Бруно Донат - Физика в играх

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.

Если вы станете на такую скамейку и возьметесь за кондуктор электрической машины или просто соединитесь с кондуктором проволокой, вы легко наэлектризуетесь.

Вы, может быть, думаете, что на такой большой предмет, как человеческое тело, понадобится очень много электричества? Нет, на эту операцию электричества нужно меньше, чем на маленькую лейденскую банку. Если поднести к заряженному человеку согнутый в суставе палец, из любой части тела человека будут выскакивать искры, но удары их будут совершенно безопасными и только испугают неожиданностью.

Наэлектризованный человек почти ничего не ощущает, разве только волосы на голове поднимаются и выпрямляются. Ощущение движения волос особенно сильно, если кто-нибудь другой, стоящий на полу, проведет рукой над головой стоящего на скамейке.

Имея такую скамейку, можно проделать много забавных опытов. Например, до стоящего на скамейке никто не сможет дотронуться безнаказанно: непременно из какой-нибудь части тела — подбородка или кончика носа — выскочат искры. Если хорошо спрятать машину и электрический провод и вместо того, чтобы становиться на скамейку, надеть сухие резиновые калоши, вы можете, поздоровавшись с приятелем за руку, сильно напугать его неожиданным электрическим толчком. Можно безбоязненно проводить эти опыты: искры не причиняют никакой боли; только не надо шутить с глазами.

Батарея из лейденских банок.Много интересных опытов можно проделать, пользуясь лейденской банкой. Но часто одной лейденской банки недостаточно. Поэтому, если нет банки больших размеров, можно соединить несколько банок в батарею (рис. 109).

Для соединения наружных обкладок может служить просто разостланный на столе или приклеенный к специальной доске лист оловянной фольги. Этот лист делает как бы общими наружные обкладки всех банок. Внутренние обкладки соединены проволоками, соединяющими вместе все стержни банок. Если в шариках есть дырочки, куда можно плотно воткнуть концы проволок, как показано на рис. 109, — это гораздо лучше. Тогда концы проволок, с которых мог бы стекать заряд, не будут торчать.

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.

Физику Лихтенбергу удалось даже получить изображение распространения электричества на поверхности электрофора. Положительное электричество дало звезду очень тонкой работы (рис. 110), а отрицательное — разошлось пятнами.

Разряд через цепь людей.Удары разряда, даже очень слабые, всегда немного пугают. Никогда не давайте лейденскую банку в руки нервному человеку. Испугавшись, он, наверное, не очень бережно обойдется с ней. Да и вообще, когда будете шутить с лейденской банкой, не очень увлекайтесь.

Чтобы ослабить силу разряда, можно устроить цепь из людей. Тогда удар распределится между всеми участниками и всем попадет понемногу. Пусть несколько человек возьмутся за руки. Первый от края должен взять банку за наружную обкладку, а последний пусть дотронется пальцем до шарика.

Удар, хотя и не сильный, почувствуют все, находящиеся в цепи.

Если вы сами не хотите получить щелчок от своей банки, можете немного схитрить. Возьмите проволоку такой длины, чтобы ее хватило от конца пальцев одной руки до конца пальцев другой, когда вы протянете руки в стороны. Снимите куртку, проденьте проволоку в рукава и опять оденьтесь. Когда будете брать банку, прихватите в руку один конец проволоки, а беря руку соседа, прихватите другой конец проволоки. Таким образом получится металлическое соединение наружной обкладки банки непосредственно со вторым человеком цепи. По всей цепи будет идти электричество, а вы ничего не почувствуете, даже при самом сильном разряде.

Этот опыт можно провести по-другому

Поставьте товарищей вокруг стола так, чтобы они не касались друг друга локтями. На стол поставьте стаканы с водой, одним меньше, чем людей в цепи. Пусть каждый опустит один палец правой руки в правый стакан и один палец левой руки в левый стакан. Таким образом, пальцы соседей окажутся в одном стакане. Только пусть они не касаются друг друга.

Если теперь крайние возьмутся за обкладки лейденской банки, вся цепь так же получит электрический удар, как и в первом случае.

Это показывает, что электричество проводится не только металлами, но и некоторыми жидкостями.

Оригинальный денежный шкаф.Покройте простой глиняный таз снаружи и изнутри бронзировальной жидкостью. Покрыть надо погуще, несколько раз, так чтобы до краев таза слой бронзы не доходил и изнутри и снаружи на 3–4 сантиметра. Поставьте таз на стол, покрытый листом оловянной фольги. При этом хорошо смочить немного стол, будто не нарочно. В таз налейте воду вровень с наружной бронзировкой, а на дно бросьте несколько монет. Придвиньте к тазу электрическую машину, проведите проволоку от кондуктора в воду и наэлектризуйте ее хорошенько. При этом, конечно, края таза должны быть совершенно сухими. Спрячьте машину, осторожно отодвиньте таз от края стола и предложите кому-нибудь достать деньги со дна. Как только желающий потянется в таз, облокотясь, конечно, другой рукой на мокрый стол, и опустит руку в воду, он сейчас же получит удар: произойдет разряд. От неожиданности потерпевший, конечно, сейчас же выхватит руку из воды, не успев захватить ни одной монеты. Больше он не захочет пробовать, хотя, понятно, теперь можно свободно достать деньги со дна, потому что вода разрядилась.