«Наука для школы и семьи. Часть I. Натурфилософия»

Теперь вы видите, как глаз похож на камеру-обскуру. У вас есть в нем темная камера с экраном, отверстие через радужную оболочку, зрачок, для поступления света, и прямо за этим отверстием линза для собирания или концентрации света, прежде чем он упадет на сетчатку. Преломление света, однако, осуществляется не полностью этой линзой. Выступающая роговица с содержащейся в ней водянистой влагой преломляет его значительно, так как она образует выпуклую линзу.

Fig. 245.

Fig. 246.

354. Четкое зрение. — Чтобы зрение было совершенно четким, необходимо, чтобы лучи, исходящие из каждой точки объекта, который виден, при сходимости встречались вместе или собирались в фокус на экране глаза, сетчатке. Так, на рис. 245 лучи, которые исходят из a, конца стрелки, встречаются на сетчатке в b, а те, что из c, другого конца, собираются в фокус в d. Теперь мышцы глаза обладают значительной силой в настройке глаза на объекты на разных расстояниях, чтобы собирать лучи в большинстве случаев точно на сетчатке. Им не удается сделать это с объектами, которые находятся очень близко. Вы можете увидеть, что это так, если поднесете любой объект, например, свой палец, все ближе и ближе к глазу. В конце концов вы обнаружите, что не можете видеть его четко. Причина в том, что лучи от него расходятся так сильно, что роговица и линза не могут заставить их сойтись достаточно, чтобы встретиться на сетчатке. Эта расходимость лучей на разных расстояниях проиллюстрирована на рис. 246. Предположим, что вы смотрите на какой-то очень мелкий объект. Чем ближе вы подносите его к глазу, тем лучше вы можете его видеть, пока не дойдете до определенной точки. Там лучи настолько расходятся, как вы можете легко увидеть по рисунку, что линзы глаза не могут заставить их сойтись достаточно для четкого зрения. Теперь как раз здесь микроскоп приходит на помощь глазу, заставляя эти расходящиеся лучи сближаться, прежде чем они войдут в окошко глаза, роговицу.

Fig. 247.

Fig. 248.

355. Близорукость и дальнозоркость. — У некоторых людей глаза имеют такую форму, что они не могут полностью настроить их на объекты на разных расстояниях. Так, близорукие могут видеть с четкостью только те объекты, которые находятся близко. Причина в том, что лучи сходятся слишком сильно и собираются в фокус до того, как они достигают сетчатки, как представлено на рис. 247. Поэтому изображения удаленных объектов нечеткие. Если бы сетчатку можно было каким-то образом немного выдвинуть вперед, трудность была бы устранена. Но так как это сделать невозможно, прибегают к вогнутым стеклам, которые противодействуют эффекту слишком высокой преломляющей способности глаза. У дальнозорких трудность имеет противоположный характер. Преломляющая способность настолько слаба, что при просмотре близких объектов лучи не собираются в фокус достаточно быстро, как видно на рис. 248. В этом случае используются выпуклые стекла, делающие расходящиеся лучи близких объектов менее расходящимися, прежде чем они войдут в роговицу.

356. Изображения в глазу перевернутые. — Изображения, сформированные на сетчатке, перевернутые. Это можно доказать, взяв глаз быка и осторожно срезав его заднюю часть, оставив мало что, кроме самой сетчатки. Удерживая теперь свечу перед глазом, ее изображение можно увидеть перевернутым на его задней части. Возникает вопрос, почему мы видим объекты прямыми, когда их изображения на сетчатке перевернутые. По этому пункту я процитирую из своей «Физиологии человека»: «Некоторыми предполагалось, что мы действительно видим все перевернутым, и что наш опыт с чувством осязания, в связи с чувством зрения, исправляет нас в этом отношении. И это, как предполагается, делается тем легче из того факта, что наши собственные конечности и тела перевернуты, как изображено на сетчатке, так же как и объекты, которые находятся вокруг нас, так что все относительно правильно по положению. Но если это истинное объяснение, те, у кого зрение восстановлено после того, как они были слепыми от рождения, должны сначала видеть все вверх ногами и должны осознавать исправление ошибки, глядя на свои собственные конечности и тела. Но это не так. Вышеупомянутое объяснение прямого зрения и другие объяснения подобного характера основаны на неверном представлении о функции, которую нерв выполняет в процессе зрения. Это не изображение, сформированное на сетчатке, передается в мозг, а впечатление, произведенное этим изображением. Разум не заглядывает в глаз и не видит изображение, но он получает впечатление от него через нерв; и это впечатление управляется так, что разум получает правильное представление об относительном положении объектов. О том, как это делается, мы знаем так же мало, как мы знаем о природе самого впечатления».

357. Одиночное зрение. — Всякий раз, когда мы видим какой-либо объект обоими глазами, в каждом глазу формируется изображение, и впечатления идут от обоих глаз по зрительным нервам в мозг. И все же с этими двумя впечатлениями нет двойного зрения, пока два глаза соответствуют друг другу по положению. Это происходит потому, что изображение в одном глазу занимает то же место на сетчатке, что и изображение в другом глазу. Соответствие обычно идеальное, два глаза всегда поворачиваются вместе одинаковым образом, вверх, вниз или в сторону, без малейшего отклонения. Вы можете наблюдать эффект отсутствия этого соответствия, надавив на один из глаз в каком-либо направлении пальцем, в то время как другой остается свободным для движения в соответствии с мышцами. Когда это делается, каждый объект кажется двойным, потому что его изображение занимает в одном глазу другую часть сетчатки, чем в другом, и поэтому два разных впечатления передаются в мозг. То же самое происходит при косоглазии, при котором действие мышц двух глаз не согласуется. Обычно при косоглазии нет двойного зрения, потому что разум имеет привычку игнорировать впечатления, которые исходят от дефектного глаза. Но когда косоглазие возникает внезапно из-за болезни, возникает двойное зрение, ибо требуется некоторое время, чтобы сформировать упомянутую привычку.

358. Стереоскоп. — Изображения объектов в двух глазах, хотя всегда похожие, обычно не являются совершенно одинаковыми. Они таковы только тогда, когда объект представляет простую поверхность, как в случае с картинками. Когда объект представляет две или более поверхностей для зрения, изображения более или менее неодинаковы. Это можно проиллюстрировать очень простым способом. Держите книгу прямо перед глазами корешком к себе. Вы видите корешок и обе стороны. Теперь, если вы закроете правый глаз, вы увидите левым глазом корешок книги и левую сторону. То есть эти две части книги отображаются на сетчатке левого глаза. Закрыв левый глаз, станет ясно, что изображение в правом другое, ибо вы видите теперь вместе с корешком правую сторону книги. Здесь у вас есть объяснение стереоскопа. В правой части этого инструмента у вас есть картинка объекта, какой объект сам по себе казался бы правому глазу, а в левой части у вас есть картинка его, какой он казался бы левому глазу. Так, если бы книга в положении, упомянутом выше, была объектом, на правой картинке должен был бы быть представлен корешок вместе с правой стороной обложки, а на левой — корешок с левой стороной обложки. Два впечатления, перенесенные в мозг зрительными нервами, дают вместе впечатление твердой книги. Те же принципы применяются к представлению всех твердых тел в стереоскопе.

Fig. 249.

359. Тауматроп. — Каждое впечатление, произведенное на зрительный нерв светом, длится около восьмой части секунды. Никакие четкие впечатления не могут быть произведены, следовательно, на сетчатке, если они не следуют друг за другом с меньшей быстротой, чем эта. Если, например, при вращении колеса восемь или более спиц проходят мимо одной точки в секунду, они не могут быть увидены как отдельные спицы, а будут смешаны вместе, производя одно непрерывное впечатление. Так же, если свет вращается так, чтобы описать круг за восьмую часть секунды, он покажется глазу как один неразрывный круг света. Именно это непрерывное впечатление на сетчатке заставляет маленькие объекты, когда вагоны быстро проезжают, казаться бегущими длинными линиями вместе с нами. Факт, таким образом развитый, используется в устройстве игрушки, называемой тауматропом. Картинка делается на каждой стороне круглой карточки, и при вращении карточки очень быстро с помощью двух прикрепленных к ней нитей две картинки смешиваются вместе как одна. Так на рис. 249 представлены две стороны такой карточки, на одной стороне есть картинка собаки, а на другой — обезьяны. При быстром вращении обезьяна будет видна сидящей на спине собаки.

Fig. 250.

360. Свет составной. — Я до сих пор говорил о свете, как если бы он был простой вещью. Но он составной. Каждый луч белого света имеет в себе семь различных цветов. То, что это так, мы можем доказать, взяв луч света отдельно и расчленив его, как мы можем сказать, или разделив его на семь частей. Я покажу вам, как это можно сделать. Пусть DE, рис. 250, луч солнечного света проходит через небольшое отверстие в ставне в темную комнату. Лучи будут следовать прямым курсом, и если экран поместить в F, они сделают пятно белого света. Но если стеклянную призму ABC держать в представленном положении, лучи будут преломлены, и при получении на экране MN свет будет разделен на семь цветов в порядке, который дан. Фигура, таким образом произведенная, называется солнечным спектром. Наблюдайте, почему цвета разделены. Это потому, что они преломляются неравномерно. Если бы они были одинаково преломлены, свет на экране был бы белым, как до того, как он был преломлен. Фиолетовые лучи преломляются больше всего, индиго — следующие, синие — следующие и т. д., а красные — меньше всего преломлены из всех.

361. Пропорции цветов в свете. — Цвета в свете представлены не в равных количествах. Если разделить спектр на 360 равных частей, то пропорции цветов будут следующими: красный — 45; оранжевый — 27; желтый — 40; зеленый — 60; синий — 60; индиго — 48; фиолетовый — 80.

Некоторые полагают, что на самом деле существует только три простых цвета: красный, желтый и синий, а остальные цвета образуются путем их сочетания. Так, красный и желтый вместе образуют оранжевый, а желтый и синий — зеленый.

Fig. 251.

362. Рекомпозиция света. — Разложив свет путем пропускания его через призму, мы можем вновь соединить разделенные цвета и получить из них белый свет. Способ, которым это достигается, показан на рис. 251. Луч света, пройдя через призму S A A', вместо того чтобы следовать в направлении, указанном пунктирными линиями для образования спектра, направляется через призму S' B B', расположенную в перевернутом положении, и его лучи преломляются так, что принимают свое первоначальное соотношение, образуя белый луч M. Здесь вторая призма нейтрализует действие первой, поскольку ее положение прямо противоположно.

Fig. 252.

Ньютон совершенно справедливо считал разложение и рекомпозицию света наиболее убедительным доказательством того, что белый свет содержит все семь цветов. Он проводил различные эксперименты, чтобы доказать это. Так, он тщательно смешал семь порошков, имеющих семь призматических цветов, и обнаружил, что смесь имеет серовато-белый вид. Он также раскрасил этими цветами круглый диск и обнаружил, что при его вращении с такой скоростью, что цвета нельзя было различить, весь диск казался белым. Чтобы это удалось в совершенстве, необходимо соблюдать пропорции между цветами, как показано на рис. 252. Очень красивый способ проиллюстрировать состав света — использовать волчок, раскрашенный таким образом. Когда волчок быстро вращается, он кажется белым, но по мере замедления его движения появляются семь цветов.

363. Цвета объектов. — Цвет любого объекта зависит от того, как он отражает свет. Так, если объект красный, он отражает красные лучи спектра, поглощая остальные; если он зеленый, он отражает зеленые лучи и т. д. Если объект отражает все цвета вместе, он белый; если он не отражает свет или отражает его крайне мало, он черный.

Вы легко можете понять, почему цвет объекта меняется в зависимости от вида света, падающего на него. Если объект, который кажется красным при солнечном свете, поместить в желтый свет, например, в свет желтого пламени или солнечный свет, прошедший через желтое стекло или занавеску, он теряет свой красный цвет, так как в этом свете нет красных лучей, которые могли бы отразиться от него в наши глаза. Человек, находящийся в таком свете, приобретает мертвенную бледность, а губы и кожа полностью теряют свой красный цвет. Этот эффект можно наблюдать в любое время, смешав на тарелке спирт с небольшим количеством соли и поджегши его. В сказанном выше вы видите причину того, почему при осмотре товаров вечером, особенно при свечах, мы часто обнаруживаем, что их цвета несколько отличаются от тех, что они имеют днем.

У некоторых веществ цвета меняются при изменении положения, даже если свет остается прежним. Мы часто видим это у раковин и минералов. Мы видим это также у некоторых тканей, например, у переливчатого шелка. Это объясняется расположением частиц, которое таково, что вызывает разнообразие в отражении при изменении положения.

364. Цвета облаков. — Нет более великолепного зрелища цветов, чем то, которое мы иногда видим на облаках утром или вечером, особенно вечером. Эти цвета вызваны просто преломлениями и отражениями в мельчайших пузырьках (§ 288), из которых состоят облака. Как просты материалы — свет, вода и воздух, — и все же как грандиозны и разнообразны результаты!

Fig. 253.

Fig. 254.

365. Радуга. — При создании цветов радуги материалы еще проще, чем при создании цветов облаков. Это только свет и вода. Цвета возникают в результате отражения и преломления света в каплях падающего дождя. Я проиллюстрирую то, как происходят эти отражения и преломления. Возьмем одну каплю, представленную на рис. 253. Пусть S — луч от солнца. Входя в каплю в точке A, он преломляется и проходит к B, на противоположную сторону капли. Здесь часть его теряется, продолжая путь по линии B C. Оставшаяся часть отражается к D и проходит к E, преломляясь при выходе в более разреженную среду — воздух. Здесь мы имеем одно отражение и два преломления. Но во второй дуге, которая иногда образуется, происходят два отражения, а также два преломления, как показано на рис. 254. Луч света S от солнца входит в каплю в точке A, преломляется и проходит к B. Здесь часть луча продолжает путь в направлении B C. Другая часть отражается к D. Затем она уменьшается, так как часть ее продолжает путь по линии D E. То, что остается, отражается к E. Вы видите здесь причину того, почему вторая дуга не такая яркая, как первичная. В последней в каждой капле происходит только одно отражение, и поэтому есть только одна точка, где происходит потеря света из-за его выхода из капли; в то время как в первой происходят два отражения, и, следовательно, потеря происходит в двух точках.

Fig. 255.

366. Обстоятельства, при которых наблюдаются радуги. — Радуга видна, когда наблюдатель стоит между солнцем и падающим дождем. Обычно это возможно только во второй половине дня. Иногда, хотя и очень редко, случается, что ливень проходит с востока на запад утром, и тогда радугу можно увидеть на западе. Рис. 255 призван показать, при каких обстоятельствах видна радуга. Пусть горизонтальная линия проведена от O, наблюдателя, к P, точке прямо под средней точкой дуги. Если бы эта линия была продолжена назад от наблюдателя, она была бы точно в направлении солнца от него. То есть солнце находится прямо напротив середины дуги. Теперь, если капля в точке A отражает красный луч в глаз наблюдателя, все другие капли, аналогично расположенные в дуге, будут отражать красные лучи. Так же, если B отражает зеленый луч, все другие аналогично расположенные капли будут делать то же самое. И так далее для C, отражающей фиолетовый луч. Для ясности представлены только три отражения, но то же самое верно для всех семи цветов. Во вторичной дуге расположение цветов обратное: красный находится во внутренней части дуги, а фиолетовый — во внешней. Двойные отражения заметны в каплях D, E и F. То, что я описал как происходящее в нескольких каплях, происходит в бесчисленном множестве их при формировании дуги. Поскольку точное местоположение радуги зависит не только от направления солнечных лучей, но и от положения наблюдателя, ясно, что никакие два наблюдателя не видят одну и ту же радугу, ибо капли, образующие ее для одного, не являются теми же каплями, что образуют ее для другого. Это очень очевидно, если они находятся далеко друг от друга; но это в равной степени верно, если они находятся очень близко, хотя в этом случае дуга для одного будет почти совпадать с дугой для другого. Также верно, что радуга одного момента — это не радуга следующего, ибо, поскольку капли, отражающие ее, являются падающими, в любой части дуги должна происходить их постоянная смена.

367. Цвета в каплях росы и кристаллах льда. — Мы часто видим нечто очень похожее на радугу в росе. Когда солнце встает, если мы смотрим на капли росы, повернувшись к нему спиной, мы видим все цвета радуги, сверкающие повсюду перед нами, как будто трава наполнена драгоценными камнями всех оттенков. Здесь мы имеем те же преломление и отражение в каплях воды, и сходство нарушается только регулярностью расположения, которую представляет радуга. Мы видим то же самое, если земля усыпана кусочками льда, упавшими с ветвей деревьев, и солнце светит на них под углом.

368. Тепло и свет. — Мы еще не закончили наш разбор луча света, начатый в § 360. В луче света, разделенном на семь цветов, есть также тепло; и при разделении обнаруживается, как показано на рис. 256, что тепловые лучи наиболее обильны сразу за красными лучами, в то время как на другом конце спектра их очень мало. Наибольшая степень света находится на границе между оранжевыми и желтыми лучами.

Fig. 256.

369. Химия света и дагеротипия. — В свете также есть химическая сила, производящая повсюду, тихо, но основательно, важные эффекты. Химические лучи наиболее обильны на конце спектра, противоположном тому, где изобилуют тепловые лучи. Именно они совершают работу при дагеротипировании. В этом искусстве свет называют художником; но это не совсем верно. Свет создает изображение объекта, точно так же, как в камере-обскуре и в глазу, но он не обладает силой закрепить это изображение на металлической пластине. Это делают химические лучи, которые, подобно тепловым лучам, сопровождают свет. Не вдаваясь в подробности, которые будут приведены во второй части, процесс дагеротипирования прост: металлическая пластина подготавливается таким образом, чтобы химические лучи света могли воздействовать на нее ощутимо. Затем, когда объект, который нужно снять — человек или что-либо другое, — находится перед инструментом, вставляется матовое стекло, и когда оператор настраивает линзу так, что на стекле видно хорошее изображение объекта, он вынимает его и ставит на его место металлическую пластину. Лучи света, исходящие от объекта, создают изображение, а химические лучи, связанные со светом, воздействуют на пластину, закрепляя изображение на ней.

ГЛАВА XV. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО.

370. Происхождение термина. — Древние заметили, что при трении определенных веществ друг о друга возникают необычные явления. Одним из таких веществ был янтарь, и поскольку греческое название для него — ηλεκτρον, сила, которая таким образом приводится в действие, была названа электричеством.

Fig. 257.

371. Притяжение и отталкивание в электричестве. — Одним из наиболее распространенных эффектов электричества является притяжение. Если мы потрем стеклянную трубку или стержень шерстью или шелком, они будут притягивать легкие предметы, такие как хлопок, перья, пух и т. д., так что те будут прилипать к ним. Но отталкивание также является эффектом электричества при определенных обстоятельствах. Чтобы объяснение этих двух противоположных эффектов было для вас ясным, я подробно опишу некоторые эксперименты, которые демонстрируют оба. Предположим, у нас есть бузиновый шарик A (рис. 257), подвешенный на шелковой нити B к штативу C. Я должен предварительно заметить, что шелк не позволяет электричеству легко проходить по нему, то есть является непроводником, и поэтому любое электричество, сообщенное бузиновому шарику, останется там, если только что-либо не будет приведено в контакт с ним или очень близко к нему. Если теперь вы потрете стеклянную трубку, возбудив на ней электричество, а затем поднесете ее к шарику, она притянет шарик к себе, а затем через мгновение оттолкнет его, так что он будет держаться на расстоянии от трубки и отступать от нее, если вы будете следовать за шариком с трубкой. Почему это происходит? Предполагается, что на наэлектризованном стекле есть тонкая жидкость, часть которой переходит на шарик, когда он касается стекла, так что шарик и стекло находятся в сходном состоянии. Но частицы жидкости отталкиваются друг от друга; и это причина того, что шарик отталкивается от стекла, как только он заряжается частью электричества стекла. По той же причине, если два бузиновых шарика, висящих на штативе, наэлектризовать от стеклянной трубки или стержня, они будут отталкиваться друг от друга, так как они находятся в одинаковом электрическом состоянии.

372. Стекловидное и смоляное электричество. — Предположим теперь, что вы потрете стержень из сургуча шерстью или шелком и поднесете его к бузиновому шарику, который был наэлектризован от стекла. Он притянет шарик. Причина в том, что на сургуче возбуждается электричество иного рода, чем то, которое возбуждается на стекле. Первое называется смоляным, а второе — стекловидным электричеством. Предполагается, что это две жидкости, которые обладают сильным притяжением друг к другу, в то время как, с другой стороны, частицы любой из жидкостей отталкиваются друг от друга. Именно это притяжение между двумя жидкостями вызывает в только что описанном случае притяжение сургучом шарика к себе. Мы можем проиллюстрировать это притяжение другим способом. Возьмите два бузиновых шарика и наэлектризуйте их: один от стекла, а другой от сургуча. При сближении они будут притягивать друг друга, потому что у них два разных электричества. Это, как вы видите, прямо противоположно эффекту, полученному в эксперименте, упомянутом в конце § 371, в котором электричества в двух бузиновых шариках были одинаковыми. Далее, если вы поднесете натертый сургуч к шарику, наэлектризованному от стекла, шарик будет притянут, и тот же эффект последует, если вы поднесете натертое стекло к шарику, наэлектризованному от сургуча.

373. Теория Франклина. — В § 372 изложена теория, ныне общепринятая в отношении электричества. Теория Франклина была иной. Он предполагал, что существует только одна электрическая жидкость и что все тела в своем обычном состоянии заряжены определенной ее порцией, причем одни имеют ее больше, чем другие, в зависимости от их емкости для электричества. Пока тело находится в своем обычном состоянии, проявления электричества нет. Жидкость находится в спокойном состоянии, потому что ее частицам мешает отталкиваться друг от друга притяжение, существующее между ними и частицами вещества. Но это спокойствие может быть нарушено трением и другими причинами. Так, если стеклянный стержень потереть куском шелка, естественное равновесие нарушается: стекло получает избыток, а ткань — недостаток электричества. Поэтому говорят, что стекло наэлектризовано положительно, а ткань — отрицательно. Равновесие может быть восстановлено в случае положительно наэлектризованного тела путем отвода его избытка, а в случае отрицательно наэлектризованного тела — путем восполнения его недостатка путем получения электричества от других тел. Хотя эта теория отвергнута, термины «положительный» и «отрицательный», производные от нее, сохранены, применяясь к двум жидкостям или электричествам, и они часто обозначаются двумя знаками + и -.

374. От чего зависит вид возбуждаемого электричества. — От того, чем натирается вещество, зависит, будет ли в нем возбуждено стекловидное или смоляное электричество. Так, гладкое стекло, натертое шерстяной тканью или шелком, будет наэлектризовано положительно; в то время как если его потереть о кошачью спину, оно проявит отрицательное или смоляное электричество. Так же, если смолу, например гумлак или сургуч, потереть шелком или шерстяной тканью, она будет заряжена смоляным электричеством, но она будет заряжена стекловидным или положительным, если ее потереть серой. Термины «стекловидное» и «смоляное» поэтому неточны, ибо они основаны на идее, что один вид электричества всегда возбуждается на стекле, чем бы ни производилось трение, и что другой вид всегда возбуждается на смолах. Наиболее решительной иллюстрацией неточности этих терминов является тот факт, что в то время как гладкое стекло, натертое шелком или шерстяной тканью, заряжается положительным (стекловидным) электричеством, шероховатое стекло, натертое тем же самым, дает нам отрицательное (смоляное) электричество. Ниже я привожу таблицу веществ, любое из которых приобретает положительное электричество при натирании его любым веществом, стоящим ниже его в списке, и отрицательное — при натирании любым веществом, стоящим выше его:

1. Cat-skin.

2. Polished glass.

3. Woolen cloth.

4. Feathers.

5. Wood.

6. Paper.

7. Silk.

8. Sealing-wax.

9. Amber.

10. Roughened glass.

11. Sulphur.

375. Проводники и непроводники. — Электричество проходит по поверхности некоторых веществ очень легко; в то время как по другим оно движется с очень большим трудом, а следовательно, очень медленно и скудно. Первые называются проводниками, а вторые — непроводниками. Как и в случае с теплом, так и с электричеством нет веществ, которые были бы полностью непроводящими. Лучшими из всех проводников являются металлы, причем те, которые наименее подвержены окислению, являются наиболее совершенными. Затем идут древесный уголь, вода, живые существа, пламя, дым, пар. Лучшими непроводниками являются гумлак и гуттаперча. Затем идут янтарь, смолы, сера, стекло, шелк, шерсть, волосы, перья, хлопок, бумага. Непроводники иногда называют изоляторами, от латинского слова insula, так как они служат для удержания электричества в определенных границах и предотвращения его утечки. Так, в экспериментах с бузиновыми шариками, уже упомянутых, шелковые нити, на которых они подвешены, предотвращают утечку электричества с них. Так и стеклянные колпачки, на которых покоятся провода телеграфа, являются изоляторами, предотвращая утечку электрической жидкости вниз по столбам в землю.

Fig. 258.

376. Электричество всегда на поверхности. — Существует заметная разница между теплом и электричеством в том, как они распределяются. Тепло проникает во все частицы веществ и при проведении распространяется через них, в то время как электричество при своих обычных движениях действует исключительно на поверхности. Полый шар, следовательно, может содержать столько же электричества, сколько сплошной, и полый проводник электричества столь же эффективен, как и сплошной. Следующий эксперимент демонстрирует очень поразительным образом эту склонность электричества занимать только поверхность: пусть a (рис. 258) будет металлическим шаром, поддерживаемым стеклянной подставкой b; и пусть c c будут металлические колпачки, которые как раз покрывают шар, имеющие непроводящие ручки, либо стеклянные, либо из гумлака. Теперь, после того как шар заряжен электричеством, осторожно наденьте колпачки, удерживаемые за изолирующие ручки, на шар. При их снятии обнаружится, что электричество шара полностью перешло на внешнюю поверхность этих колпачков.

377. Электрики и неэлектрики. — Можно заметить, просматривая список проводников и непроводников, что среди непроводников находятся те вещества, в которых электричество легко возбуждается трением, такие как стекло, янтарь, шелк и т. д. Поэтому их называли электриками. Проводники, с другой стороны, называли неэлектриками, полагая, что электричество не может быть возбуждено с их помощью. Но это оказалось неверным. Например, если металл изолировать, поместив его на колонну из стекла или гумлака, так чтобы электричество при возбуждении не могло легко уйти, его генерация может быть сделана явной. Вероятно, верно, что каждое вещество является в большей или меньшей степени электриком, причем трудно сделать это явным в случае проводников, потому что электричество уходит так же быстро, как и генерируется.

378. Электричество везде активно. — Я сказал, что электричество есть во всех веществах, каждое из которых имеет свою емкость для него, но что в обычном состоянии веществ электричество находится в состоянии равновесия, а следовательно, покоя. Мы видим, как это спокойствие нарушается всякий раз, когда происходит гроза, когда мы трем стекло или шелк, или кошачью спину, или когда мы работаем с электрической машиной. Но активное состояние электричества не ограничивается такими ощутимыми демонстрациями, как эти. Электричество, несомненно, действует везде и всегда, хотя мы редко можем оценить и измерить его действие. Везде, где есть движение, есть нарушение равновесия электричества и последующее возвращение к этому равновесию. И это изменение из одного состояния в другое должно быть постоянной причиной важных изменений и операций в мире вокруг нас и в наших собственных телах. Давайте посмотрим на некоторые признаки этой универсальности электрического действия. Трение одного электрика о другой пробуждает его. Трение ремней о барабаны на хлопчатобумажных фабриках делает это довольно свободно. Каждый штрих индийской резинки по бумаге, когда вы стираете карандашную отметку, возбуждает электричество. Дуновение воздуха на стекло делает то же самое. Так же делает и выпуск пара из двигателя. Электричество было возбуждено даже на льду путем трения его, когда он был охлажден до 13° ниже нуля. Эксперименты с воздухом показали, что в нем обычно есть некоторое свободное электричество, причем атмосфера в целом находится в положительном состоянии, особенно когда воздух сухой и ясный. Оно постоянно генерируется из одного источника и другого. Оно генерируется повсюду путем испарения. Каждый порыв ветра, вызывающий трение частиц воздуха о различные вещества, генерирует его. Движение любого рода, вероятно, генерирует его. Химическое действие, как вы увидите в другой части этой главы, генерирует его повсюду. Оно генерируется также в процессах жизни, и у некоторых животных есть специальные органы — электрические батареи — для генерации этого агента.

Fig. 259.

379. Индукция. — Замечательное влияние оказывает наэлектризованное тело на другое тело, находящееся в обычном состоянии, при приближении к нему, и это влияние называется индукцией. Я проиллюстрирую это рис. 259. Пусть A — металлический шар, стоящий на стеклянной колонне и заряженный положительным электричеством. Пусть B — металлический цилиндр, поддерживаемый двумя стеклянными колоннами. Теперь, если A поместить рядом с B, но не настолько близко, чтобы электрическая искра могла пройти от него к B, это разрушит равновесие двух электричеств в B, причем отрицательное электричество будет накапливаться на конце, близком к A, а положительное — на удаленном конце. Это происходит потому, что положительное электричество в A отталкивает подобное себе в B и притягивает противоположную жидкость. Вы замечаете, что на каждом конце B, а также посередине подвешена пара бузиновых шариков. Два шарика на положительном конце отталкиваются друг от друга, потому что они заряжены одним и тем же электричеством, так же и шарики на отрицательном конце. Но шарики, висящие посередине, не затронуты, потому что они находятся на нейтральной территории между двумя электричествами. Здесь нет передачи электричества от A к B, а только влияние на спокойные сбалансированные электричества B. Соответственно, если избыточное электричество A разрядить, приложив руку или любой хороший проводник к нему, влияние прекратится, равновесие в B будет восстановлено, и все бузиновые шарики будут висеть прямо вниз. Тот же эффект будет произведен, если A отодвинуть на расстояние от B, и влияние возобновится, если A снова приблизить.

Fig. 260.

Если вместо одного проводника мы используем два, B и C (рис. 260), и приведем их в контакт, мы получим отрицательное электричество на B и положительное на C. Теперь, если мы отделим C от B, мы можем получить два электричества раздельно: B будет заряжено отрицательным, а C — положительным.

Fig. 261.

380. Электрическая машина. — Теперь вы готовы увидеть, как работает обычная электрическая машина. Существует два вида — пластинчатая и цилиндрическая. Пластинчатая машина (рис. 261) имеет в p большую стеклянную пластину, а в r — подушку, которая состоит из двух латунных пластин, выложенных кожей с набивкой, давление которой на стекло регулируется винтом. Над этой подушкой находится латунный шар d, и латунная цепь соединяет подушку и шар с полом, или, другими словами, с землей. В c находится то, что называется главным проводником — полый латунный цилиндр с закругленными концами, к которому прикреплен стержень с остриями, как видно в a. Подобный стержень прикреплен к нему с другой стороны стеклянной пластины. Различные части инструмента поддерживаются стеклянными колоннами g g g, стоящими на деревянной платформе. Нижняя часть пластины покрыта футляром из шелка, который, будучи непроводником, предотвращает потерю электричества со стекла в воздух, а также служит для защиты пластины от пыли. Подушка покрыта амальгамой олова, цинка и ртути, что оказывается очень эффективным при возбуждении электричества. Работа машины такова: по мере вращения пластины положительное электричество собирается на стекле, а отрицательное электричество — на подушке. Первое, доходя до остриев в a, переходит к ним и проходит по стержням к главному проводнику, в то время как второе проходит от подушки по цепи к земле. Острия в a очень полезны для сбора электричества, потому что жидкость всегда гораздо охотнее идет к остриям, чем к проводникам тупой формы.

Fig. 262.

Цилиндрическая машина представлена на рис. 262, где a a — стеклянный цилиндр, который можно быстро вращать с помощью множительного колеса b b. В c находится кусок шелка, а на задней части цилиндра находится подушка. В d находится главный проводник.

381. Эксперименты. — С электрической машиной можно провести много экспериментов. Я приведу несколько из них:

Если прикрепить бузиновые шарики к главному проводнику, как показано на рис. 261, они будут расходиться друг от друга, как только машина заработает, потому что они оба заряжены одним и тем же видом электрической жидкости.

Пусть маленькая фигурка с головой, покрытой волосами, будет помещена на главный проводник. Как только проводник заряжается электричеством, волосы встают дыбом, как показано на рис. 263, по той же причине, по которой бузиновые шарики расходились в предыдущем эксперименте.

Fig. 263. Fig. 264.

Так же, если вы поместите на проводник фигурку, к которой прикреплены полоски папиросной бумаги, они будут расходиться способом, показанным на рис. 264.

Fig. 265.

Пусть металлическая пластина a (рис. 265) будет подвешена на цепи к главному проводнику, а другая пластина b будет поддерживаться на проводящей подставке. Если между этими пластинами поместить фигурки из бумаги или бузины, то по мере работы машины они будут оживленно двигаться между пластинами, попеременно притягиваясь и отталкиваясь при передаче электричества.

Fig. 266.

Эксперимент, представленный на рис. 266, очень красив. Пусть a b будет латунным стержнем с дугой g, за которую его можно подвесить к концу главного проводника. К этому стержню подвешены три колокольчика: два внешних на цепях, а средний — на шелковой нити; также два язычка d и e на шелковых нитях. Средний колокольчик имеет цепь f, соединяющую его со столом, то есть с землей. Работа аппарата такова: как только внешние колокольчики наэлектризуются, они притягивают язычки. Эти, коснувшись колокольчиков, получают часть их электричества и отталкиваются. Поэтому они ударяются о средний колокольчик, которому передают электричество, полученное от внешних колокольчиков. Затем они отлетают назад в том же состоянии, в котором были сначала, и теперь снова притягиваются внешними колокольчиками. Это продолжается до тех пор, пока передается электричество.

Fig. 267.

Пусть на полоску стекла будет наклеена непрерывная линия оловянной фольги, идущая взад и вперед, как показано на рис. 267, и пусть будет шар G, соединенный с одним концом фольги. Слово «свет» сделано на ней путем вырезания острым ножом небольших участков фольги. Если теперь, держа палец на одном конце линии фольги в a, вы поднесете шар G к главному проводнику, электрическая жидкость побежит по всей длине линии от G к a. При этом буквы красиво освещаются, причем на каждом разрыве линии возникает искра. Настолько быстро прохождение электричества, что все кажется глазу одновременно освещенным.

Fig. 268.

382. Изолирующий табурет. — Он состоит из деревянной крышки a (рис. 268), поддерживаемой стеклянными ножками c c. Его можно сделать просто, просверлив отверстия в четырех углах куска доски, достаточно большого, чтобы вместить горлышки бутылок. С ним можно провести много забавных экспериментов. Человек, стоящий на нем, может быть сильно заряжен электричеством, держа цепь, соединенную с главным проводником. Волосы поднимутся, как показано на рис. 263, и он может давать электрические разряды другим людям любой частью своего тела.

Fig. 269.

383. Электричество, разряжаемое с остриев. — Я уже, рассказывая об электрической машине, говорил о готовности, с которой электричество принимается остриями. Оно разряжается с них с такой же готовностью; так что, если прикрепить металлическое острие к главному проводнику, электричество будет уноситься в воздух почти так же быстро, как оно принимается на проводник. И по мере того как оно уходит, оно создает ток в воздухе, когда ударяется о него. Реакцию воздуха на электрические токи можно очень красиво продемонстрировать с помощью аппарата, представленного на рис. 269, который состоит из колпачка A, покоящегося на острие стержня и имеющего заостренные проволоки, отходящие от него в виде колеса. Вы замечаете, что острия все согнуты в одну сторону. Если этот аппарат установить вертикально на главный проводник, колесо можно заставить быстро вращаться, работая на машине. Как реакция воздуха против газов, выходящих из ракеты, заставляет ее подниматься, так и та же реакция против электричества, выходящего из этих остриев, вызывает круговое движение. Если электричество разряжается с острия в темной комнате, оно выглядит как кисточка света, как показано на рис. 270.

Fig. 271.

Fig. 270.

384. Лейденская банка. — Лейденская банка (рис. 271) так называется потому, что она была придумана в Лейдене. Она была предложена в результате случайного результата эксперимента, проведенного там с электрической машиной. Она состоит из стеклянной банки, покрытой внутри и снаружи до верха оловянной фольгой, и имеющей металлический стержень, проходящий через пробку, один конец которого касается внутреннего покрытия, а другой увенчан латунным шаром или кнопкой. Банка заряжается путем удержания кнопки близко к главному проводнику во время работы машины. Электричество проходит по металлическому стержню к внутреннему покрытию банки и накапливается там. Это положительное электричество. Тем временем происходит накопление отрицательного электричества на внешнем покрытии. Но как это? Это происходит из-за отталкивания положительного электричества от самого себя и его притяжения к противоположному, отрицательному электричеству. Когда вы держите банку в руке, положительное электричество отталкивается с ее внешней стороны через вашу руку к земле, в то время как отрицательное электричество притягивается к ней положительным, которое находится внутри. Две жидкости подходят как можно ближе друг к другу. Им мешает соединиться непроводящее качество стекла. Если бы полоска оловянной фольги соединила внутреннюю фольгу с внешней, накопления электричества внутри не было бы, ибо как только оно переходило бы от главного проводника внутрь, оно проходило бы по мостику из фольги наружу и вниз по вашей руке и телу к земле.

Fig. 272.

Если бы не было связи внешней стороны с землей, банка не зарядилась бы. Никакое электричество не перешло бы к ней, потому что положительное электричество, которое находится снаружи, не может быть вытеснено, и никакое отрицательное электричество не может быть получено. Чтобы сделать это понятным, предположим, что банка a (рис. 272), имеющая изогнутый стержень, подвешена к главному проводнику b. Здесь у вас внутренняя оловянная фольга соединена с источником положительного электричества. Но внешняя сторона изолирована. Никакое электричество не может пройти от нее или к ней. Она имеет как положительное, так и отрицательное электричество, но они находятся в равновесии. Если бы там было преобладание отрицательного электричества, оно притянуло бы положительное электричество к себе как можно ближе, и так последнее вошло бы в банку от проводника. Но такого преобладания нет, и поэтому, хотя немного может войти — искра или две, — недостаточно, чтобы зарядить банку ощутимо, потому что в том направлении нет притяжения. Но поднесите теперь другую банку c близко к внешнему покрытию a, и сразу же происходит движение в электричествах. Положительное электричество теперь имеет возможность уйти с внешней стороны a на внутреннюю сторону c, оставляя, таким образом, преобладание отрицательного электричества на внешней стороне a, которое оказывает притягивающее влияние на положительное электричество проводника, втягивая его внутрь банки.

Fig. 273.

385. Разрядка лейденской банки. — Банку можно разрядить, создав связь между внутренней и внешней сторонами с помощью любого проводника. Это можно сделать с помощью разрядника (рис. 273). Он имеет два тонких металлических стержня с латунными кнопками на концах, соединенных в a, так что кнопки можно раздвигать на разные расстояния. Ручка стеклянная, так что, когда электричество проходит через стержни, никакая его часть не может быть передана руке. При разрядке банки одна кнопка помещается на внешнюю фольгу, а другая подносится близко к кнопке банки. Две жидкости теперь устремляются друг к другу из-за их притяжения, и при этом возникает яркая вспышка, идущая от кнопки банки к кнопке разрядника, и вместе с этим — звук. Вы сами можете быть проводником для разрядки банки. Если, держа одну руку на внешней стороне банки, вы поднесете другую близко к ее кнопке, жидкости встретятся в вас, как они делают это в разряднике, и вы почувствуете удар, пропорциональный величине заряда в банке. Любое количество людей может вместе получить один и тот же удар. Для этого они должны взяться за руки, и человек на одном конце ряда должен коснуться кнопки банки, в то время как человек на другом конце держит руку на внешней стороне.

Вы можете коснуться кнопки банки или внешнего покрытия по отдельности, и сила, которая в ней есть, остается спокойной; но в тот момент, когда вы касаетесь обоих, она вырывается наружу, потому что создается мостик, по которому две жидкости могут встретиться.

В сухом воздухе заряд в банке может сохраняться некоторое время, так как связь между двумя электрическими жидкостями через среду воздуха очень медленная. Иначе обстоит дело, когда в воздухе много влаги, ибо вода — хороший проводник. По этой причине, если вы позволите влаге от вашего дыхания попасть на банку между внешним покрытием и стержнем, банка скоро разрядится, хотя и незаметно, так как влага создает среду связи между внутренним и внешним электричествами.

Fig. 274.

386. Электрический стрелок. — В этом приспособлении (рис. 274) разряд лейденской банки демонстрируется очень красиво. Банка c имеет стержень с двумя ответвлениями. На конце одного из них, B, подвешены бузиновые шарики, вырезанные в форме птиц. На другом находится кнопка, с помощью которой банка может получить свой заряд от главного проводника. После того как она заряжена, ее помещают на подставку так, чтобы ее кнопка b была близко к ружью a металлической фигурки. Подвешенные птицы, вы замечаете, стоят отдельно друг от друга, потому что они заряжены одной и той же жидкостью, положительным электричеством, и поэтому отталкиваются. Теперь, когда цепь e, которая соединена с внешней стороной банки, касается ноги металлической фигурки, устанавливается связь между внутренней и внешней сторонами банки. Конечно, между a и b происходит мгновенная вспышка, и птицы, теряя свое электричество, падают и висят так, как они висели до того, как банка была заряжена.

Fig. 275.

387. Электрическая батарея. — Объединив вместе несколько банок, имеющих внутренние стороны, соединенные вместе, как видно на рис. 275, металлическими стержнями, и внешние стороны, соединенные подобным образом, мы получаем то, что называется электрической батареей. С помощью такого устройства мы можем накопить большое количество электричества, которое может быть разряжено по существу тем же способом, что и в случае с одной банкой.

388. Свет электричества. — Свет, производимый электричеством, не вызван чем-либо вроде горения. Он зависит, очевидно, от сопротивления, которое оказывается его прохождению. Так, когда электрическая жидкость проходит через воздух от главного проводника к кнопке лейденской банки, она вызывает вспышку света, но когда она доходит до кнопки, вспышка прекращается. В чем причина разницы? В обоих случаях она имеет сопротивление воздуха, ибо когда она доходит до кнопки, она проходит по поверхности кнопки и стержня; но в последнем случае она настолько рассеивается при проведении по металлической поверхности, что встречает гораздо меньшее сопротивление со стороны воздуха. С помощью экспериментов с воздушным насосом установлено, что чем плотнее воздух, тем ярче искра; и если электричество пропустить через стеклянный сосуд, из которого воздух был по большей части откачан, мы получаем потоки света, видимые в северном сиянии, которые так поразительно контрастируют с яркими вспышками молнии. В эксперименте (§ 381), в котором слово «свет» создается проходящим электричеством, мы имеем поразительную иллюстрацию производства искры сопротивлением воздуха. Если бы фольга была одной непрерывной поверхностью, электричество рассеивалось бы по ней, не давая никакого света. Только там, где электрическая жидкость должна перепрыгивать через воздух от одной части фольги к другой, виден свет.

389. Звук электричества. — Звук электричества — это своего рода треск или щелчок от внезапного сжатия воздуха быстрым прохождением жидкости. Раскаты грома вызваны эхом первого звука среди облаков. Чем ближе вспышка к нам, тем больше похож на треск ее первый звук, когда он доходит до наших ушей.

390. Механические повреждения от электричества. — Когда большое количество электричества встречает на своем пути какой-либо несовершенный проводник, оно причиняет ему много насилия. Так, оно расщепляет дерево, разбрасывает воду, разбивает стекло и т. д. Были проведены различные эксперименты, иллюстрирующие то, как механические повреждения возникают от электричества. Так, если его заставить пройти через карточку или несколько плотно прижатых друг к другу листов, на каждой стороне образуется заусенец такого характера, который показывает, что две силы, движущиеся в противоположных направлениях, совершили свой проход.

391. Тепло, производимое электричеством. — Электричество всегда производит при своем прохождении некоторое количество тепла, вероятно, своим механическим эффектом. Когда оно рассеивается по большой проводящей поверхности, тепла недостаточно, чтобы быть заметным; но если оно ограничено поверхностью тонкого провода, тепла может быть достаточно, чтобы расплавить или даже сжечь его. Различные эффекты могут быть произведены теплом, вызванным таким образом прохождением электричества. Порох может быть взорван им. Спирт и эфир могут быть легко воспламенены им, особенно последний. Газ иногда можно зажечь, направив палец на открытую горелку после того, как два или три раза быстро пройдешься по комнате, натирая ноги о толстый ковер.

Fig. 276.

392. Открытие Франклина. — Очень рано было высказано предположение, что электричество, производимое электрической машиной, идентично молнии; но было суждено нашему соотечественнику Франклину доказать этот факт. Высокий шпиль, который возводили в Филадельфии в 1752 году, он задумал использовать в своих исследованиях, но до того, как он был завершен, вид детского воздушного змея в воздухе подсказал ему другой план. Он сделал змея, натянув шелковый платок на раму, и запустил его, когда увидел, что поднимается гроза, его единственным спутником был его сын. Подняв змея, он прикрепил к концу пеньковой веревки ключ, а также шелковую ленту, с помощью которой он изолировал свой аппарат, как видно на рис. 276. Теперь он с большой тревогой наблюдал за результатом. Поднялось облако, которое, как он полагал по его виду, было хорошо заряжено электричеством, и все же никакого эффекта не было видно. Франклин начал отчаиваться; но вскоре он увидел, как некоторые свободные волокна пеньковой веревки встали дыбом, и, приложив костяшку пальца к ключу, получил точно такую же искру, какую он часто получал от проводника электрической машины. Открытие было сделано, и Франклин был сразу же охвачен волнением при мысли о бессмертии, которое оно даст его имени. Он чувствовал себя почти так же, как Архимед, когда, сделав одно из своих великих открытий, лежа в ванне, он шел домой, всю дорогу повторяя: «Εὕρηκα! Εὕρηκα!» Слава об открытии, сделанном таким простым и в то же время таким оригинальным способом, распространилась повсюду и побудила к проведению многих экспериментов другими философами. Один из них, профессор Рихман из Санкт-Петербурга, стал жертвой своих исследований. Во время посещения заседания Академии наук он услышал звук далекого грома и поспешил домой, чтобы провести некоторые наблюдения с аппаратом, который он установил. Во время этого заряд электричества выскочил из проводящего стержня и, пронзив его голову, убил его мгновенно. Его помощник, который стоял рядом, был сбит с ног и оставался без чувств некоторое время, а дверь комнаты была сорвана с петель.

393. Громоотводы. — Именно открытие Франклина привело к обычаю прикреплять громоотводы к зданиям. Цель громоотвода — проводить любое электричество в облаке, которое может оказаться над зданием, вниз в землю. Для этой цели стержень должен заканчиваться в воздухе остриями, так как они, как вы видели в § 380, так легко принимают электрическую жидкость. Стержень должен быть отделен от дома деревянными опорами, и он должен проходить так глубоко в землю, чтобы его конец находился среди постоянной влаги. Острия должны быть позолочены, чтобы сохранить их от коррозии, или они могут быть сделаны из серебра или платины. Молния очень склонна спускаться по дымоходам, так как дым — очень хороший проводник; и поэтому хорошо, чтобы стержни проходили по дымоходам, особенно если в них собираются разводить огонь летом. Громоотводы часто, несомненно, приносят пользу, когда нет явного прохождения молнии по ним, тихо и постоянно принимая электричество на свои острия и передавая его вниз в землю.

Fig. 277.

394. Гальваническое или вольтово электричество. — Эту форму или вид электричества я здесь лишь упомяну, оставляя его полное рассмотрение для второй части, где оно уместно принадлежит. История его открытия интересна. Первые проблески гальванизма можно найти в эксперименте, замеченном Зульцером, гражданином Берлина, в 1767 году. Он утверждает, что если кусок цинка положить под язык, а кусок серебра — на него, то при приведении их в контакт ощущается металлический вкус и язык чувствует удар. Зульцер приписал этот эффект некоторому вибрационному движению, вызванному контактом металлов, и, удовлетворившись этим причудливым объяснением, не стал продолжать исследование. Это утверждение вызвало мало внимания, пока другие факты подобного характера не были представлены в 1790 году Гальвани, профессором анатомии в Болонье. Он заметил, что лапки некоторых лягушек, которые были получены для его больной жены, судорожно дергались, когда находились рядом с возбужденной электрической машиной, при прикосновении к нервам ножом. В отличие от примера Зульцера, он был побужден исследовать этот вопрос дальше. Он обнаружил, что эффект производился, когда никакое электричество не передавалось от машины, путем установления связи между нервами и мышцами с помощью некоторых проводников. Например, когда полоска цинка была приведена в контакт с нервом, который идет к нижним конечностям, а полоска меди — в контакт с лапками, при соединении их вместе на другом конце лапки начинали судорожно дергаться, подтягиваясь, как показано на рис. 277 (стр. 306). Но Гальвани не дошел до истинного объяснения. Он предполагал, что это проявление животного электричества, рассматривая мышцы как своего рода лейденскую банку, а нерв — как среду связи с внутренней стороной.

Fig. 278.

395. Вольтов столб. Наблюдения Гальвани вызвали большой интерес в научных кругах, что, разумеется, привело к множеству исследований, наблюдений и экспериментов. Профессор Вольта из Павии продвинулся в поисках верного объяснения дальше Гальвани, связав наблюдаемые эффекты с контактом разнородных металлов. Это привело его к созданию прибора, названного в его честь вольтовым столбом или батареей, целью которого было получение гораздо большего количества электричества, чем можно было получить при контакте всего двух кусков металла. Столб состоит из кружков меди, цинка и ткани, причем ткань смачивается соленой водой. Они располагаются так, как показано на рис. 278. Сначала кладется медный диск, затем на него цинковый, потом тканевый, и так далее в том же порядке; вершина столба заканчивается пластиной из цинка. Если вы коснетесь одного конца столба смоченным пальцем, а другого конца — пальцем другой руки, вы почувствуете удар, подобный разряду лейденской банки. Соединение между двумя концами столба может быть осуществлено с помощью проводов, как показано на рисунке. Впоследствии Вольта изменил конструкцию, создав чашечную батарею, в которой металлические пластины погружались в ряд чашек с раствором серной кислоты в воде. С тех пор время от времени появлялись различные усовершенствования, но принцип устройства всех батарей остается по сути тем же. Хотя Вольта достиг многого, он не пришел к полной истине. Его так называемая «контактная теория», столь долго принимавшаяся за верную, постепенно уступила место правильному объяснению, а именно: вырабатываемое электричество обусловлено химическим действием.

396. Различие между электричеством трения и вольтовым электричеством. Электричество, получаемое при трении в электрической машине, обладает большей интенсивностью, чем электричество вольтовой батареи. Вольтово электричество, напротив, гораздо более обильно, непрерывно и продолжительно. Поскольку оно более стабильно и легче поддается управлению, чем электричество трения, его используют в работе телеграфа.

ГЛАВА XVI. МАГНЕТИЗМ.

397. Магнитный железняк. Много веков назад было обнаружено, что определенная железная руда обладает свойством притягивать куски обычного железа или стали. Поначалу этот факт, вероятно, считался лишь любопытным явлением, и мир не сразу осознал его ценность. Лишь совсем недавно было открыто, что магнетизм является одной из великих сил Земли; и даже сейчас мы, вероятно, мало знаем о реальном масштабе и разнообразии его действия. Несомненно, еще предстоит сделать новые важные открытия относительно природы и законов этой таинственной силы, а также ее связи с другими великими силами природы. Термины «магнит» и «магнетизм» происходят от того факта, что магнитный железняк был впервые найден близ Магнесии, древнего города в Малой Азии. Эта руда встречается в значительных количествах в железных рудниках Швеции и Норвегии, а также в различных частях Аравии, Китая и Сиама. Иногда ее находили в небольших количествах в Англии и в нашей стране.