Много лет назад

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок

Мудрейшему из мыслителей древней Греции, Фалесу, жившему более двух тысячелетий назад, легенда приписывает открытие электрических явлений.

...Еще в те времена в окрестностях древнегреческого города Магнезия люди находили на берегу моря камешки, притягивавшие мелкие железные предметы. По имени этого города их называли магнитами (вот откуда пришло к нам слово «магнит»!). Фалес находил и другие, не менее таинственные, к тому же красивые и легкие камешки. Они не притягивали, как магниты, железных предметов. Зато они обладали другими весьма любопытными свойствами: если их натирали шерстяной тряпочкой, то к ним прилипали пушинки, легкие кусочки сухого дерева, травы. Такие камешки мы сейчас называем янтарем. Древние же греки янтарь называли электроном. Отсюда и образовалось впоследствии слово электричество.

Рис. 1. Наэлектризованная расческа притягивает пушинки, волоски, кусочки бумаги.

Это интересное явление природы, именуемое электризацией тел трением, ты можешь наблюдать сам сейчас же, не отправляясь к морю на поиски кусочков окаменевшей смолы ископаемых растений — янтаря. Натри пластмассовую расческу шерстяной тряпочкой и поднеси ее к мелким кусочкам тонкой бумаги (рис. 1): они мгновенно, подпрыгнув, прилипнут к наэлектризованной расческе, а через некоторое время упадут на стол. Поднеси наэлектризованную расческу к волосам. Волосы тоже притянутся к расческе, причем это явление иногда может сопровождаться появлением искр — сверхминиатюрных молний.

Рис. 2. Под электризующимся стеклом кусочки бумаги «танцуют».

Проведи еще один опыт. На два сухих спичечных коробка положи хорошо промытое стекло, а под него — те же кусочки тонкой бумаги. Сложи шерстяную тряпочку тампоном и натирай им стекло сверху (рис. 2). Ты увидишь, как запрыгают, запляшут под стеклом кусочки бумаги!

Хотя и выглядит это как фокус, ничего загадочного здесь нет: натертые шерстью расческа или стекло приобретают электрический заряд, благодаря которому они, подобно магниту, притягивают кусочки бумаги, волосинки. Но ни древние греки, ни другие мыслители и философы на протяжении многих столетий не могли объяснить это свойство янтаря и стекла.

Только в XVII в. немецкому ученому Отто Герике удалось создать электрическую машину, извлекавшую из натираемого шара, отлитого из серы, значительные искры, уколы которых могли быть даже болезненными. Однако разгадка тайн «электрической жидкости», как в то время называли это электрическое явление, не была тогда найдена.

Рис. 3. Лейденская банка.

В середине того же века в Голландии, в Лейденском университете, ученые нашли способ накопления электрических зарядов. Накопителем электричества была «лейденская банка» (по названию университета) — стеклянный сосуд, стенки которого обклеены снаружи и изнутри фольгой из свинца (рис. 3). Подобные приборы мы называем сейчас электрическими конденсаторами (слово конденсатор означает «накопитель»), а их не соединяющиеся между собой полоски фольги — обкладками конденсаторов.

Лейденская банка, подключенная к электрической машине, могла накапливать и долго сохранять значительное количество электричества. Если ее обкладки замыкали отрезком толстой проволоки, то в месте замыкания проскакивала сильная искра и накопленный электрический заряд прибора мгновенно исчезал. Когда же обкладки заряженного прибора соединяли тонкой проволочкой, она быстро нагревалась, вспыхивала и плавилась, т.е. перегорала, как мы часто говорим сейчас. Вывод мог быть один: по проволоке течет электрический ток, источником которого является электрически заряженная лейденская банка — конденсатор.

Рис. 4. Элемент Вольта.

Более совершенный, а главное непрерывный источник электрического тока изобрел в конце XVIII в. итальянский физик Александро Вольта. Между небольшими круглыми пластинками из меди и цинка он помещал суконную прокладку, смоченную раствором кислоты (рис. 4). Пока прокладка оставалась влажной, между пластинками и раствором происходила химическая реакция, создающая в проводнике, соединяющем пластины, слабый электрический ток. Соединяя пары металлических пластинок параллельно в батарею, можно было получать уже значительный ток.

Такой источник тока называют гальваническим элементом (по имени Луиджи Гальвани, открывшего явление электрического тока), а соединенные параллельно или последовательно элементы —батареями гальванических элементов. Тогда же эти батарей называли по имени их изобретателя «вольтовыми столбами». Они-то и положили начало электротехнике.

К тому времени практика убедила ученых, что существует два «сорта» электричества. Один из них, соответствующий электрическому заряду медной пластинки гальванического элемента, стали условно считать положительным, а второй, соответствующий заряду цинковой пластинки, — отрицательным. В соответствии с таким условием первую пластинку — полюс источника тока стали именовать положительным и обозначать знаком «+», а второй полюс — отрицательным и обозначать знаком «—». Точно так же условно стали считать, что ток течет от положительного к отрицательному полюсу элемента или батареи.

Здесь я вынужден забежать немного вперед, чтобы ответить на вопрос, который, вероятно, у тебя уже возник: что такое электрический ток?