Страница 14 из 17
Так электроскоп показан на старинном рисунке.
Энергично потрите полиэтиленовый пакет нейлоновой тряпочкой. При этом отрицательные заряды перетекут на полиэтилен, и он зарядится положительно. Если теперь поднести отрицательно заряженный пакет к положительно заряженному воздушному шарику, то он на некоторое время прилипнет к нему, поскольку разноименные заряды притягиваются. Но «клей» этот недолговечный — как только разноименные заряды нейтрализуют друг друга, статическое электричество исчезнет.
ВОЛШЕБНАЯ ПАЛОЧКА
Командовать электростатическим электричеством можно при помощи «волшебной палочки», на роль которой подойдет обычная авторучка. С ее помощью можно, например, управлять перемещением шарика для пинг-понга по гладкой поверхности стола.
Для начала положите на стол шарик так, чтобы он оказался неподвижен. Затем потрите пластиковую ручку шерстяной тряпочкой. Ручка приобретет отрицательный заряд.
Осторожно поднесите ручку к шарику. Поначалу он не имеет заряда. Но отрицательное поле ручки, действуя на расстоянии, заставит часть отрицательных зарядов шарика сместиться внутрь шарика. На поверхности образуется положительный заряд, который заставит шарик перемещаться вслед за движением ручки. Потренировавшись немного, вы сможете перемещать рик по своему усмотрению, не прикасаясь к нему.
Даже авторучка может стать «волшебной палочкой».
ПЛЯШУЩИЕ ЧЕЛОВЕЧКИ
Еще один своеобразный фокус вы можете показать своим друзьям, оживив на их глазах фигурки человечков в стеклянной банке.
Для начала вырежьте ножницами из алюминиевой фольги (можно использовать обертку от шоколада) несколько фигурок высотой сантиметров 5–7. Опустите их на дно пустой и сухой стеклянной банки. Закройте банку пластиковой крышкой и энергично потрите крышку шерстяной тряпочкой. Крышка приобретет отрицательный электрический заряд.
Действие электростатического поля распространяется и внутрь банки, воздействуя и на фигурки из фольги. В них накапливается положительный заряд, который заставляет двигаться головы фигурок, как наиболее легкие их части. Фигурки приподнимаются, некоторые даже встают и начинают подскакивать по мере того, как вы трете крышку банки. Но поскольку заряд на металлической фольге быстро стекает, то фигурки приходится снова и снова «будить» трением, чтобы они опять задвигались.
Ну а теперь о вашем личном потенциале (не зря же вы делали электроскоп!). Попробуйте посоревноваться с друзьями: кто способен сильнее зарядить расческу о волосы. О результатах вы сможете судить по отклонению лепестков электроскопа.
Тот, кто победит, вовсе не обязательно умнее остальных, возможно, у него гуще волосы или просто чище голова. Тем не менее, организовать соревнование никогда не помешает.
Электричество заставляет плясать человечков.
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Однопроводной «земляной» телеграф
В этой разработке, как в фокусе, сошлись несколько идей и конструкций, по отдельности уже давно известных, но собранные вместе, они, как представляется, дали что-то новое. Прежде всего, почему и зачем телеграф?
Это ведь что-то устаревшее, архаичное в наш современный век цифровой связи и интернета, как многие думают. Не торопитесь!
Примитивный телеграф с ручным ключом и наушниками остается уже более полутора веков непревзойденным по помехоустойчивости и дальности связи (как проводной, так и радио). Современные измерения показали, что для разборчивого приема речи необходимо, чтобы мощность звукового сигнала раз в 10 превосходила мощность шумов и помех.
Еще большее отношение сигнал/шум нужно для безошибочной работы цифровых модемов. А опытное ухо радиста разбирает тональный телеграфный сигнал даже при отношении сигнал/шум 0,5 и даже когда сигнал вдвое слабее шумов и помех!
Много лет назад американский радиолюбительский журнал опубликовал поучительную историю, как двое друзей арендовали легкий гидросамолет и полетели на север Канады половить рыбку в глухом лесном озере. После посадки напоролись поплавком на корягу и сразу оказались в безвыходном положении — ни взлететь, ни отремонтировать поплавок не было возможности. Из радиосредств была только портативная УКВ ЧМ-радиостанция, но что толку — они залетели далеко, и канадская береговая гвардия их не слышала. Тогда один из друзей вспомнил, что в юности изучал азбуку Морзе в скаутском отряде. Нажимая кнопку прием/передача, он стал передавать SOS в аварийном канале телеграфом. И этот сигнал услышали!
Оператор спросил координаты, которые были переданы тем же способом, и к ним прилетели спасатели. Рассказ заканчивается призывом: ребята, изучайте телеграфную азбуку!
Как же и когда возник телеграф? Мы не будем останавливаться на совсем уж древних способах передачи сигналов и сообщений с помощью семафоров, фонарей и костров.
Изобретателем электрического телеграфа считают Сэмюэла Морзе, но вот что интересно: он не был знаком с электричеством и вообще к технике имел самое отдаленное отношение! Он был художником и как-то, еще в 1830-х годах, возвращался с выставки картин в Париже к себе домой, в Америку.
Путешествие того времени на парусном корабле через Атлантику было долгим, но, по счастью, среди пассажиров оказался человек, сведущий в электротехнике. Он-то и рассказал Морзе, что с помощью электрического тока, текущего по проводам, принципиально можно сигнализировать на больших расстояниях. Сейчас бы мы сказали, что в разговорах на корабле возникла идея цифровой передачи сообщений: ток есть — единица, тока нет — ноль!
Идея моментальной электрической передачи сообщений, как альтернатива медленной и неудобной бумажной почте, настолько захватила Морзе, что, вернувшись в Америку, он бросил все прежние дела и стал искать лучшего электротехника в Соединенных Штатах, который бы помог ему осуществить задуманное. Ему указали на Джозефа Генри, простого преподавателя небольшого университета в глубинке страны.
Генри незаслуженно мало вспоминают в современной истории, хотя в его честь и названа единица индуктивности. В 1832 году он независимо от Майкла Фарадея и фактически одновременно с ним открыл закон электромагнитной индукции. Однако вся слава досталась Фарадею, поскольку к тому времени он уже был членом лондонского Королевского общества (английская Академия наук)и немедленно опубликовал свои результаты, а почтовые парусники того времени ходили из Америки в Европу медленно… Впрочем, Генри особенно и не претендовал на славу первооткрывателя.
Воспитанный в правилах старой доброй религиозной морали, он считал, что Господь Бог даровал всем людям Солнце, Землю, воду и воздух, причем совершенно бесплатно, а также разум, который тоже должен принадлежать всем.
Поэтому Генри никогда не делал никаких секретов из своих открытий и разработок, охотно сообщал о них всем заинтересованным.
Именно Генри создал всю технику первого примитивного телеграфа, включая самое главное его устройство — электромагнитное реле с обмоткой из тонкой медной проволоки, изолированной шелком.
Морзе до конца жизни был ему благодарен и непременно ссылался на Генри во всех публикациях. Любопытно, что в точности такая же история повторилась и тридцать лет спустя, с изобретателем телефона Александером Беллом. Он тоже считал Генри своим учителем и честно заявлял, что без Генри не создал бы никакого телефона!