Страница 14 из 17
Проходя рядом с увлажнителем, обод частично искривляется, происходит перемещение центра тяжести конструкции, и колесо поворачивается. Оба эти двигателя хорошо иллюстрируют суть превращения тепла в работу. Вообще, на эту тему написаны целые тома, но, если говорить вкратце, двигатели Пускаса в разности температур почти не нуждаются, но тепло все же используют. Это то тепло, которое было затрачено на испарение воды.
Уж не вечные ли это двигатели? — спросит вдумчивый читатель. Нет, как только воздух насытится влагой, двигатель остановится.
А. ИЛЬИН
Рисунки автора
ФИЗИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Диод из… соды и воды
В 20-е годы прошлого века еще ничего не знали о полупроводниковых диодах, а выпрямительные лампы — кенотроны — были редкостью. Их заменяли электролитические выпрямители.
Делали их так. В стеклянный сосуд наливали электролит, опускали два электрода и включали их последовательно с источником переменного тока, нагрузкой и контрольной лампочкой накаливания. Один электрод обычно делали из алюминия, второй — из свинца, а электролитом служил раствор питьевой соды в количестве 5…8 г на 100 мл воды.
Чтобы конструкция приобрела выпрямительные свойства, электроды формовали, пропуская переменный ток в течение получаса. По мере формования ток и свечение контрольной лампы ELI снижались, а алюминиевая пластина, становящаяся положительным электродом, покрывалась тончайшим налетом окиси.
По окончании формовки ток мог проходить лишь в направлении от свинца к алюминию, чем и обеспечивался выпрямительный эффект.
В ту пору всякая находка, связанная с составом электролита и материала электродов, приводившая к улучшению работы, отражалась на страницах печати. Нередко сюда попадали наблюдения эффектов, вроде бы не отвечающих напрямую задаче разработки, а потому оставленных без достаточного объяснения и последующего развития.
Электролитический выпрямитель 20-х годов прошлого века.
Много позже, уже в наше время, некоторые любители истории техники стали обращать внимание на аномальные явления, подмеченные в прошлом. Сегодня они могут найти полезное применение. В одной из публикаций указывалось на слабое голубоватое свечение, возникающее у двух алюминиевых пластин-электродов, непосредственно присоединенных к источнику питания. Присутствие в электролите буры или меди способствует изменению цвета свечения на зеленоватый. Анодом может служить не только свинец, но и графит, сталь «обычная» и нержавеющая. Слабое свечение, возникающее с указанными электролитами, можно наблюдать в затемненном помещении при напряжении источника 120 В с 75-ваттной лампой накаливания, включенной последовательно с выпрямителем.
Американский физик-историк Нил Штайнер отмечает, что свечение получается ярче, если оба электрода сделать из алюминия. Иногда вместо равномерного свечения наблюдаются отдельные вспышки у границы между электродами и верхней поверхностью электролита. Такое явление чаще возникает, когда электролит составлен на основе соды, а не буры.
Схема прибора, в котором Нил Штайнер наблюдал загадочное свечение.
Откуда берется это свечение? В процессе экспериментов Н.Штайнер наблюдал еще одно интересное явление.
Когда алюминиевый электрод едва касался поверхности электролита, кривая тока приобретала N-образную форму, характерную для случая с отрицательным сопротивлением. При этом возникает «белый шум» с частотами до 30 МГц, который можно поймать находящимся поблизости радиоприемником.
Помните, эти эксперименты должны проводиться при полном соблюдении правил техники электробезопасности в присутствии взрослых.
Ю. ПРОКОПЦЕВ
ПОЛИГОН
Всё ли мы знаем о магнитах?
Каждый знает: железо и сталь хорошо притягиваются к магниту, а дерево, например, и бумага на магнитное поле не реагируют. Однако, как нам рассказал руководитель Молодежного научно-технического центра А.А. Оликевич, и дерево, и бумагу, и пластмассу тоже можно примагнитить. Все дело только в мощности магнита.
Для проверки сказанного вам нужно вооружиться сильным магнитом. Проще всего такой магнит взять из старого жесткого диска от компьютера. Разберите его и найдите магнит из редкоземельного сплава. Он так мощен, что вы его ни с чем не спутаете.
С этим магнитом у вас получатся все опыты. Ну а если старого винчестера у вас нет, вы можете сделать электромагнит, заострив стальной болт диаметром 16 и длиной около 50 мм и намотав на него виток к витку, слой за слоем обмоточный провод диаметром 0,25 мм до заполнения. Перед этим обязательно намотайте на болт два слоя виниловой изоленты, а поверх нее на расстоянии 30 мм друг от друга установите две картонные шайбы и зафиксируйте их при помощи скотча. Это будет каркас вашей катушки. Питать электромагнит следует от источника постоянного тока с регулировкой напряжения от 12 до 24 В.
Перейдем к экспериментам. Поднесите ваш магнит к обрывкам бумаги, и вы увидите, что они соберутся на его полюсе. В чем же дело?
Строго говоря, сильно или слабо, но с магнитным полем взаимодействуют все вещества. Так, например, молекулы кислорода к магниту притягиваются, атомы висмута — отталкиваются. Но эти взаимодействия очень слабы и проявляются только в очень тонких экспериментах.
Однако железо и некоторые его сплавы, как уже сказано, притягиваются к магниту очень сильно. Поэтому еще в глубокой древности наши пращуры наблюдали притяжение мелких железных предметов природным магнитом — простым обломком железной руды.
Возвращаясь к опыту с бумагой, остается предположить, что она содержит в себе примеси железа. Они могли попасть в диоксид титана — вещество, придающее бумаге белизну, — в процессе его тонкого помола на мельнице со стальными шарами.
Между полюсами магнита горящая спичка не проявляет магнитных свойств.
Спичка остывает в магнитном поле.
Притягиваются к мощному магниту и спички, причем сгоревшие в магнитном поле притягиваются сильнее, чем целые или сгоревшие вдалеке от магнита. Причина в химическом составе спичечной головки.
Принято считать, что она состоит из серы, но это не так. В ее состав входит бертолетова соль и соединения, катализирующие ее распад — МnO2; Fe203 и другие.
Fe203 — это красный железняк, реагирующий на магнитное поле. Когда спичка горит вблизи магнита, лишние вещества выгорают, а частички красного железняка разворачиваются параллельно магнитным силовым линиям и в таком виде остаются после остывания. Головка спички оказывается намагничена.
Любые физические явления становятся заметны, когда связанные с ними эффекты достаточно сильны.
Так, сегодня мы знаем, что практически все: стены дома, улица, даже вдыхаемый нами воздух — хоть немножечко, но радиоактивны. Однако по-настоящему обнаружить и изучить радиоактивность удалось лишь после того, как Мария и Пьер Кюри получили радий, испускавший в тысячи раз большее излучение, чем все окружающие нас предметы. Первая ампула с солями радия не только испускала полный набор альфа-, бета и гамма-частиц, но еще и давала яркий свет, при котором ученые могли читать и писать.