57305 (671844), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Якщо спочатку включити батарею і вже після цього ввести у всередину що служила для спостереження невеликій спіралі ненамагнічену голку і, нарешті, розімкнути контакт з батареєю, то голка виявляється намагніченою і, мабуть, в такому ж ступені, як і раніше, але полюси виявляються протилежного знака.
Такі ж дії мали місце при дослідах з описаними великими складовими спіралями.
Якщо ненамагнічена голка вводилася всередину випробувальної спіралі раніше, ніж був сполучений з батареєю індукуючий дріт, і залишалася там до моменту розмикання контакту, то вона зовсім не знаходила магнетизм або знаходила його лише в слабому ступені; в цьому випадку перша дія була майже цілком нейтралізована другою. Сила дії струму, індукованого при замиканні контакту, виявлялася завжди більше за ту, яка індукувалася при розмиканні контакту; тому, коли контакт замикався і розмикався багато раз підряд, причому голка залишалася усередині випробувальної спіралі, то вона врешті-решт виявлялася володіючою деяким намагніченням, але намагнічувалася таким чином, неначе на неї діяв тільки струм, індукований при замиканні контакту. Ця дія може пояснюватися так званою акумуляцією на полюсах розімкненої батареї; унаслідок цієї акумуляції струм при первинному замиканні контакту виявляється більш сильним, ніж згодом при розмиканні його.
Якщо ланцюг між спіраллю або що піддається індукції дротом і гальванометром, або випробувальною спіраллю не був замкнутий перед тим, як замикалося або розмикалося з'єднання між батареєю і індукуючим дротом, то не можна знайти ніякої дії на гальванометр. Таким чином, якщо спочатку зробити з'єднання в ланцюзі батареї, а потім з'єднати що піддається індукції дріт з випробувальною спіраллю, то здатність, що намагнічує, не виявляється. Але якщо тепер зберегти ці з'єднання і розмикати з'єднання батареї, то в спіралі утворюється магніт, але другого роду, тобто з полюсами, вказуючими на існування струму того ж напряму, що і струм батареї, або струму, який завжди індукується при припиненні струму батареї.
В попередніх дослідах дроти були розташовані близько один від одного, і контакт індукуючого дроту приєднувався до батареї на той час, коли вимагалося мати індукційну дію. Але оскільки можна було б припускати, що ця особлива дія виявляється тільки в моменти замикання і розмикання контакту, то я проводив індукцію і іншим шляхом. Декілька футів мідного дроту були натягнуто великими зигзагами, у вигляді букви W, на поверхні широкої дошки; другий дріт був натягнутий точно такими ж зигзагами на другій дошці, так що при тому, що підніс її до першої дроти торкнулися б один одного на всьому протязі, якби між ними не був прокладений лист товстого паперу. Один з цих дротів був сполучений з гальванометром, а інший — з гальванічною батареєю. Потім перший дріт переміщався у напрямку до другого, і під час його наближення стрільця відхилялася. Під час видалення дроту стрілка відхилялася в протилежному напрямі. Якщо примушувати дроти зближуватися, а потім віддалятися один від одного в такт з коливаннями стрілки, останні скоро ставали вельми значними; проте по припиненні руху дротів по напряму один до одного або один від одного стрільця гальванометра незабаром поверталася в своє звичайне положення.
При зближенні дротів індукований струм мав напрям, зворотний напряму індукуючого струму. При видаленні один від одного дротів індукований струм мав той же напрям, що і індукуючий струм . Коли дроти залишалися нерухомими, індукованого струму не було зовсім.
Коли в ланцюг між гальванометром і його спіраллю або дротом вводилася невелика гальванічна установка так, щоб створилося постійне відхилення стрілки в 30 або 40°, а потім індукуючий дріт з'єднувався з батареєю із ста пластин, то, як і раніше, мала місце миттєва дія; проте стрілка гальванометра негайно поверталася назад і незмінно зберігала своє положення, не дивлячись на контакт, що продовжується, між індукуючим дротом і батареєю. Це явище відбувається незалежно від того, яким способом проводився контакт.
Звідси, мабуть, витікає, що розташовані поряд струми — як однакового, так і протилежного напряму — не знаходять здатності надавати один на одного безперервну індукуючу дію, що може позначитися на їх величині або ж на їх напрузі.
Мені не вдалося переконатися в проходженні електрики через що піддається індукції провідник ні за допомогою відчуття на мову, ні за допомогою іскри, ні шляхом нагрівання тонкого дроту або деревного вугілля; рівним чином я не міг отримати ніяких хімічних дій, хоча контакти з розчинами металевих і інших солей замикалися і розмикалися з контактами батареї поперемінно, так що друга дія індукції не повинна була б ні протидіяти першому, ні нейтралізувати його.
Така відсутність дії обумовлена зовсім не тим, що індукований струм електрики не може проходити через рідини, а, ймовірно, його малою тривалістю і слабою інтенсивністю, бо при введенні в ланцюг на індукованій стороні двох великих мідних пластин, занурених в розчин куховарської солі і що оберігаються від зіткнення прокладеної між ними матерією, дія на реєструючий гальванометр або ж на випробувальну спіраль мало місце, як і раніше. Індукована електрика проходила також через гальванічний елемент. Коли, проте, кількість проміжної рідини була зменшена до краплі, то гальванометр не показував.
Спроби отримати аналогічні явища при вживанні дротів, несучих звичайну електрику, виявилися по своїх результатах сумнівними. Була узята складова спіраль, схожа з вже описаною і що містить вісім елементарних спіралей. Подібні кінці чотирьох спіралей були пов'язані один з одним дротом, і отримані таким чином два головні кінці були сполучено з невеликою намагнічує спіраллю, що містила в собі ненамагнічену голку. Решта чотирьох спіралей була влаштована таким же чином, але кінці їх були сполучені з лейденською банкою. При пропусканні розряду голка ставала магнітом; проте не було позбавлене вірогідності, що частина електрики з лейденської банки пройшла в маленьку спіраль і таким чином намагнітила голку. Насправді, не було підстав чекати, щоб електрика від лейденської банки, володіюче, як відомо, високою напругою, не розповсюджувалося через все металеві частини, що знаходяться між ізолюючими прокладками.
Проте ж звідси не витікає, що розряд звичайної електрики через дріт не викликає явищ, аналогічних тим, які створюються гальванічною електрикою; але оскільки представляється неможливим відділити дії, вироблювані у момент початку розряду, від рівних їм, але протилежних дій, вироблюваних при його зникненні, оскільки для звичайної електрики ці моменти співпадають, важко сподіватися, щоб подібного роду дослідами можна було ці явища знайти.
Таким чином очевидно, що струми гальванічної електрики знаходять явища індукції, до деякої міри аналогічні явищам, створюваною електрикою напруги, хоча, як буде видний далі, між ними існує багато відмінностей. Слідством цього є створення інших струмів (які проте миттєві), паралельних або ж що знаходять прагнення бути паралельними індукуючому струму. По розташуванню полюсів голки, що виникає у випробувальній спіралі, і з відхилень стрілки гальванометра у всіх випадках було ясно, що індукований струм, вироблюваний першою дією індукуючого струму, був по напряму протиставлений останньому, а струм, вироблюваний припиненням індукуючого струму, мав однакове з ним напрям. Скорочено я пропоную назвати цю дію струму від гальванічної батареї вольто-еллектричною індукцією. Властивості вторинного дроту, коли індукція вже провела перший струм і коли в сусідньому індукуючому дроті ще продовжує текти електрика від батареї, доводять існування особливого електричного стану, до розгляду якого ми повернемося далі. Всі ці результати були отримані з приладом вольта, що складався з однієї пари пластин.
РОЗДІЛ 2 Про утворення електрики з магнетизму
З круглого заліза бруска було зварено кільце; товщина металу була рівна семи восьмим дюйма, а зовнішній діаметр кільця — шести дюймам. На одну частину цього кільця було намотано три спіралі, що містили кожна близько двадцяти чотирьох футів мідного дроту товщиною в одну двадцяту дюйма. Спіралі були ізольовані від заліза і один від одного і накладені одна на одну описаним вище способом, займаючи приблизно дев'ять дюймів по довжині кільця. Ними можна було користуватися по окремості і в з'єднанні; ця група позначена буквою А (мал. 1). На іншу частину кільця було намотано таким же способом близько шістдесяти футів такого ж мідного дроту в двох шматках, що утворили спіраль В, яка мала однаковий напрям із спіралями А, але була відокремлена від них на кожному кінці на протязі приблизно напівдюйма голим залізом.
Спіраль В з'єднувалася мідними дротами з гальванометром, поміщеним на відстані трьох футів від кільця. Окремі спіралі А з'єднувалися кінець з кінцем так, що утворили загальну спіраль, кінці якої були сполучені з батареєю з десяти пар пластин в чотири квадратні дюйми. Гальванометр реагував негайно, і притому значно сильніше, ніж це спостерігалося, як описано вище, при користуванні вдесятеро більш могутньою спіраллю без заліза (10); проте, незважаючи
Малюнок 1
на збереження контакту, дія припинялася, і стрілка незабаром поверталася в своє нормальне положення, знаходячи як би повну байдужість по відношенню до пов'язаній з нею електромагнітної схеми. При розмиканні контакту з батареєю стрільця знову сильно відхилялася, але в напрямі, протилежному тому, яке індуктувалося в першому випадку.
При такій видозміні приладу, коли спіраль В була включена, а гальванометр був приєднаний до одного з трьох дротів А, а два інших були сполучені в одну спіраль, через яку проходив струм від батареї (28), дії виходили подібні ж, але значно більш сильні.
Коли з'єднання з батареєю проводилося в одному певному напрямі, стрілка гальванометра відхилялася в одну сторону; при зворотному напрямі з'єднань відхилення відбувалося в протилежну сторону. Відхилення при розмиканні контакту батареї було завжди протилежне відхиленню, одержуваному при замиканні. Відхилення при замиканні контакту батареї завжди указувало на існування індукованого струму, по напряму протилежного струму батареї; при розмиканні ж контакту відхилення указувало на струм, індукований в напрямі, співпадаючому з напрямом струму батареї. Ні замикання, ні розмикання контакту па стороні В або ж в якому-небудь місці ланцюга гальванометра не надавало ніякої дії на останній. Подальше існування струму від батареї не викликало ніякого відхилення стрілки гальванометра. Оскільки приведені вище результати однакові для всіх цих і подібних їм дослідів із звичайними магнітами, детально що розглядаються далі, немає необхідності знову їх описувати.
Коли я користувався для згаданого вище кільця силою ста пар пластин, поштовх, повідомляється гальванометр при замиканні і розмиканні контакту, був настільки великий, що стрілка починала обертатися і робила чотири або п'ять оборотів, перш ніж тертя повітря і земний магнетизм зводили її рух до простих коливань.
При тому, що підніс до кінців спіралі В деревного вугілля можна було знайти іскорку при замиканні контакту з батареєю в ланцюзі А. Эта іскорка не могла бути викликаний відгалуженням частини струму від батареї через залізо в спіраль В, оскільки при збереженні контакту з батареєю гальванометр проте повертався до свого абсолютно байдужого стану. При розмиканні контакту іскра спостерігалася рідко. Платинове зволікання розжарити цим індукованим струмом не вдавалося; проте є, мабуть, всі підстави думати, що цю дію можна було б отримати при користуванні більш сильним початковим струмом або більш могутньою комбінацією спіралей.
Через спіраль В і гальванометр був пропущений слабий гальванічний струм так, щоб стрілка відхилилася на 30 або 40°; після цього до ланцюга А була приєднана батарея із ста пар пластин; проте по припиненні першої дії стрільця гальванометра поверталася в положення, строго відповідне тому слабому струму, який проходив по ланцюгу самого гальванометра. Це має місце незалежно від того, яким шляхом здійснювати з'єднання з батареєю, і указує, що і в цьому випадку не існує постійного впливу струмів один на одного ні відносно їх величини, ні відносно їх напруги.
Потім був випробуваний інший пристрій, що зв'язує перші досліди по вольто-еллектричної індукції з теперішніми часами. Система спіралей, подібна вищеописаній, була навита на порожнистий картонний циліндр; спіралі складалися з восьми відрізків мідного дроту загальною довжиною в 220 футів; чотири з цих спіралей були сполучені кінці з кінцем, а потім з гальванометром; інші чотири були також сполучені кінець з кінцем, н через них розряджалася батарея із ста пар. За таких умов дія на гальванометр була ледве відчутною, хоча індукований струм володів здатністю, що намагнічує. Проте, коли всередину картонної трубки, оточеної спіралями, вводився циліндр з м'якого заліза, товщиною в семи восьмих дюйма і завдовжки в дванадцять дюймів, індукований струм надавав на гальванометр дуже сильну дію, що супроводиться всіма вищеописаними явищами. Здатність, якої він володів, що намагнічує, була, мабуть, також вище, ніж у відсутність залізного циліндра.
Коли залізний циліндр замінювався таким же точно мідним циліндром, то не виходило ніякої дії крім того, яке мало місце за наявності одних тільки спіралей. Пристрій із залізним циліндром виявився менш сильним, ніж вищеописаний пристрій з кільцем.
Подібні дії були потім отримані за допомогою звичайних магнітів: так, всі елементарні спіралі тільки що описаної порожнистої спіралі були сполучені з гальванометром за допомогою двох мідних дротів завдовжки по п'ять футів кожний; у всередину спіралі, по її осі, був введений циліндр з м'якого заліза; два смугові магніти завдовжки по двадцять чотири дюйми кожний були прикладено один до одного різнойменними полюсами так, що давали подібність магніта у формі підкови; інші два полюси прикладалися до кінців залізного циліндра так, що він тимчасово перетворювався на магніт (мал. 2); при розмиканні магнітних контактів або при зміні їх на зворотні намагнічення залізного циліндра можна було за бажанням припиняти або змінювати на протилежне.
Малюнок 2
У момент утворення магнітного контакту стрілка відхилялася; при тривалому контакті стрільця ставала байдужою і поверталася в своє первинне положення; при порушенні контакту вона знову відхилялася, але в напрямі, протилежному першому; а потім знову ставала байдужою. При обігу магнітних контактів відхилення стрілки також зверталися.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
