарик надо вращать в вакууме.) Но никто не рассказывал о таком эксперименте. Какой бы заряд ни вращали с любой допустимой скоростью, магнитного поля не будет! Может, проще поставить другой эксперимент: взять два проводника, один с большим сопротивлением, например, нихром, другой с малым электрическим сопротивлением, например, медь, пропустить по ним одинаковые токи и посмотреть на их поля. Будут ли их поля одинаковыми или разными? Эксперимент показал, что магнитные поля у них будут разными. Больше у того, у которого удельное электрическое сопротивление будет больше [1]. А что будет с магнитным полем тока, если он течет по проводнику, находящемуся в состоянии сверхпроводимости? У такого проводника сопротивление очень мало и ток можно получить огромный. А по существующим научным воззрениям магнитное поле будет тоже очень большим (см. закон Био—Савара—Лапласа): где dB — вектор магнитной индукции; с — скорость света; J —ток, текущий по проводнику; r — радиус-вектор, проведенный из элемента проводника в данную точку поля; dφ — угол, под которым виден элемент проводника из данной точки поля. «Закон Био—Савара—Лапласа устанавливает величину и направление вектора магнитной индукции dB в произвольной точке магнитного поля, создаваемого в вакууме элементом проводника с током J» [2]. Но оказывается, что закон Био—Савара—Лапласа в существующем виде не распространяется на сверхпроводимость. В состоянии сверхпроводимости ток, текущий по проводнику, магнитного поля не создает. На рис. 1, взятом из [3], приведена зависимость индукции магнитного поля от тока в зоне сверхпроводимости. Видно, что при токах, близких к 10 6 А/см, индукция магнитного поля — нуль, и только с повышением температуры плотность тока уменьшается ~ на два порядка и появляется магнитное поле 12 Тл и больше.