|
В 1820 году Эрстед, профессор физики в Копенгагене, сделал
открытие, всей важности которого в то время даже не смогли оценить. Эрстед
производил опыты с электричеством вблизи стрелки компаса и, к своему удивлению,
заметил, что всякий раз, когда к стрелке приближались провода батареи, стрелка
отклонялась от своего обычного направления с севера на юг. Отклонение стрелки
зависело от направления тока в проводе.
Теперь даже трудно себе представить, какое волнение
произвело это открытие во всем ученом мире в то время. До того времени
магнетизм и электричество считались силами чуждыми друг другу, различными, —
и вдруг оказалось, что они имеют что-то общее. Тогда не предполагали даже, до
какой степени тесна связь между электричеством и магнетизмом. Эрстед заметил,
что чем больше напряжение тока, проходящего по проволоке, и чем ближе эта
проволока к стрелке, тем больше отклоняется стрелка компаса.
Вы сами можете произвести опыт Эрстеда. Но чтобы опыт был
интереснее, можно заодно построить действующий электромагнитный телеграф,
примерно такой, какой когда-то построили в Геттингене два ученых — математик Гаусс
и физик Вебер. На рис. 1 показано, как устроена станция нашего
электромагнитного телеграфа. На рис. 1, А она показана в разрезе сбоку, а на
рис. 1, Б в разрезе
спереди.
Рис. 1
Возьмите две спичечные коробки. Их ящички нам не нужны.
Каждую коробку проткните посредине широкой стороны раскаленной вязальной
спицей. Намагнитьте обломок вязальной спицы с почти такой же длины, как коробка, и
проткните им маленькую пробку п
так, чтобы концы спицы, выходящие по обе стороны пробки, были одинаковой
длины. В эту же пробку, сквозь отверстия в широких сторонах спичечных коробок,
воткните с обеих сторон по иголке так, чтобы они образовали ось для вращения
намагниченной вязальной спицы. На нижний конец спицы наденьте маленькую
пробочку м.
Но ось со спицей может ездить в коробке из стороны в
сторону. Чтобы закрепить ее, наденьте на иголки с обеих сторон коробки
тоненькие кружочки пробок к.
Теперь нужно обмотать коробку тонкой изолированной проволокой. Проволоку
возьмите диаметром 0,1 или 0,2 миллиметра. По одну сторону оси обмотайте
коробку проволокой виток к витку, не доходя на полсантиметра до оси спицы.
Затем поверх первого слоя намотайте второй ряд, не разрывая проволоку и не меняя
направления обмотки. Затем третий ряд и поверх него четвертый. Когда намотаете
четыре ряда, не разрывая проволоку и не меняя направления обмотки, переведите
проволоку на вторую половину коробки и обмотайте ее точно так же, как и первую.
Начало и конец обмотки привяжите к коробке нитками, чтобы обмотка не
разматывалась.
Едва вы присоедините начало и конец обмотки коробки к
полюсам батареи, спица сейчас же отклонится в сторону. Если вы поменяете на
батарее концы обмоток, она так же отклонится, но уже в другую сторону. Чтобы
легче было следить за движениями спицы, приклейте к ней сверху тоненькую
лучинку с бумажным кружком.
Если вы заметите, в какую сторону отклоняется спица, когда,
скажем, начало обмотки соединено с положительным полюсом батареи, вы всегда сможете
пользоваться этим маленьким аппаратом для определения направления тока в цепи.
Этот прибор настолько чувствителен, что может не только
определять направление тока, но и обнаруживать самые незначительные токи в
цепи.
Для того чтобы этот прибор можно было использовать в
качестве телеграфного аппарата, сверните еще из тоненькой медной проволоки
маленькую пружинку. Привяжите ее к нижней пробке спицы, а другой конец
закрепите за край коробки так, чтобы пружинка немного оттягивала спицу Эта
пружинка показана на рис. 127, Б;
она обозначена буквой т.
Но не делайте эту пружинку слишком упругой. Она должна легко оттягивать
спицу.
Попробуйте теперь пропустить ток через обмотку, и вы
увидите, что намагниченная спица натянет пружинку и все-таки повернется, если
направление тока будет таким, что спица наклонится в сторону противоположную
пружинке.
Точно так же сделайте и вторую приемную станцию нашего
телеграфа. Затем для каждой станции надо еще сделать так называемый ключ —
прибор для замыкания тока. Для этого можно взять обыкновенную кнопку от звонка,
а можно сделать ключ самому.
К небольшой дощечке привинтите медную или даже жестяную
полоску шириной 1,5 или 2 сантиметра. Изогните полоску так, как показано на
рис. 127, и под ее конец ввинтите в дощечку небольшой винтик. Эта полоска
обозначена буквой р. Для того
чтобы удобнее было прижимать полоску к винтику, можно к концу ее прикрепить
маленькую деревянную ручку.
Теперь присоедините один конец обмотки коробки к этой
полоске — пружинке ключа. Другой конец обмотки присоедините к полюсу батареи, а
второй полюс батареи соедините с винтиком, ввернутым в дощечку ключа под концом
пружинки. Если вы теперь нажмете ручку ключа, по обмотке пойдет ток, и
намагниченная спица отклонится.
Для того чтобы удобнее было вести телеграфную связь двумя
аппаратами, сделаем соединение немного иначе. Сбоку пружинки р ключа привинтите к дощечке еще одну полоску п, вырезанную из меди или жести, так, как
показано на рис. 127, В.
Высоту этой полоски рассчитайте так, чтобы свободная пружинка р ключа касалась ее. Тот провод, который был
присоединен к пружине р ключа,
снимите с нее и присоедините к полоске. Теперь соедините два прибора и два
ключа с батареей так, как показано у нас на рисунке.
Если вы внимательно рассмотрите схему, вы увидите, что,
когда оба ключа отпущены, батареи бездействуют, потому что винтики ключей, к
которым присоединены провода от батарей, ни к чему не прикасаются. Но как
только вы нажмете, например, левый ключ, ток левой батареи пройдет через винтик
в пружинку р ключа, а через
пружинку р и проволоку он дойдет
до пружинки второго ключа (правая станция). А так как пружинка второго ключа
касается добавочной полоски п,
ток пройдет через эту полоску и проволоку в обмотку правого прибора.
Пройдя по обмотке прибора, ток попадет во второй провод,
соединяющий обе станции, и вернется ко второму полюсу левой батареи. Цепь
замкнута, значит, намагниченная спица правого прибора отклоняется. Левый прибор
в это время окажется выключенным, потому что пружинка левого ключа отошла от полоски
и этим разорвала цепь прибора.
При такой схеме соединения замыкание ключа никак не может
привести в действие прибор этой же станции, а включает только другую приемную
станцию.
Понятно, что вторую приемную станцию можно поместить на
большом расстоянии от первой — в другой комнате или даже, если увеличить
количество элементов в батарее, и в другом доме.
Для того чтобы не бегать из одной комнаты в другую или из
одного дома в другой во время налаживания аппаратов, лучше сначала поставить их
на два конца стола и проверить, правильно ли сделаны все соединения.
Эта схема интересна и очень удобна тем, что для приведения в
действие аппаратов двух станций нужны не 4 провода, как казалось бы, а только
2.
Но как переговариваться с помощью таких аппаратов? На настоящем
телеграфе употребляют так называемую азбуку Морзе. В азбуке Морзе каждая буква
обозначается различными комбинациями точек и тире. Например, буква «А»
обозначается одной точкой и одним тире. Пишется она обычно так: —; буква «Б»
обозначается одним тире и тремя точками: —.
Вы можете условиться, что, если вязальная спица прибора
отклоняется ненадолго, это значит, точка. Если же она задерживается — значит,
тире.
При передаче каждой буквы промежутки между точками и тире
делайте небольшими, а между буквами — побольше. Тогда принимающий ваши сигналы
не спутает, где кончаются знаки, относящиеся к одной букве.
Мы приводим здесь азбуку Морзе, и, если вы выучите ее,
сможете отлично пользоваться нашим электромагнитным телеграфом. | 
