Квант
Школа в «Кванте»

О числе Фарадея и удельном заряде заряженной частицы

Белкин И. К.

25

такой точки попросту не существует. И в самом деле, какая же может быть точка приложения равнойствушей, которой нет?

Достаточно, однако, взглянуть на рисунок 5, чтобы понять, что под действием пары сил тело не будет находиться в равновесии — оно будет врашаться. Значит, у пары сил есть неотопленный какой оси? Нетрудно показать, что суммарный момент сил, составляющих пару, одинаков для любой оси, перепendlukулярной плоскости, в которой лежат обе эти силы (перpendикулярной плоскости рисунка). Действительно, возьмем любую точку OO и проведем через нее ось врашения. Moment M1M_1 силы F⃗1\vec{F}_1 относительно этой оси равен F1d1F_1 d_1, момент M2M_2 силы F⃗2\vec{F}_2 относительно этой оси равен F2d2F_2 d_2. Суммарный момент MM обеих сил равен M1+M2M_1 + M_2:

M=F1d1+F2d2.M = F_1 d_1 + F_2 d_2.

Так как F1=F2=FF_1 = F_2 = F, то M=F(d1+d2)=FdM = F(d_1 + d_2) = Fd,

где dd — расстояние между линями действиями сил, составляющих пару, называемое плеом пары сил. Значит, момент пары сил равен произведению modуля одной из сил на плею пары. Так и говорят — момент пары сил — и не указавают относительно какой оси.

Как же все-tаки «ведет» себя тело, к которым приложена пара сил? Что ответить на этот вопрос, вспомним, что центр масс тела (о нем говорится в § 44 «Физики 8») движется так, как будто в нем сосредоточена вся масса тела и к нему приложены все действующие на тело сил (это утверждение называется в физике теоремой о движении центра масс). Но если сумма сил равна нулю, то центр масс не может.trонутся с места (если, конечно, он покопался до приложения сил). Когда на тело действует пара сил, сумма сил как раз и равна нулю, и она не может.tronутся в движение центра масс. Тело, однако, врашается. Значит, врашается оно во круглоге оси, проходящей через центр масс (ведь все точки на оси врашения находятся в покое). Оси врашения, проходящие через центры масс тел, тем и замечательны, что на них не действуют никакие силы.

О числе Фарадей и удельном заряде заряженной частицы

Явление электропила, известное с конца XVIII — начала XIX веков, особенно подробно было изучено віддающимся англійским Физиком М. Фарадем. В 1834 году была опубlikована статья Фарадей, в которой рассказывалось о результатах опыттов, приведших к установлению закона электропила. В этой же статье впервые Фарадем и ставшие теперь общепризнания. Это — электрод (а также катод и анод), он (катон и анод), электролит и называние самого процесса — электропила.

Закон электропила теперь (но не во времяна Фарадей) записьвается так («Физика 9», § 69):

m=1FMnIΔt.m = \frac{1}{F} \frac{M}{n} I \Delta t.

Здесь mm — масса выделившегося на электроде вещества, FF — число (постоянная) Фарадей, MM — молярная (или atomная) масса вещества, nn — его валентность, IΔtI \Delta t — заряд, прошедший через электропил.

Заметим, что величины, численно равная относительно М/n, в химии называется химическим эквивалентом (так она называлась и при Фараде, хотя поняття валентности тогда еще не было). Величина эта показывает, какая масса данного вещества вступает в соедининие с массой водорода, равной его atomной массе (или замена его массу в химических реакциях). Например, для atomного кислорода относительной масса равна 16, а валентность — 2, так что его химический эквивалент равен 8. Чтобы из кислорода и водорода получалась вода, на каждую единицу массы водорода должен приходит все единицу массы кислорода: 1 кг водорода содержится с 8 кг кислорода, и в результате получается 9 кг воды.

Физический смысл числа Фарадей. Допустим, что электропилз проводится так, что на электроде выделяется масса вещества, численно равная химическому эквиваленту. Тогда из закона электропила следует, что числа Фарадей FF численно равно электри-