Бифиляр

Бифиляр бифилярное, или двунитное, привешивание. Со времени работ французского физика Кулона (Coulomb) в конце прошедшего столетия вошли в употребление в физике приборы для измерения посредством закручивания тонких проволок слабых отталкивательных и притягательных электрических и магнитных сил (см. Весы крутильные). В таких приборах подвешиваются на тонкой проволоке палочка или иной формы легкое тело, которое, будучи наэлектризовано (или намагничено), отталкивается от другого наэлектризованного (или намагниченного) тела; при этом проволока, на которой висит упомянутое легкое тело, закручивается. Сила, с которою проволока обнаруживает стремление раскрутиться, служит мерою электрического (или магнитного) притяжения или отталкивания. В некоторых случаях полезно употреблять для подвешивания не одну проволоку или нить, а две, близко расположенные одна к другой, обыкновенно параллельные. Такое подвешивание придумано и описано Гаррисом (Snow Harris) в 1832 г.; оно было им употреблено в приборе, служившем для проверки найденных Кулоном законов электрических отталкиваний и притяжений. Двунитное привешивание особенно полезно в тех случаях, когда висящее тело слишком тяжело для одной тонкой проволоки и тем более для шелковинки. На магнитных обсерваториях стальные магниты привешиваются на двух нитях в приборах, служащих для наблюдения и измерения изменений, происходящих в земном магнетизме; такое привешивание дает возможность привести магнит в положение, перпендикулярное плоскости магнитного меридиана и необходимое для наблюдений этого рода. Этого же рода привешивание употребляется в электродинамометре Вебера.

Представим себе, что параллельные, близкие одна к другой нити (фиг. A) поддерживают маленький шкив d, прикрепленный к гильзе или стремени, в котором вложен стальной магнит NS.

Фиг. A.

Два верхние конца нитей зажаты или иным способом закреплены в усеченном медном конусе К, который может быть поворачиваем в углублении, сделанном для него в другой металлической пластинке PP. Нити будут оставаться параллельными лишь в том случае, когда они находятся в плоскости магнитного меридиана. Если при параллельности нитей повернуть на некоторый угол конус К, то нити перестанут быть параллельными и при этом магнит будет несколько приподнят. Вследствие того магнит обнаруживает стремление отклоняться от магнитного меридиана и опускаться, пока нити бифиляра не пришли бы опять в параллельное положение, но этому препятствует действие земного магнетизма, который стремится удержать магнит в магнитном меридиане. Приподнятие магнита при закручивании бифиляра всегда очень мало, но все же тем значительнее, чем далее отстоят нити одна от другой при их параллельности, чем они короче и чем больше угол, на который нити отклонены от вертикального положения. Если обозначим буквою l длину нитей, т. е. расстояние между верхними и нижними точками их прикрепления, буквою d — расстояние между нитями при их параллельности, буквою p — вес магнита и стремени, в котором он лежит, и, наконец, через — угол, на который магнит отклонен от меридиана, а через — угол, на который нити отклонены от вертикальности, то численная мера момента силы, с которою магнит удерживается в его положении земным магнетизмом, выразится формулою (Pd²Sin)/(4lCos). Угол при значительном весе магнита всегда очень мал, и потому cos мало отличается от 1; вследствие этого формула принимает более простой вид: (Pd²Sin)/4l. Из этой формулы видно, что для увеличения чувствительности, т. е. подвижности прибора, надо расстояние d между нитями по возможности уменьшать, а длину их l делать большею. Эта же формула служит для измерения электрических притяжений и отталкиваний.

Бифилярные приборы менее чувствительны, чем однонитные (унафилярные), но полезны в различных случаях, из которых два были выше названы. Кроме того, они дают возможность измерять отталкивательные и притягательные силы в весовых единицах, так как в формулу входит P — вес подвешенного тела. Можно определить работу силы, отклоняющей магнит или наэлектризованное тело на некоторый измеренный угол; для этого надо, вычислив в долях метра высоту поднятия всей системы при ее отклонении, умножить найденную высоту на вес системы, выраженный в килограммах или долях килограмма. Работа вычисляется по формуле Pd²Sin²/8l, в которой буквы имеют прежнее значение.

Проф. Ф. Петрушевский.