Леонид Гальперштейн - Здравствуй, физика!

Погаси свет и, когда глаза привыкнут к темноте, повтори этот опыт. Теперь ты увидишь «молнию» — яркую, беловато-синюю искру в полспички длиной!

Значит, треск, который ты слышишь, это «гром»? Так и есть. Во время грозы он обычно приходит с запозданием. Только если молния вспыхивает близко, над самой головой, гром гремит почти сразу. Дело в том, что свет от молнии распространяется очень быстро, почти мгновенно. А звук идет медленнее, примерно один километр за три секунды. Потому он и отстает. А в нашем опыте, конечно, свет и звук доходят оба в тот же миг.

Если протянуть к подносу не чайную ложечку, а просто руку, «молния» ударит в нее. Это безопасно, но чувствительно. Укол в палец заставит тебя отдернуть руку.

Поставь на стол две чистые и сухие бутылки. Лучше молочные: у них горлышки пошире. А тебе ведь нужно будет положить на эти горлышки линейку. К линейке подвесь на шелковой ниточке авторучку так, чтобы ее нижний конец был на высоте 1 см от стола. Под ручкой положи на стол мелкие клочки бумаги.

Натри шерстью палочку из сургуча или оргстекла и коснись ею верхнего конца ручки. Смотри внимательно: что будет с бумажками? Нет, ничего не происходит. Они лежат спокойно. Видимо, опыт не удался? Но он и во второй раз не удается, и в третий.

А вот если ты на место ручки подвесишь металлическую чайную ложечку, тогда другое дело. Бумажки придут в сильное беспокойство, как только ты коснешься ложки натертой палочкой. Гляди, гляди, как они запрыгали у нижнего конца! А ты ведь касался палочкой верхнего конца ложки.

Почему такая разница? Да потому, что ложка металлическая, а металлы хорошо проводят электричество. Заряд, попавший с палочки, распространился по всей ложке. А пластмассовая ручка электричества не проводит. Вот заряд и остался на ее верхнем конце, на нижний не попал. Теперь ты понимаешь, почему все провода делают металлическими: медными, алюминиевыми, стальными? По металлу электрический ток идет хорошо. А чтобы он не ушел, куда не следует, провода одевают в оболочку из резины или из пластмассы. Эти материалы электричества не проводят.

Есть у меня одна очень старая книга: учебник физики, изданный в Париже в 1799 году. Книга напечатана на старинной, «тряпичной» бумаге. Делать бумагу из древесины тогда еще не умели. И рисунки в ней раскрашены… кисточкой от руки! Печатать цветные картинки в тогдашних типографиях тоже еще не умели.

Книга попала ко мне от детского писателя Гершензона. Это он 30 лет назад перевел и обработал «Научные развлечения» Тома Тита — автора многих опытов, которые мы с тобой проделали. Где взял эту книгу Гершензон, я не знаю. И спросить уже не у кого. Когда началась Великая Отечественная война, Михаил Абрамович Гершензон вступил добровольцем в народное ополчение и погиб в боях с фашистами.

Так вот, в этой книге написано и про центр тяжести, и про воздух, и про воду, и про звук. Есть там рассуждения о зеркалах, о микроскопах, подзорных трубах и разноцветных волчках. А вот про электричество сказано примерно то, что мы с тобой узнали в этой главе. И ничего больше.

«Постойте, — скажешь ты, — а как же электрическое освещение? А электродвигатели, электровозы, электроплитки, электросварка?»

Сто семьдесят лет назад ничего этого еще не было. Ученые считали электричество таинственной жидкостью, невидимой и невесомой. Не было не то что радио или телевидения, не то что электродвигателей, не было даже простенькой батарейки для карманного фонаря!

Впрочем, первая электрическая батарея появилась именно в 1799 году. Поэтому в мой старинный учебник попасть она не успела. Ее изобрел итальянский физик Алессандро Вольта. Тот самый, в честь которого единицу напряжения электрического тока назвали вольтом. Батарея Вольта, или Вольтов столб, как тогда говорили, была составлена из медных и цинковых кружков Они были сложены столбиком: медь — цинк, медь — цинк, медь — цинк, и переложены кружочками сукна, смоченного в растворе серной кислоты.

Похожую батарею ты можешь сделать сам. Подбери пять двугривенных и пять трехкопеечных монет. Они примерно одинаковые по величине, а сделаны из разных сплавов. (Разумеется, будет лучше, если ты сможешь достать медь и цинк и нарезать из них кружки размером с монету.) Монеты почисть, чтобы удалить с них следы жира. Ясно, что лучше подобрать монеты поновее — их скорее очистишь.

Вместо сукна у нас будет промокательная бумага, вместо кислоты — крепкий раствор поваренной соли. Как складывать столб, показано на рисунке.

Возьми его мокрыми пальцами за торцы, и ты почувствуешь слабый, но явственный электрический удар!

Машинист электропоезда поворачивает рукоятку — и запевают свою песнь моторы. Гремят колеса, мелькают за окнами телеграфные столбы. Пусть спит пассажир на верхней полке. И спящий, он мчится быстрее ветра!

Ты щелкаешь выключателем — и в комнате вспыхивает яркий свет. Ночь превратилась в день! Ты включаешь электрический холодильник — и в самый жаркий день в его камере образуются иней и лед. Лето превратилось в зиму! Ты берешь из холодильника кубики льда, кладешь их в электрический чайник… Через несколько минут из чайника бьет струя пара. Лед превратился в кипяток! Ты включаешь радиоприемник… Артист, выступающий, может быть, за тысячу километров от тебя, слышен так, словно он поет в твоей комнате. Расстояние исчезло!

Разве все это не сказочные чудеса?

«Конечно, нет! — скажешь ты. — Что же тут сказочного? Самое обычное дело — электричество!»

И действительно, электрическая энергия стала самым обычным делом. Ее вырабатывают для нас особые машины — генераторы. Они работают на электростанциях. Только для того, чтобы генераторы давали электрическую энергию, их нужно крутить. Крутить не останавливаясь, днем и ночью. Крутить с такой силой, чтобы горели все электрические лампочки, мчались все электропоезда, вертелись все станки на заводах. Чтобы жарились все яичницы на электроплитках, замораживались все пельмени в холодильниках, работали все радиоприемники и телевизоры…

Кто же крутит генератор? У какого могучего великана хватает на это силы?

Такая великанская машина называется турбиной. От слова «турбо», что значит «вихрь».

Турбины бывают водяные, паровые и газовые. Струи воды, пара или раскаленного газа с большой силой ударяют в лопатки колеса турбины и заставляют его вертеться.