Анатолий Томилин - Рассказы об электричестве

Дальше я рассказал о существующих типах электрических конденсаторов. О том, что они различаются как по роду диэлектрика, так и по устройству, по емкости, по рабочему напряжению.

Я постарался не упустить из виду конденсаторы воздушные и с газообразным диэлектриком, обладающие малым углом потерь; конденсаторы вакуумные и слюдяные, стеклоэмалевые, керамические, бумажные, электролитические и сегнетокерамические…

Экзаменатор молчал, рассматривая мой экзаменационный лист. Я решил, что он ждет от меня чего-то еще, и рассказал о научно-исследовательских работах, направленных на увеличение емкости конденсаторных аккумуляторов.

При слове «аккумулятор» слушатель мой взглянул было на меня с интересом, но потом снова опустил глаза.

Я рассказал о попытках японцев создать конденсатор из активированного угля, обладающего огромной поверхностью на единицу объема, что едва ли не главное для повышения емкости. Я привел удивительные цифры, которые хорошо помнил, показывающие, что японским конструкторам удалось добиться удельной емкости почти в сто миллионов раз больше по сравнению с емкостью обычных конденсаторов. А когда мой экзаменатор не отреагировал и на это, я сообщил, что в современных лабораториях уже есть реальные конструкции конденсаторов, превышающих по емкости во много раз указанные японцами величины…

В общем, я исписал страницы четыре формулами и начертил дюжину графиков, когда экзаменатор хлопнул ладонью по столу и, сказав «хватит!», вызвал следующего.

В комнату вошел паренек с шапкой в руке. Я узнал его: мы познакомились в коридоре, когда он попросил «по-научному» объяснить ему схему зажигания. Он был водителем со стажем, но назначен за какие-то провинности на пересдачу и боялся, что к нему будут придираться.

— Федоров? — строго спросил экзаменатор.

— Так точно! — браво ответил паренек.

Экзаменатор взял у меня из рук билет.

— Зачем нужен конденсатор, Федоров?

— Это чтобы не было искры, товарищ старший лейтенант!

— Молодец! — Он подписал экзаменационный лист и добавил: — Идите, отлично! А вы… учитесь!..

Отныне я стараюсь отвечать на вопросы, не выходя за рамки спрашиваемого.

Между тем история самого конденсатора, начавшись на заре зарождения науки об электричестве, не кончилась и по сей день.

Конденсатор действительно служит для того, чтобы накапливать и сохранять на своих обкладках электрические заряды, а следовательно, и электрическую энергию. Эту энергию, как и всякую другую, можно преобразовать дальше — в механическую, в тепловую, в химическую. Вот только величина ее оказывается очень небольшой. Удельная энергия современного «обычного» конденсатора, широко распространенного в радиотехнике и потому наверняка знакомого читателю, не превышает 10 Дж/ кг. Удивительные японские конденсаторы, о которых шла речь, способны накопить больше — 1 КДж/ кг. Но чтобы заменить конденсатором бензобак в обыкновенном легковом автомобиле, нужно повысить удельную энергоемкость накопителя электричества еще на два порядка.

Впрочем, конденсатор — накопитель электрических зарядов. Для накопления энергии в технике используются аккумуляторы, преобразующие электрическую энергию в химическую, а потом, по мере надобности, обеспечивающие обратное преобразование. Но об аккумуляторах разговор еще впереди.

Жизнь великого гражданина Америки Бенджамина Франклина связана с Филадельфией. Семнадцатилетним парнем приехал он сюда, чтобы начать работать в типографии. Не получив в общем никакого образования, он тем не менее стал одним из образованнейших людей своего времени. В двадцать пять лет Франклин основал в Филадельфии первую в США публичную библиотеку. В тридцать четыре года основал Пенсильванский университет, а еще три года спустя — Американское философское общество.

Сегодня здесь, рядом с Федеральным резервным банком и Фондовой биржей, — Академия естественных наук, университет и институт Франклина…

В центре города — ратуша. Когда-то это было весьма внушительное здание, возвышавшееся над россыпью однодвухэтажных домов и коттеджей. Сегодня он потонул среди поднявшихся стен из стекла, стали и бетона. Но бронзовый Вильям Пенн, основавший город в 1683 году, по-прежнему стоит на его башне.

Именно здесь, в одном из банкетных залов ратуши, и был в 1977 году устроен несколько необычный праздник в честь прославленного гражданина Филадельфии Бенджамина Франклина.

Вечером, когда темное небо усыпали звезды, проблескивающие даже сквозь туман электрического зарева, в ратуше собралось множество народа. Четверо кондитеров внесли на вытянутых руках грандиозный юбилейный торт, уставленный свечками… Свечей было так много, что в одну человеческую жизнь не вместилось бы такое количество лет. Тем временем торт поставили на стол, и какой-то человек с явно электротехническим образованием стал его подключать к какой-то электронной схеме с оптическим устройством, фотоэлементами, усилительными каскадами и реле… Все смотрят на часы. В назначенное время включается ток. Механическая часть системы приходит в движение. Она поворачивает оптическую трубу и нацеливает ее на какую-то звезду. Проходит минута, другая, и двести с лишним свечей одновременно загораются под общие аплодисменты и звон льда в бокалах…

Впрочем, пора объяснить смысл проделанных манипуляций и всего церемониала в целом. Если отнять от 1977 года год рождения Бенджамина Франклина — 1706, получится цифра 271. На торте 271 свеча. Связь понятна?.. Оптическое устройство, повернувшись, нацелилось на звезду, отстоящую от Солнечной системы на 271 световой год. И когда луч света, родившийся одновременно с Франклином, добежал до земли, попал в объектив оптического устройства, прошел через фотоэлемент и замкнул реле, электрическая искра зажгла свечи…