Яков Перельман - Для юных физиков. Опыты и развлечения (сборник)

Таким же волшебным свойством вы можете наделить не только гуттаперчевый гребень, но и другие предметы. Палочка сургуча, потертая о фланель – или о рукав вашего платья, если оно шерстяное, – обнаружит не в менее сильной степени те же свойства. Электризуется также стеклянная трубка или палочка, если ее натирать шелком; но опыт со стеклом удается лишь в весьма сухом воздухе, если, к тому же, и шелк и стекло, для сухости, хорошо прогреты.

Вот еще забавный опыт с электрическим притяжением. Выпустите через маленькое отверстие содержимое куриного яйца – для этого лучше выдувать его содержимое через другое отверстие, на противоположном конце. Получив пустую скорлупу (отверстия залепляют воском), вы кладете ее на гладкий стол, на доску или на большое блюдо и с помощью наэлектризованной палочки заставляете это пустое яйцо послушно перекатываться вслед за нею. На постороннего наблюдателя, не знающего, что яйцо пустое, опыт этот (придуманный знаменитым Фарадеем) производит озадачивающее впечатление. Бумажное кольцо или легкий шарик также следуют за наэлектризованной палочкой.

Притягиваются к наэлектризованным вещам не только твердые предметы, но и жидкости. Нет ничего легче, как обнаружить электрическое притяжение, например, водяной струи: гребень, проведенный по волосам, приблизьте к тонкой струе воды, вытекающей из водопроводного крана – струя заметно изогнется по направлению к гребню. Гребень нужно держать недалеко от начала струи, сантиметрах в двух от нее. Если струя тонка, она настолько чувствительна, что опыт удается во всякую погоду.

Вот старинный опыт с притяжением жидкости, описанный Тиндалем [17] . «Налейте в маленькое часовое стеклышко или чашечку для краски какого-нибудь растительного масла так, чтобы эта жидкость образовала выпуклую поверхность, немного выдающуюся над краем сосуда. Если держать над такою поверхностью сильно наэлектризованную стеклянную трубку, то на масле образуется несколько выступов, и каждый из них дает струю брызг по направлению к палочке».

Механика учит, что одностороннего притяжения – и вообще одностороннего действия – быть не может: всякое действие есть взаимодействие. Значит, если наэлектризованная палочка притягивает разные предметы, то она и сама притягивается к ним. Чтобы убедиться в существовании этого притяжения, нужно только сообщить гребню или палочке подвижность, например подвесив ее на нитяной петле (лучше, если нить шелковая). Тогда легко обнаружить, что всякий ненаэлектризованный предмет – хотя бы ваша рука – притягивает гребень, заставляет его поворачиваться и т. п.

Это, повторяем, общий закон природы, проявляющийся всегда и всюду: всякое действие есть взаимодействие двух тел, действующих друг на друга в противоположном направлении. Действия одностороннего, не сопровождающегося противодействием того тела, на которое действие обращено – никогда в природе не бывает.

Возвратимся к сейчас описанному опыту с подвешенным наэлектризованным гребнем. Мы видели, что он притягивается всяким ненаэлектризованным телом. Интересно испытать, как действует на него другой, тоже наэлектризованный предмет. Опыт убедит вас, что это взаимное действие двух наэлектризованных тел может быть различно. Если вы приблизите к наэлектризованному гребню наэлектризованную стеклянную палочку, то оба предмета будут притягивать друг друга с заметною силою. Но если приблизите к гребню наэлектризованную сургучную палочку или другой гребень, – то взаимодействие проявится в форме отталкивания.

Физический закон, охватывающий интересующие нас явления, гласит: электричества разноименные притягиваются, одноименные – отталкиваются. Одноименными будут электричества гуттаперчи [18] или сургуча (так называемое «смоляное», или отрицательное); разноименными – электричество смоляное и электричество стекла, т. е. «стеклянное» (положительное). Старинные названия – «смоляное» и «стеклянное» электричества – теперь уже не употребляются и совершенно вытеснены названиями «отрицательное» и «положительное» электричества.

На отталкивании одноименно наэлектризованных тел основано устройство простого прибора для обнаружения электричества, – так называемого «электроскопа» (слово «скоп» происходит от греческого слова, означающего «показывать»; по тому же образцу составлены слова: телескоп, микроскоп и др.). Вы сами можете устроить этот несложный прибор (см. рис., налево). Через середину картонного кружка или пробки, могущих прикрыть отверстие банки, продевают стержень; часть его должна выступать наружу; к концу стержня приклеивают воском две полоски сусального золота, фольги или папиросной бумаги. Затем втыкают пробку в горлышко или прикрывают его картонным кружком, залив края сургучом, – и электроскоп готов к употреблению. Если теперь к выступающему концу стержня вы поднесете наэлектризованное тело, то электролизация сообщится и обеим полоскам золота; они наэлектризуются одноименно и потому разойдутся вследствие взаимного отталкивания; расхождение листочков, более или менее продолжительное, и является несомненным признаком того, что предмет, которым прикоснулись к стержню электроскопа, был наэлектризован.

Если вам не дается искусство мастерить, вы можете устроить электроскоп еще проще; он будет не так удо – бен и чувствителен, но все же пригоден к употреблению. Подвесьте к деревянной палочке на ниточках два шарика из бузинной сердцевины так, чтобы, свешиваясь, они соприкасались. Вот и электроскоп: прикоснувшись к одному шарику испытуемым предметом, вы заметите, что другой шарик отклонится в сторону, если предмет был наэлектризован.

Наконец на рисунке вы видите еще один тип упрощенного электроскопа: на булавку, воткнутую в пробку, навешана согнутая посередине полоска фольги. Дотрагиваясь наэлектризованным предметом до булавки, вы вызовете расхождение обеих половин согнутой полоски.

Приложите к натопленной изразцовой печке (или положите на поверхность достаточно остывшей кухонной плиты) газетный лист и натрите крепко несколько раз обыкновенной платяной щеткой. Газета пристанет к печке, и когда вы будете ее отдирать, то услышите легкое потрескивание – признак того, что газетный лист наэлектризован. Если опыт производится в темноте, вы увидите при этом фиолетовые электрические искорки. А приблизив к краю листа палец, ключ или иной металлический предмет, вы извлечете из газеты довольно длинные – до дюйма – искры. Чем больше газетный лист, тем более длинные искры вы можете из него извлечь и тем чувствительнее тот, во всяком случае безвредный, легкий укол, который вы при этом почувствуете, если будете извлекать искры непосредственно пальцем.