Плюс
и минус
(Из
истории открытия электрического
заряда)
В
древности такое атмосферное явление,
как молния, наводило на людей ужас, ей
приписывалась божественная сила. Очень
долго учёные не могли найти объяснения
этому загадочному явлению. Помог в этом,
как ни странно, янтарь – декоративный
камень, который в большом количестве
люди находили на берегах Балтийского и
Северного морей. Обрабатывая янтарь,
ещё древние греки заметили, что если
его натереть, то он притягивает
ворсинки шерсти, обрывки ниток, волосы,
перья. В обиходе появились даже
янтарные палочки, которыми собирали
пыль с одежды.
Удивительное свойство
натёртого янтаря не привлекало долгое
время внимания учёных, но потом было
обнаружено, что таким же свойством
обладают очень вещества: и алмаз, и сера,
и кварц, и, как потом обнаружилось, -
даже металлы. Электризацию металлов
наблюдал в начале 18-го века английский
учёный Грей. Чтобы обеспечить
изоляцию от земли, он натирал
металлические предметы,
расположившись на качелях, которые
были сделаны из волосяных верёвок. Силу
притяжения, которой обладает натёртое
тело, учёный Гильберт назвал
электрической, а связанные с этим
явления – электрическими явлениями.
Этим он подчеркнул роль янтаря в новой
области науки, потому что в Древней
Греции этот камень называли “электроном”.
В середине 17-го века
магдебурский бургоминистр Отто фон
Герике, открывший немало физических
явлений, сделал большой шар из серы,
насадил на ось и, вращая, электризовал
его трением. Шар легко притягивал
пушинки, но, коснувшись шара, пушинки
отталкивались от него. Так было открыто
электрическое отталкивание. При
электризации Герике слышал лёгкое
потрескивание, а, проводя опыт в
темноте, обнаружил слабо мерцающие
электрические искры.
Но самые важные открытия
начались в 18-ом веке. Лишь тогда учёные
стали находить правильные объяснения
свойствам янтаря и других
наэлектризованных тел и пытаться
применить эти свойства на практике.
Французский естествоиспытатель Шарль
Дюфе экспериментировал однажды с
наэлектризованным золотым листком,
удерживая его в воздухе тоже
наэлектризованной стеклянной палочкой.
Он приблизил к листку
наэлектризованную палочку смолы –
вопреки ожиданию, она не оттолкнула
листок, а притянула. Дюфе продолжал
опыты и в конце концов разгадал новое
явление.
Великий американский учёный Бенджамин
Франклин, рассуждая о причинах
электризации тел при трении, полагал,
что происходит перераспределение
электрического вещества,
содержащегося в каждом теле. Избыток
его не может находиться внутри тел и
выступает на поверхность. Тело
заряжено положительно, что
соответствует стеклянному
электричеству.
Количественные исследования
электрической силы провёл великий
французский учёный Шарль Огюстан
Кулон на крутильных весах, которые он
использовал при изучении магнитной
теории. На серебряной нити
подвешивалась палочка из шелка: на
одном её конце был шарик из бузины, на
другом для равновесия, - бумажный
кружок, смоченный скипидаром. К шарику
прикасались таким же заряженным
шариком, оба получали одинаковый заряд
и отталкивались. Шарик на весах
закручивал серебряную нить на такой
угол, при котором упругая сила кручения
уравновешивала электрическую силу
отталкивания.
Натирая и электризуя тела,
исследователи долго не обращали
внимания на то, что электризуются при
этом оба тела, причём противоположными
зарядами. Но как только это заметили,
стало ясно: электризация тел – это не
создание электрических зарядов, а их
разделение. Тела, наэлектризованные
равными противоположными зарядами,
соприкасаясь, теряют свойства
притяжения. Заряды при этом не
уничтожаются, а нейтрализуются, то есть
на каждом из тел становится поровну
положительных и отрицательных зарядов.
Всё это позволяет сделать
очень важный вывод: каждое
электрически нейтральное тело
содержит равные количества
положительных и отрицательных зарядов.
Тело окажется наэлектризованным в том
случае, если зарядов одного знака будет
больше, чем зарядов другого.
Живший в Болонье профессор
анатомии Луиджи Гальвани подобно
многим своим современникам увлекался
электрическими явлениями и
пользовался в опытах электрической
машиной, которая позволяла разделять
электрические заряды, образующиеся от
трения вращающегося диска. Заряды
стекали на два металлических шара.
Когда зарядов накапливалось много,
между шарами проскакивала искра,
подобная той, которую наблюдал Герике.
О наличии
электрического тока судят по разным
признакам:
