Как добыть электричество. В
наше время мы видим работу электричества на каждом шагу. Электрический
свет обращает ночь в день. Электричество поднимает тяжести. Оно мчит их
по рельсам. Оно приводит в движение тысячи машин, нагревает печи; оно
передает нашу речь за океан на другие материки.
Сургуч и мыльный пузырь. Чем
легче тело, которое мы хотим притянуть наэлектризованным предметом, тем,
конечно, оно лучше притягивается и тем с большего расстояния его можно
притянуть. Очень хорошо получаются опыты с мыльными пузырями. Рис. 94
Натрите шелковым лоскутком палочку
сургуча так же, как вы натирали гуттаперчевую гребенку. Выдуйте пузырь,
стряхните его с трубки и теперь палочкой сургуча можете вести его за
собой по всей комнате, то поднимая вверх, то опуская вниз. Пузырь будет
точно следовать за палочкой (рис. 94).
Конечно, не нужно, чтобы пузырь прикасался к палочке; все время ведите палочку на некотором расстоянии от пузыря.
Стеклянная палочка и маятник из бузины. Не
всегда удобно бывает возиться с непрочными мыльными пузырями, для того
чтобы проделать опыт. Поэтому пузырь с успехом можно заменить
какими-нибудь другими легкими предметами, например шариком, вырезанным
из сердцевины бузины, цилиндриком из папиросной бумаги или просто
обрезками папиросной бумаги.
Чтобы было удобнее производить опыты,
подвесьте эти легкие вещицы на шелковинках или просто на тонких легких
ниточках к стеклянным подставкам (рис. 95). Подставки делаются из
толстостенных стеклянных трубок длиной по 25 сантиметров. Основания
можно сделать из чего угодно: из дощечек, из картонных плоских коробок —
круглых, четырехугольных — все равно. Трубки прикрепляются клеем или
сургучом. Достаньте стеклянную палочку, но не очень тонкую: ее удобнее
натирать. Концы палочки оплавьте на огне, чтобы не порезать пальцы. Рис. 95
Натерев стеклянную палочку, вы увидите, что бузинный шарик притягивается к ней на довольно большом расстоянии.
Также притягиваются к ней обрывки бумаги и бумажный цилиндрик.
Но если бузинный шарик прикоснется к стеклянной палочке, тогда получится уже другое явление, о котором мы будем говорить дальше.
«Ано-като». Это очень интересная игрушка, основанная на свойстве тел электризоваться трением.
Возьмите деревянную коробку высотой
3–4 сантиметра и оклейте ее со всех сторон и изнутри оловянной фольгой, в
которую заворачивают чай, шоколад и конфеты. На дно этой коробки
положите разные фигурки, сделанные из бузинной сердцевины: палочки,
шарики, змейки, куколки и т. п. Все части куколок аккуратно нанижите на
нитки, чтобы руки и ноги свободно поднимались.
Коробку с фигурками накройте обычным
стеклом и попробуйте потереть стекло шелковым узелком или жгутом.
Смотрите сквозь стекло, что делается с вашими мертвыми фигурками. Они
стали подскакивать и подниматься (рис. 96). Куколки поднимают руки и
ноги все выше и выше и наконец целиком прилипают к стеклу. Рис. 96
Как только вы перестанете натирать
стекло, игрушки начнут падать вниз. Длинные предметы падают не сразу, а
сначала становятся на один конец. Упавшие куколки продолжают еще немного
вздрагивать, протягивают кверху руки, будто не желают расстаться с
«жизнью», данной им электричеством. Если вы будете время от времени
натирать стекло, фигурки будут смешно плясать под ним.
Оригинальный фонтан. Помните,
как мы устраивали очень простой фонтан? Высоко на шкафу ставили ведро с
водой, а из него шел сифон со стеклянной и резиновой трубками.
Сделайте еще раз такой фонтан так,
чтобы струя воды била до высоты около 50 сантиметров, и направьте ее не
прямо вверх, а немного в сторону, в таз.
Диаметр отверстия трубки фонтана должен быть не более 2 миллиметров. Струя образует красивый сноп, рассыпающийся мелким дождем.
Если вы приблизите к струе натертую
гуттаперчевую, стеклянную или сургучную палочку, вид струи сразу
изменится. Сноп стянется, водяные капли соединятся, и получится светлая
спокойная струя, которая будет без брызг падать в таз (рис. 97).
Этот опыт стоит произвести, потому что
получается очень эффектный результат, и вы можете его спокойно
демонстрировать. Не бывает случая, чтобы он не удался.
Чувствительность струи фонтана можно
сравнить только с чувствительностью огня к звуковым волнам. Опыт с
управлением струей фонтана удается иногда даже на довольно большом
расстоянии. Рис. 97
Разные проводники электричества. Мы
говорили о многих легко электризующихся телах. Мы брали гуттаперчу,
сургуч, стекло, упоминали об янтаре. Ученые, конечно, заинтересовались
электрическими свойствами различных тел. Исследования показали, что тела
делятся на две группы. В то время как гуттаперча, сургуч, кожа, шелк
легко электризуются, металлы, человеческое тело и другие тела не
обнаруживают и следа электричества при самом сильном трении. Поэтому все
тела делили на электризующиеся и неэлектризующиеся. Это мнение, однако,
было ошибочным.
Теперь известно, что могут быть
наэлектризованы все тела. Различие состоит лишь в том, что на телах
одной группы электричество распространяется очень быстро по всем
направлениям, а в телах другой группы оно остается на том месте, где
было вызвано трением. Можно сказать, что одни тела хорошо проводят
электричество, а другие не проводят его. Поэтому, чтобы сохранить
электричество в хорошо проводящем теле, под него делают подставку или
подкладку из материалов, не проводящих электричество. Для того же, чтобы
передать электричество на некоторое расстояние, употребляют хорошо
проводящие материалы — проводники.
Стекло — плохой проводник, или, как
говорят, изолятор или диэлектрик. Поэтому оно электризуется трением:
электричество остается на конце палочки и не передается на всю его
поверхность. Металлическая палочка, электризуясь при помощи трения,
проводит электричество по всей своей длине, передает его нашему телу, а
тело без задержки проводит его в землю.
Чтобы не допустить перехода
электричества в землю, металлическую палочку вкладывают в стеклянную
трубку, вклеивая ее сургучом. Получается стеклянная ручка — изолятор, и
через нее электричество металлического прута не может перейти в наше
тело. С помощью таких изоляторов можно электризовать и металлические
предметы.
Чтобы понять некоторые свойства электричества, проделайте такой опыт. Рис. 98
Сложите две стопки книг и укрепите на
них, как показано на рис. 98, две стеклянные трубочки так, чтобы они
выступали приблизительно на 15 сантиметров. На концы этих трубочек
положите толстую металлическую проволоку. К одному концу проволоки
подставьте подвешенный на стеклянной трубочке бузинный шарик. Чтобы
проволока не скатывалась со стеклянных трубок, можно привязать ее
ниткой. Если теперь другой конец проволоки вы тронете наэлектризованной
стеклянной палочкой, электричество с палочки сейчас же перейдет на
проволоку, и вы увидите, как шарик притянется к ней. Электричество
распространилось по проволоке, но уйти с нее оно не может потому, что
стеклянные трубки, на которых лежит проволока, не пропускают
электричество.
Еще чувствительнее будет этот аппарат,
если бумагу заменить сусальным золотом. Две полоски сусального золота
4–5 сантиметров длиной и 2–3 миллиметра шириной приклеиваются яичным
белком к заостренному нижнему концу медной проволоки (рис. 99, Г).
Сусальное золото обычно продается в специальных книжечках, и разрезать
его нужно вместе с бумагой, между которой оно там лежит. Разрезать можно
и перочинным ножом на чем-нибудь твердом: главное — не касаться его
пальцами, оно пристает к коже и скручивается. Рис. 99
Приклеивается золото так: чуть-чуть
смазывается белком конец проволоки и прикладывается к одной золотой
полоске. Когда клей высохнет, также приклеивается золотая полоска с
другой стороны. С сусальным золотом надо обращаться очень осторожно:
даже от дыхания оно может улететь или свернуться. До приклеивания
проволока тщательно вычищается мелкой стеклянной бумагой и второй конец
ее закругляется.
Сделайте из жести круглый таз
(рис. 100) диаметром 20 сантиметров и высотой 3 сантиметра. В этот таз
положите столько толченой канифоли, чтобы, когда она растопится, уровень
ее был примерно на 1 сантиметр ниже края тазика. Канифоль легко
воспламеняется, поэтому ее надо растапливать на не очень горячем месте
плиты. Можно расплавить канифоль в глубокой закрытой кастрюле, а затем
вылить в таз. Таз с расплавленной канифолью поставьте горизонтально,
чтобы также горизонтально застыла канифоль. Рис. 100
Когда канифоль застывает, следите за
ней и, если на поверхности будут появляться пузырьки, прокалывайте их
иглой — тогда канифоль застынет совершенно гладко. Так как чистая
канифоль легко дает трещины при остывании, к ней надо прибавить немного
воска.
Когда таз с канифолью будет готов,
приготовьте металлический круг немного меньшего диаметра, чем таз. В
середине этого круга припаяйте жестяной цилиндр с изолирующей ручкой.
Ручку лучше всего сделать из стеклянной трубки и вклеить ее в цилиндр
сургучом или какой-нибудь смолой. Металл для круга выберите потолще и по
линии окружности хорошенько закруглите его напильником и наждачной
бумагой, чтобы нигде не было острых краев.
Можно сделать электрофор и еще проще.
Нужно налить канифоль в какую-нибудь подходящую жестяную тарелку, а
вместо металлического круга взять кружок из толстого картона или тонкой
фанеры, оклеив его аккуратно оловянной фольгой с обеих сторон. Не
забудьте также оклеить и края кружка. Вместо стеклянной ручки можно
взять палочку сургуча. Конечно, результаты с таким упрощенным
электрофором будут немного хуже.
Натрите хорошенько поверхность
канифоли сухой шелковой материей или, еще лучше, сильно поколотите ее
кусочком лисьего или кошачьего меха, — канифоль уже заряжена. Конечно,
это заряд отрицательного электричества, как мы условились его называть.
Наложите на поверхность канифоли металлический круг, дотроньтесь до него
пальцем, затем отнимите палец, а потом поднимите круг за ручку. Теперь и
круг зарядился электричеством. Попробуйте легонько поднести к этому
кругу палец. Когда палец будет близко от круга, произойдет разряд.
Электричество круга соединится с отрицательным электричеством земли
через палец — проводник, и вы увидите молнию в миниатюре.
Между кругом и пальцем проскочит маленькая искра, и раздастся слабенький треск.
Накладывая круг на канифоль,
прикасаясь к нему пальцем и снова поднимая, вы можете несколько раз
зарядить его электричеством. Наконец заряд электричества в канифоли
ослабеет, и ее придется снова натирать мехом. Электрофор разряжается
оттого, что отрицательное электричество канифоли соединяется с
положительным электричеством влажного воздуха.
Мы сейчас говорили «положительное
электричество воздуха», «отрицательное электричество земли», точно они
оба, эти электричества, одновременно находятся в воздухе и в земле. Оно
так и есть в действительности: электричество есть во всех телах, а не
только в воздухе и земле.
Раньше мы сказали, что два разных
электричества как бы взаимно уничтожаются, «поглощают» друг друга. Это
не значит, что они уничтожаются окончательно. При соединении они как бы
«парализуют» друг друга, но не исчезают. Предположим, вы возбудили
сильный заряд отрицательного электричества на поверхности электрофора.
Когда вы наложите на него металлический кружок, сейчас же к электрофору
притянется положительное электричество кружка из того запаса, который
имеется в кружке.
То электричество, которое содержится в
кружке, распределяется так, что часть положительного электричества
тотчас же перемещается в сторону электрофора, а равная ему часть
отрицательного отходит к наружной поверхности кружка. Прикосновением
пальца вы отводите это отрицательное электричество в землю.
Размещение положительного и отрицательного электричества в электрофоре показано на рис. 100, справа.
Электрическая машина. В некоторых электрических машинах электричество добывают трением. Небольшую электрическую машину нетрудно сделать самому.
Готовая машина показана на рис. 101, А.
Из доски толщиной 1 сантиметр выпилите основание машины. Длина
основания 25–30 сантиметров, ширина — 18 сантиметров. Из такой же доски
выпилите еще две стойки высотой по 18 сантиметров, снизу пошире, кверху
поуже (рис. 101, Б). В верхних концах стоек просверлите такие отверстия для оси, чтобы ось свободно проходила в них, но не болталась.
Стойки приклейте к основанию, как
показано на рисунке. Но когда приклеете стойки, уже нельзя будет
вставить ось с кругом. Поэтому пропилите верхушку одной стойки как раз
через отверстие. По размеру отпиленного кусочка сделайте деревянную
приставку и на винтах прикрепите ее к стойке после того, как вставите
ось (рис. 101, В).
Чтобы ось не болталась из стороны в
сторону, по обе стороны одной из стоек (лучше разрезанной) наклейте на
ось деревянные кольца (рис. 101, Г). Ось сделайте из железной
проволоки толщиной 8—10 миллиметров. На одном конце ее должна быть
изогнутая ручка. Смотрите только, чтобы ось была совершенно прямой.
Стеклянный круг диаметром 20 сантиметров укрепляется на оси двумя
деревянными кружками с обеих сторон. Эти кружки и стеклянный круг лучше
всего приклеить шеллаком.
Теперь изготовьте приспособление для
трения. Оно видно на рисунке. Это две подушки, прижатые к обеим сторонам
стеклянного кружка. Подушки оклеены кошачьим мехом. Его можно заменить
каким-либо другим короткошерстным мехом или просто толстой замшей. Но
замшу надо сначала амальгировать. Амальгама приготовляется так. Налейте
немного ртути на обрезки цинка, когда ртуть растворит цинк, натрите
замшу этим составом.
Подушки электрической машины
называются щетками. Две щетки соединяются изогнутой П-образной
пластинкой и привинчиваются к ней или приклеиваются. Пластинка
привинчивается к короткому круглому деревянному бруску, который потом
вклеивается на шеллаке или сургуче в обрезок толстой стеклянной трубки
(рис. 101, Д). Трубка вклеивается в подставку под кругом. Рис. 101
Постарайтесь сделать всю работу
аккуратно, чтобы подушки нажимали равномерно на обе стороны круга. Как
только вы завертите кружок за ручку, он тотчас же наэлектризуется с
обеих сторон отрицательным электричеством. Но это электричество надо еще
собрать. Для этого нужен так называемый кондуктор. Он показан на нашем
рисунке установленным на машину и отдельно (рис. 101, Д сбоку и сверху).
Возьмите прочную стеклянную трубку
такой высоты, чтобы она доходила до оси круга. На нее насадите небольшой
деревянный цилиндр с круглыми краями. Длина цилиндра — 8 сантиметров,
диаметр — 4–5 сантиметров. Цилиндр хорошенько поскоблите стеклом и
протрите стеклянной бумагой, чтобы он был совсем гладким. Его можно весь
оклеить оловянной бумагой или только двумя полосками: одной вдоль, а
другой поперек так, чтобы они перекрещивались как раз в том месте, где
будет проходить стержень от медной вилки, между концами которой
вращается круг. Готовый кондуктор покройте шеллаком, чтобы он не
впитывал влагу.
Вилка кондуктора и стержень делаются
из толстой медной проволоки и крепко спаиваются. Ее концы должны быть на
расстоянии нескольких миллиметров от кружка. Концы вилки закруглите, а
на конец стержня насадите медный или свинцовый шарик. Стержень вилки
хорошенько протрите мелкой стеклянной бумагой, чтобы он был совершенно
гладким. Только внутреннюю сторону вилки пропилите рашпилем. Она должна
быть шероховатой.
К краям щеток приклейте еще со стороны
вилки дугообразные полоски тонкой кальки или упругой шелковой материи.
Эти «крылья» обозначены пунктиром на рис. 101 ,А. Когда
поверхность круга наэлектризуется, эти полоски как тела
ненаэлектризованные подтягиваются к кругу и продолжают процесс трения до
самого кондуктора. Когда действие машины прекращается, они свободно
отпадают. Едва вы начнете вращать круг, он зарядится отрицательным
электричеством и передаст заряд кондуктору. Поднесите согнутый палец к
шарику кондуктора, и тотчас же получится разряд — с треском проскочит
искра.
Цилиндрическая машина. Цилиндрическую
машину устроить гораздо легче. На рис. 102 показана самая простая
машина. Цилиндр ее — это обыкновенная винная бутылка. Вместе с пробкой в
горлышко бутылки вклеена коленчатая ручка. Стойки для осей такие же,
как и у предыдущей машины, только немного ниже. Обе они цельные, так как
в этой машине ось составная.
В углубление дна бутылки вклеивается
деревяшка, на нее сквозь стойку нажимает винт. В месте нажима винта в
деревяшке сделано маленькое углубление, чтобы бутылка не соскакивала с
оси. Этим же винтом бутылка прижимается к противоположной стойке, чтобы
она не двигалась из стороны в сторону и не могла выскочить. Под конец
винта, чтобы он не врезался в деревяшку, надо подложить обрезок железа с
ямкой. Рис. 102
Щетка в этой машине только одна — это
дощечка такой же длины, как и цилиндрическая часть бутылки, и шириной
4–5 сантиметров. Дощечка оклеена кожей и прижимается к бутылке двумя
тугими пружинами. Чтобы щетка не выскакивала из пружин при вращении
бутылки, вклейте в подставку машины две короткие трубки. В щетку
врезаются два деревянных стержня такого диаметра, чтобы они входили в
отверстия трубок. Тогда щетка сможет подниматься вверх и вниз, следуя за
бутылкой, но не будет выскакивать.
Кондуктор этой машины совсем простой. В
верхушку левой стойки вклеивается толстостенная стеклянная трубка. На
нее насаживается кондуктор, выгнутый из толстой железной проволоки. Для
того чтобы было удобнее насадить кондуктор на трубку, к нему нужно
припаять небольшой металлический колпачок.
К щетке этой машины тоже можно
приклеить крыло; ширина его должна быть приблизительно равна диаметру
бутылки. Когда начнете вертеть за ручку, крыло поднимется, прилипнет к
бутылке и закроет ее почти до кондуктора.
Но для того чтобы эта машина хорошо
работала, к ней придется сделать еще одно несложное приспособление — так
называемую лейденскую банку. Лейденская банка видна на нашем рисунке с
левой стороны. Она сделана из небольшой бутылки. Изготовление лейденских
банок описано дальше. Стержень, выходящий из пробки бутылки,
заканчивается крючком. Крючок висит на проволоке кондуктора, а провод,
обернутый вокруг бутылки, подведен к щетке машины. С лейденской банкой
эта машина работает очень хорошо.
Конденсаторы. Приборы,
собирающие электричество, называются конденсаторами. Для того чтобы
понять, как они работают, представьте себе две смежные комнаты,
разделенные тонкой перегородкой. По обе стороны перегородки летает масса
мух, снующих по всем направлениям. Вообразим, что все мухи по одну
сторону перегородки заряжены положительным электричеством, а с другой
стороны — отрицательным. Тогда все мухи притянутся через перегородку
друг к другу и облепят ее с обеих сторон. Если опять впустить по обе
стороны перегородки наэлектризованных мух, их постигнет та же участь.
Теперь представьте себе два листа оловянной фольги (рис. 103, А)
с перегородкой между ними — стеклянной пластинкой. Мухи — это частицы
электричества, которые попадают на бумагу, находящуюся слева от
электрической машины. К правой бумажке прикреплен провод, соединенный с
землей. Электрический заряд, который из кондуктора электрической машины
переходит на левую оловянную полоску, притягивает электрический заряд
земли на правый листок оловянной фольги.
По мере работы электрической машины на
обоих листках скопляется все больше и больше электрических зарядов.
Таким способом можно получить на стекле очень сильный заряд. Если бы
можно было вытащить стекло, оба электричества стремительно соединились
бы друг с другом. То же самое произойдет, если предоставить им
какой-нибудь другой путь соединения, например присоединить к обеим
сторонам проволочки. Тогда при сдвигании концов проволочек между ними
произойдет сильный разряд. Этот прибор и есть конденсатор (сгуститель
электричества), а листки оловянной фольги, приклеенные по обе стороны
стекла, называются его обкладками.
Такой плоский конденсатор изобрел американский ученый Бенджамин Франклин. Рис. 103
Если вы дотронетесь до одной обкладки
заряженного конденсатора правой рукой, а к другой прикоснетесь левой,
разряд электричества пройдет через ваше тело, и вы почувствуете сильный
толчок или сотрясение. Сила сотрясения зависит от того, насколько
заряжен конденсатор.
Количество зарядов, которое может
скопиться на нем, зависит от величины поверхности обкладок, от толщины
перегородки между ними, а также от источника электричества.
Электрический ветер. Маленьким
кусочком воска приклейте к шарику кондуктора обыкновенную булавку так,
чтобы она была расположена горизонтально и касалась кондуктора головкой.
Теперь вертите машину правой рукой, а левую поставьте наружной стороной
против острия булавки. Вы почувствуете ветер. Булавка дует. Если вы
смочите руку, ощущение будет еще сильнее. Попробуйте обрезать покороче
фитиль свечи, чтобы огонь был небольшим, и тогда этим электрическим
ветром вы сможете даже задуть свечу (рис. 104). Рис. 104
Что же это значит? — спросите вы.
Разве электричество может дуть? Конечно нет. Явление это объясняется
так. Вы помните, что однородные электричества не притягиваются, а
отталкиваются. Когда электрический заряд находится на сферической
поверхности, он распространяется по ней равномерно. Но чем длиннее
предмет по сравнению со своей толщиной, тем больше электричества
скопляется на концах. Скопляющееся на острие булавки электричество
притягивает к острию противоположный заряд электричества воздуха. Как
только эти частицы дотрагиваются до булавки, они сейчас же электризуются
одноименным электричеством булавки и отталкиваются от нее. Это и есть
электрический ветер. Теперь вам понятно, почему при описании
изготовления электрических приборов мы все время предупреждали, чтобы вы
тщательно сглаживали все углы и острие ребра в частях машин. В каждую
выдающуюся часть устремляется электричество и уходит из нее в воздух.
Электрическая вертушка. Вспомните,
что мы говорили в главе о механике о той силе, которая заставляет
предметы двигаться в сторону обратную вытеканию воды или пара. Мы
говорили о сегнеровом колесе, паровой турбине и о маленьком пароходике.
Так же действует и электричество, когда оно стекает с остроконечных
предметов.
Если вы аккуратно сделаете описываемый
нами прибор, вы увидите, что стекающий заряд электричества производит
такое же действие, как пар или вода.
Возьмите пробку (рис. 105), выдолбите
ее в середине снизу и в это углубление вставьте самый маленький
наперсток. В эту же пробку снаружи воткните несколько крючков из медной
проволоки. Все концы крючков, проходящие сквозь пробку, должны
соприкасаться с наперстком, а все острия должны быть направлены в одну
сторону и находиться в одной горизонтальной плоскости. Это колесо
наденьте на вязальную спицу, воткнутую другим концом в широкую пробку, а
под пробку подклейте изолятор — просто обломок стекла. Спицу соедините
проволокой с кондуктором электрической машины. Рис. 105
Чтобы быть уверенным в том, что
проволочные крючки прикасаются к наперстку, можно обернуть пробку
оловянной фольгой так, чтобы бумага соединила проволоки с наперстком.
Когда пустите в ход машину,
электричество попадет через спицу в наперсток, через наперсток — в
проволоки и будет стекать с острых концов в воздух. Этот электрический
ветер заставит вертушку вращаться.
Электрическая тележка. На
длинной доске укрепляются четыре стеклянные трубки длиной приблизительно
10 сантиметров. На этих трубках натягиваются рельсы — две проволоки
диаметром 1,5–2 миллиметра, как показано на рис. 106. Для того чтобы
проволоки не соскакивали, на концах трубок можно сделать канавки
трехгранным напильником, смоченным водой. Так как проволоки не должны
касаться доски, на обоих концах их загибаются крючки, и к винтам,
ввернутым в доску, они привязываются прочными шелковыми нитками. Это
хорошо видно на рисунке. Винты дают возможность натянуть привязанные к
ним проволоки так, чтобы они звенели, как струны. Рис. 106
Тележка для этой дороги довольно
оригинальная. Она катится на осях колес, а колеса висят за проволочными
рельсами. Понятно, почему это так. Электричество будет стекать с остриев
«колес», заставит их вращаться, как вращалась вертушка, описанная
раньше, и тележка поедет на осях. Очень тщательно нужно сделать колеса.
Оси их — вязальные спицы с пробками на концах. В пробки вставляются
изогнутые проволоки так, чтобы все они обязательно касались вязальных
спиц.
Если соединить с проволоками — рельсами — кондуктор электрической машины, колеса завертятся и тележка сдвинется с места.
Имейте в виду, что этот опыт удается только при исключительной тщательности изготовления всех частей.
Электрические искры. Если вы
пустите электрическое колесо в темноте, вы увидите маленькие искорки на
концах крючков, а если колесо будет очень быстро вращаться, появятся
даже светящиеся дуги. В темноте вы увидите на круге электрической
машины, у подушек, на кондукторе, на всех углах и острых гранях машины
искры и огненные дуги. Это бесполезная трата электричества. Чтобы от нее
избавиться, нужно сгладить все части машины и покрыть, где нужно,
металлические части шеллаком.
Нетрудно получить и очень красивое электрическое сияние. Рис. 107
Приделайте к кондуктору маленький
шарик на проволоке. Если поднести к нему руку, появятся сначала
небольшие отдельные искры, затем дуги и, наконец, целый сноп искр, как
показано на рис. 107. При этом слышится жужжание, и получается ощущение,
будто на руку ложится паутина.
Сияние. С помощью электрической
машины можно устраивать светящиеся надписи и очень красивые сияния.
Соберите пучком маленькие проволочки, соедините их с кондуктором машины,
а свободные концы проволок расположите так, чтобы из них получились
буквы, как будто написанные пунктиром.
Чтобы проволоки не сдвигались, свяжите
их шелковыми нитками. В темноте на концах проволок появятся искорки,
которые образуют светящиеся буквы.
Такое сияние можно наблюдать в
природе. Оно появляется во время грозы на концах громоотводов, на концах
мачт и рей на судах. Его называют огнем Эльма.
Изолирующая скамейка. Может
быть, вы захотите электризовать не только разные предметы, но даже
человека? Человека наэлектризовать можно, но для этого нужно еще одно
приспособление. Дело в том, что, стоя на полу, человек отлично проводит
электричество в землю. Надо его изолировать от земли, и тогда его можно
наэлектризовать. Рис. 108
Возьмите четыре бутылки одинаковой
высоты, поставьте их на пол, а на горлышки положите доску Но чтобы эта
скамейка на стеклянных ножках была устойчивой, вставьте в горлышки
деревянные палки, укрепленные в доске (рис. 108). Чтобы скамейка со
стеклянными ножками была действительно изолированной, бутылки должны
быть совершенно сухими.
Рис. 109
Чтобы зарядить батарею лейденских
банок, достаточно провести только один провод от электрической машины к
стержню любой банки, и электричество само равномерно распределится на
все банки. Соединение с землей наружных обкладок не особенно важно, но,
если хотите, подложите под одну из банок кусочек проволоки с
привязанными к нему ключами, а когда будете заряжать батарею, возьмите
ключи в руку Если вы дотронетесь разрядником до наружной обкладки одной
из банок и поднесете другой конец разрядника к шарику какой-нибудь
банки, проскочит сильная искра и одновременно разрядится вся батарея.
Сила батареи зависит от величины и
числа банок, но длина искры от этого не увеличивается. Если вы не
сделали себе электрическую машину, можете заряжать лейденскую банку или
батарею банок с помощью электрофора.
Фигуры Лихтенберга. Электричество,
собранное в лейденской банке, смотря, конечно, по силе заряда, может
проникать и сквозь предметы. Оно проникает не только сквозь плохие
проводники, но даже и сквозь хорошие изоляторы. Например, искра от
лейденской банки пробивает тонкую картонку. Если вы рассмотрите
отверстие, пробитое искрой, вы увидите, что края его развернуты в обе
стороны. Это показывает, что электричество действует не просто в одном
направлении, как пуля, а равномерно в обе стороны. Рис. 110
На некоторых изоляторах, которые заряд
банки не может пробить, например на пластинках гуттаперчи и на
электрофоре, электричество расходится, как бы стремясь соединиться на
противоположной стороне.
В настоящее время электрические машины
доведены до такого совершенства, что искры их — электрические разряды —
по силе света и разрушительной силе действия действительно можно
сравнивать с атмосферными разрядами. Конечно, разряды, получаемые с
помощью нашей самодельной электрической машины, не так сильны, но и мы
можем воспроизвести маленькую молнию, ударяющую в домик с громоотводом
(рис. 111). Рис. 111
Громоотвод защищает дом от молнии
потому, что электрическому заряду легче всего пройти по проводу прямо в
землю. Так же нужно построить громоотвод и на нашем маленьком домике.
Размеры домика могут быть какие угодно. Его можно сделать из любого
материала, только, конечно, не из металла. Заостренная проволока,
вставленная в стеклянную трубку, заменит нам громоотвод. Один конец
проволоки надо укрепить на самом высоком месте постройки, пропустить
проволоку сквозь крышу прямо внутрь дома и закончить ее шариком.
Рис. 112
Когда вы пустите машину в ход, между
ромбиками появятся искорки. Они будут вспыхивать и гаснуть очень
красивой змейкой. Понятно, что нижний крючок должен быть соединен в это
время со щетками машины.
Светящиеся буквы. Вы можете
таким же способом составить на стекле или какой-нибудь другой
изолирующей плоскости слова, орнамент, разные красивые фигуры. На
рис. 113 показана для примера буква Я с проводами. Нужно только
следить за линиями пересечения, чтобы не происходило разряда с ближайшим
ромбиком, и облегчить ход электричества маленькими проволочными дугами,
как показано в верхней части буквы. Рис. 113
И не такие простые фигуры можно сделать светящимися.
Светящиеся бокалы. На рис. 114
показано несколько высоких стопок. Они установлены по кругу. Чем больше
стопок, тем красивее будет опыт. На нашем рисунке их шесть, но для опыта
можно ограничиться и тремя. Конечно, не обязательно брать стопки, их
можно заменить простыми стаканами, пробирками или широкими стеклянными
трубками.
Можно чередовать трубки со стаканами. Важно только, чтобы все предметы в круге были приблизительно одной высоты. Рис. 114
Вокруг всех бокалов наклеивается
спираль из оловянных ромбиков, так же как на трубку в предыдущем опыте.
Ромбики наклеиваются с верхнего конца или от верхнего края до нижнего.
Последний ромбик каждой стопки должен быть загнут за край для того,
чтобы линия ромбиков соединилась с оловянным кругом, на котором
расставляются стопки. На это соединение нужно обратить особое внимание,
потому что, если края стопок неровные, соединение может не получиться.
Рис. 115
Теперь вы, наверное, сами догадаетесь,
что получится дальше. Если вы соедините начало и конец зигзагообразной
линии с электрической машиной так же, как и в опытах со светящимися
линиями, тогда во время работы электрической машины ваш рисунок будет
великолепно светиться.
Электрическая пушка. Достаньте
обрезок медной трубки диаметром примерно 1,5 сантиметра и длиной
сантиметров двадцать. Из этой трубки мы сделаем пушку.
Просверлите трубку насквозь посредине
так, чтобы в отверстие можно было вставить с обеих сторон две маленькие
стеклянные трубочки (рис. 116), и приклейте их сургучом. Только
предварительно в эти трубочки вставьте маленькие кусочки медной
проволоки с напаянными металлическими шариками. Здесь нужны небольшие
шарики, можно просто взять дробинки. Трубочки вставьте так, чтобы между
шариками внутри пушки остался промежуток 2 миллиметра. Между ними будет
проскакивать искра. Рис. 116
В один конец трубки вклейте попрочнее
деревянную пробку. Маленький лафет пушки можно соорудить из обрезков
фанеры. Стеклянные трубочки поддерживают пушку на лафете. Следите только
за тем, чтобы металлический ствол пушки не прикасался к лафету.
| 
