elrond1_2eleven (elrond1_2eleven) wrote,
elrond1_2eleven
elrond1_2eleven

Categories:

Полный курсъ часоваго мастерства Ю. Гене (VI и VII 176-188)

Альбом чертежей

Темы поста: исчисление времени, начальные сведения об электричестве.

ОТДЕЛЪ ШЕСТОЙ.

Подразделенiе времени по звёздному, солнечному и среднему исчисленiю.

176.

Время можетъ быть измеряемо только временемъ, т. е. продолжительностью какого‑либо повторяющагося явленiя. Но не каждое явленiе можетъ служить измерителемъ времени; понятiе о подобномъ измеренiи предполагаетъ безпрерывное повторенiе явленiй въ постоянно равномерныхъ промежуткахъ времени. Лучше всего этимъ требованiямъ соответствуетъ вращенiе земли вокругъ своей оси; время, необходимое для одного полнаго оборота нашей планеты, составляетъ главное мерило времени, называемое сутками.

Звёздный день.

177.

Вследствiе вращенiя земли вращается, какъ намъ кажется, и всё мирозданiе: небесный сводъ со всеми его звёздами и тъ. дъ. вокругъ оси, которую мы воображаемъ проходящей черезъ полюсы нашей земли, и северное продолженiе которой почти на одной линiи съ полярной звездой. Промежутокъ времени, который необходимъ для полнаго оборота земли, и после котораго все неподвижныя точки небеснаго свода (а также неподвижныя звёзды) появляются на тех‑же местахъ, называютъ звёзднымъ днёмъ. Его продолжительность, т. е. время, потребное для одного оборота земли вокругъ своей оси, составляетъ 23 часа 56 минутъ 4,09 секунды по нашему обыденному исчисленiю. Такъ какъ вращенiе земли есть величина постоянная, т. е. равномерная, то звёздный день долженъ показаться самымъ подходящимъ мериломъ времени; но онъ въ обыденной жизни не применимъ, такъ какъ исключаетъ всякую зависимость отъ положенiя солнца.

Солнечный день.

178.

Если бы не происходило измененiя положенiя земли по отношенiю къ солнцу, то намъ показалось бы, что и солнце также пребываетъ въ однимъ и томъ же положенiи по отношенiю къ неподвижнымъ звёздамъ, вследствiе чего солнечный день совпалъ бы со звёзднымъ, т. е. былъ бы одинаковой съ нимъ продолжительности. Но земля, кроме вращенiя вокругъ оси имеетъ ещё и другое движенiе, а именно по определённому пути вокругъ солнца, совершаемое въ продолженiи одного года. Это‑то второе движенiе, которое, подобно первому, совершается по направленiю отъ запада къ востоку, и есть причина разницы между солнечнымъ и звёзднымъ днёмъ.

Вообразим себе на земле какую‑либо точку x и предположимъ, что эта точка была бы въ определённое время освещаема вертикальными лучами солнца, тогда, по прошествiи однехъ звёздныхъ сутокъ, т. е. после одного оборота земли вокругъ своей оси, эта точка ещё не будетъ находиться подъ вертикальными лучами солнца, такъ какъ земля за это время на своёмъ пути вокругъ солнца подвинулась почти на одинъ градусъ (предполагая пока путь земли въ виде круга, разделённаго на градусы). На тот‑же уголъ следовательно должна земля подвинуться, чтобы лучи солнца были по отношенiю къ точке x опять въ вертикальномъ положенiи. На это потребуется, по приблизительному вычисленiю, промежутокъ времени в 24/365 часа = 3 минуты 56 секундъ, и на столько, следовательно, солнечный день длиннее звёзднаго.

Если бы путь движенiя земли имелъ форму круга, въ центре котораго находится солнце, то земля двигалась‑бы съ постоянно одинаковою скоростью и ежедневно подвигалась бы на одинъ и тот‑же уголъ, вследствiе чего все солнечные дни имели бы совершенно одинаковую продолжительность. Но путь движенiя земли есть не кругъ, а эллипсисъ, въ одномъ изъ фокусовъ котораго стоитъ солнце. Такъ что земля на своёмъ пути находится ближе всего къ солнцу (въ первой половине декабря) и одинъ разъ въ наидальнейшемъ разстоянiи отъ него (въ первой половине iюня). Вследствiе движенiя земли по эллипсису, она вблизи отъ солнца двигается быстрее и подвигается на большiй уголъ, чемъ въ точкахъ пути, более отдалённыхъ отъ солнца; вследствiе этого въ половине декабря месяца продолжительность солнечныхъ сутокъ должна бы быть более 24 часовъ, въ половине iюня, напротивъ, короче, а между этими двумя моментами следовало бы ожидать последовательнаго перехода отъ более продолжительныхъ сутокъ къ более короткимъ и наоборотъ. Между темъ есть одно обстоятельство, благодаря которому ожидаемаго измененiя не получаемъ, а получается отчасти даже противуположное.

На каждой модели земли (глобусе) видно, что черезъ те точки, которыя при ея вращенiи около своей оси описываютъ наибольшiй кругъ, воображаютъ себе проведённую вокругъ земли линiю, называемую экваторомъ. Разстоянiе между экваторомъ и каждымъ полюсомъ делятъ, подобно четверти круга, на 90 градусовъ. Черезъ эти точки деленiя проводятъ круги, параллельные экватору (градусы широты), называемыя «параллелями», которыя, чемъ они ближе къ полюсу, будутъ меньше, пока 90 параллели не сойдутся въ точки, или полюсы.

Каждая линiя, проведённая по поверхности земли отъ полюса къ полюсу, которая при этомъ пересекаетъ экваторъ и параллели подъ прямымъ угломъ, называется меридiaномъ или полуденной линiей; меридiaны между собой непараллельны, а сливаются у полюсовъ въ одну точку. Для дальнейшаго подразделенiя поверхности земли, экваторъ разделёнъ на 360º. и меридiaны, проведённыя черезъ эти точки деленiя, называютъ градусами долготы. Имъ ведутъ счётъ къ востоку или западу, обыкновенно отъ того меридiaна, который проходитъ черезъ островъ Ферро.

Разстоянiе между двумя градусами долготы самое большее у экватора (приблизительно 15 миль) и уменьшается по мере приближенiя къ полюсамъ.

Сделавъ эти необходимые разъясненiя, мы опять вернёмся къ нашему наблюденiю надъ действiемъ двойного движенiя земли.

Если предположимъ, что ось земли перпендикулярна къ площади движенiя земли, то солнце стояло‑бы всегда надъ экваторомъ, и мы не знали бы другихъ измененiй, кроме дня и ночи. Но земная ось отъ этого перпендикулярного положенiя отклоняется на 23½º, или что то‑же самое, площадь экватора пересекаетъ площадь движенiя земли (эклиптику) подъ угломъ въ 23½º. Действiе этого отклоненiя легко себе объяснить, если глобусъ или шаръ, на которомъ обозначены полюсы и экваторъ, наклонить осью на означенный уголъ и горизонтально освещать это тело съ разныхъ сторонъ. Только два раза въ году, во время равноденствiя, лучи солнца будутъ стоять перпендикулярно экватору, и земля дневнымъ светиломъ будетъ освещена равномерно отъ полюса до полюса. Въ остальное время параллельный кругъ экватора, освещаемый солнцемъ перпендикулярно, меняетъ положенiе по обе стороны до 23½º северной и южной широты (тропиков) и настолько‑же уходитъ граница освещенiя за северный и южный полюсы. Какъ известно, это имеетъ последствiемъ перемену времёнъ года. Кроме того это измененiе градуса широты, къ которому солнце имеетъ перпендикулярное положенiе, ещё и влiяетъ на длину солнечныхъ сутокъ отъ полудня до полудня.

Если раньше сказано, что для приведенiя воображаемой точки x опять въ перпендикулярное положенiе къ солнцу, земля должна повернуться на такой‑же уголъ дале своего полнаго оборота, на какой она за это время подвинется по своему пути, то это верно только въ томъ случае, если x лежитъ на экваторе и этотъ последнiй движется по направленiю пути движенiя нашей планеты. Однако ни одно изъ этихъ двухъ предположенiй никогда не бываетъ. Точка x только два раза въ году освещается вертикально солнцемъ, и та точка, которая на следующiй день будетъ находиться подъ вертикальными лучами солнца, должна лежать немного южнее или севернее отъ точки x. Поэтому вместо точки x нужно взять меридiaнъ этой точки, что впрочемъ при вычисленiи будетъ одно и тоже, такъ какъ все точки, находящiеся на одномъ меридiaне, имеютъ въ одно и то же время полдень.

Оставимъ на минуту влiянiе эллипсиса движенiя земли безъ вниманiя и предположимъ, что земля подвигается равномерно, перемещаясь ежедневно на одинъ градусъ, тогда точка x, освещаемая въ определённый моментъ вертикальными лучами солнца, будетъ удалена отъ точки x’, которая освещается вертикальными лучами солнца по прошествiи однехъ сутокъ, на 1/360 экватора, т. е. на 15 миль. Предположимъ теперь, что солнце стоитъ надъ однимъ изъ тропиковъ (въ среднихъ числахъ декабря и iюне месяцев), тогда эти 15 миль составятъ больше, чемъ одинъ градусъ долготы, потому что разстоянiе между градусами долготы, чемъ оно ближе къ полюсу, темъ становится меньше. Следовательно, земля должна повернуться больше, чемъ на одинъ градусъ, чтобы перенести меридiaнъ x на место меридiaна x’. Следствiе этого является большая продолжительность солнечныхъ сутокъ.

Предположимъ далее, что солнце стоитъ надъ экваторомъ (во время равноденствiя), тогда, смотря со стороны солнца, путь земли пересекалъ бы экваторiaльный кругъ. По той причине, что разстоянiе отъ x до x’, равное 15 милямъ, должно быть измерено косо, это разстоянiе составитъ менее одного градуса долготы, и достаточно меньшаго поворота земли, чтобы меридiaнъ точки x’ привести подъ солнце. Следствiемъ этого является уменьшенiе солнечныхъ сутокъ.

Влiянiе только что приведённой причины (наклонъ земной оси къ эклиптике) настолько сильнее влiянiя эллипсиса движенiя земли, что къ половине iюня, когда, вследствiе отдалённости солнца, должно было бы произойти уменьшенiе солнечныхъ сутокъ (меньше 24 часов), это влiянiе не только уничтожается, а, напротивъ, вследствiе положенiя солнца надъ тропикомъ, ещё происходитъ увеличенiе на 12 секундъ. въ половине декабря, когда обе причины действуютъ вместе, происходитъ даже такое увеличенiе, что разница между двумя следующими одне за другими сутками, доходитъ до 30 секундъ. Ко времени равноденствiя (9 марта и 10 сентября), когда эллипсисъ земли, по причине средней оборотной скорости, не имеетъ влiянiя, происходитъ ежедневное уменьшенiе солнечныхъ сутокъ на 18−20 секундъ. Между этими четырьмя моментами наибольшей разницы находятся четыре момента покоя, приблизительно около 30 января, 2 мая, 14 iюля и 22 октября, когда солнечныя сутки несколько дней подрядъ остаются почти постоянными. Эти моменты были‑бы распределены ещё равномернее, если‑бы моменты поворота солнца (9 декабря и 9 iюня) и времена наибольшей и наименьшей отдалённости солнца не были‑бы отделены другъ отъ друга 12‑ю сутками.

Среднее время.

179.

Правильно установленные солнечные часы въ точности следуютъ за колебанiями продолжительности солнечныхъ сутокъ и показываютъ следовательно истинное солнечное время. Когда имелись только солнечные часы, то очень естественно, нужно было придерживаться солнечнаго времени, и его придерживались ещё и тогда, когда колёсные часы указывали время столь неудовлетворительно, что ежедневная разница, какъ вышеописанная, должна была показаться существенной. Только после изобретенiя такихъ часовъ, которые шли продолжительное время съ большой точностью, эта разница во времени, составлявшаяся изъ ежедневно повторявшихся колебанiй солнечнаго дня, должна была привести къ такимъ неудобствамъ, которыя требовали решительнаго ихъ устраненiя. Устраненiе это могло состоять только въ томъ, что нужно было принять среднюю продолжительность солнечныхъ сутокъ, и после разделенiя ихъ на 24 часа получилось общепринятое мерило времени — среднее время. Это время указывается всеми правильно идущими часами. Только четыре раза въ году солнечное время вполне согласуется съ среднимъ, и следовательно также солнечные съ колёсными часами, а именно 3 апреля, 1 iюня, 20 августа и 12 декабря. въ остальное время солнце попеременно, какъ принято выражаться, отстаётъ или спешитъ.

Размеръ этого уклоненiя солнечнаго времени отъ средняго обозначенъ въ каждомъ хорошемъ календаре, где эти величины въ таблице указаны для каждаго дня, такъ что при помощи такой таблицы можно проверить часы по хорошимъ солнечнымъ часамъ съ точностью до одной минуты. Въ этихъ таблицахъ или указано время, которое должны показывать часы въ 12 часовъ по солнечному времени, или обозначена разница, на которую, если она обозначена со знаком +, часы должны идти вперёдъ, или со знаком −, насколько они должны отставать.

Регулированiе часовъ по звёздному времени.

180.

На основанiи вышеизложеннаго легко могла бы явиться мысль, что движенiе земли также можетъ повлiять на ея положенiе по отношенiю къ неподвижнымъ звёздамъ, и что следовательно продолжительность звёзднаго дня не всегда одинакова, въ особенности, если вспомнить, что поперечникъ пути нашей планеты имеетъ длину приблизительно въ 40 миллiонов миль и что следовательно земля въ продолженiи одного полугодiя меняетъ своё положенiе на такое громадное разстоянiе въ поднебесномъ пространстве. Но разстоянiе до самыхъ близкихъ неподвижныхъ звёздъ такое безконечно громадное, что путь земли по отношенiю къ этимъ разстоянiямъ, можно разсматривать какъ точку и отъ этого движенiя земли не образуется измеримая разница въ продолжительности звёзднаго дня. Неизменяемость этого мерила времени конечно должна была навести на мысль воспользоваться имъ для целей часового мастерства, въ особенности‑же въ виду того, что солнечныя часы даютъ хорошiя показанiя только при весьма точной установке ихъ. Пользованiе звёзднымъ временемъ для нашихъ целей применяется следующимъ простымъ способомъ. Черезъ весьма малое отверстiе въ какомъ либо крепко установленномъ предмете наблюдаютъ исчезновенiе какой‑либо неподвижной звезды за возможно отдалённымъ высокимъ предметомъ, — за башней, горой и т. п. По прошествiи 23 часовъ 56 минутъ и 4 секундъ это явленiе опять повторится, значитъ, на 3 минуты 56 секундъ раньше, чемъ въ предыдущiя сутки, а въ двои сутки, на удвоенную противъ этого величину и тъ. дъ. Исчезновенiе звезды происходитъ моментально и следовательно, после сравненiя можно вполне убедиться въ правильности хода часовъ. Для вышеописанныхъ наблюденiй следуетъ выбирать неподвижную звезду, лежащую возможно дальше къ югу, а не одну изъ техъ двигающихся звёздъ или планетъ, которыя подобно нашей земле, вращаются вокругъ солнца и поэтому изменяютъ постоянно своё место въ пространстве.

Разница во времени въ различныхъ точкахъ земного шара.

181.

Мы опять возвращаемся къ разделенiю земли на градусы долготы. Положимъ, что въ Москве, лежащей подъ 37º37′ восточной долготы, взошло солнце, тогда въ Малоярославце напръ., такъ какъ последнiй лежитъ почти на одинъ градусъ западнее, оно ещё не будетъ видно. Земля должна будетъ повернуться на одинъ градусъ, и тогда только и тамъ взойдётъ солнце. Такъ какъ, среднимъ числомъ, время одного оборота земли, после котораго она займётъ прежнее положенiе къ солнцу, считаютъ въ 24 часа, то поворотъ на одинъ градусъ потребуетъ 24 ×60/360 = 4 минуты средняго времени. Приблизительно на 4 минуты, следовательно, поставленные по местному времени часы въ Малоярославце должны противъ Московскихъ отставать.

Значитъ, на сколько градусовъ восточнее или западнее отъ Москвы будетъ лежать какое‑либо место, на столько‑же разъ взятыхъ 4 минуты часы этого места должны показывать меньше или больше. Места‑же, лежащiя на одномъ меридiaне, имеютъ одно и то же время.

ОТДЕЛЪ СЕДЬМОЙ.

Электрическiе часы.

182. Введенiе.

Чемъ больше зависимость отъ времени, темъ большее значенiе прiобретаетъ согласующiйся ходъ часовъ. Эта зависимость находится въ тесной связи съ движенiемъ промышленной жизни и развитiемъ средствъ сообщенiя.

Какъ не велики успехи въ фабрикацiи часовъ, однако согласующагося хода несколькихъ часовъ, несмотря на безконечныя старанiя, не удалось достичь при помощи механики. Такъ называемые прецизiонные или нормальные часы (165), которые указываютъ время съ большой точностью, крайне дороги; почему ими пользуются только въ исключительныхъ случаяхъ.

Несогласующiйся ходъ часовъ особенно резко выступаетъ, где въ общественной жизни время считаютъ минутами, какъ напръ. Въ учрежденiяхъ по сообщенiю, где небольшiя замедленiя могутъ иметь чувствительныя последствiя.

Уже въ сороковыхъ годахъ явилась мысль добиться согласующагося хода часовъ при посредстве примененiя гальваническаго тока; и действительно эту идею удалось провести весьма успешно.

Однако несмотря на предложенныя въ этомъ преимущества, электрическiя часы даже до сего времени не получили на практике примененiя въ томъ объёме, какъ можно было ожидать по первымъ опытамъ, хотя въ хорошей конструкцiи не было недостатка. Основанiе этому нужно искать въ томъ, что сравнительно немногимъ лицамъ удалось достаточно ознакомиться съ действiемъ электрическихъ часовъ, и потому обращенiе съ ними происходило съ недостаточнымъ знанiемъ дела, вследствiе чего проводники были плохо или ошибочно установлены, источники электричества выбраны неподходящiе и тъ. дъ. Большинство лицъ, занятыхъ этимъ деломъ, были мало ознакомлены съ действiемъ и состоянiемъ гальваническаго тока въ частности и батареи въ общемъ, какъ и съ выполненiемъ механизмовъ хорошихъ электрическихъ часовъ. Устройство часовъ этой системы требуетъ особенно хорошо подготовленныхъ рабочихъ силъ, если только часы эти должны удовлетворять ихъ потребителей довольно продолжительное время.

Къ знанiю механики здесь присоединяется ещё требованiе достаточнаго ознакомленiя съ электро‑техникой, т. е. съ примененiемъ электричества на практике. въ виду того, что у большинства часовщиковъ недостаточны познанiя по электро‑технике, следовало‑бы пополнить этотъ пробелъ и заняться разработкой электро‑техническаго отдела, не ограничиваясь теми знанiями, которыя известны въ настоящее время.

Хотя объёмъ этой книги и не разрешаетъ намъ разсмотреть статью об электрическихъ часахъ такъ подробно, какъ было‑бы желательно, но мы всё‑же постараемся въ короткихъ отрывкахъ высказать всё то, чемъ обыкновенный часовыхъ делъ мастеръ, т. е. такой, который не выбралъ себе непременной спецiaльностью разработку электрическихъ часовъ, можетъ воспользоваться, чтобы найти и исправить не только могущiя встретиться ошибки въ подобныхъ часахъ, но и быть въ состоянiи при некоторомъ обдумыванiи вопроса, составить таковыя самостоятельно.

183.

Прежде, чемъ приступить къ этому новому отделу об электрическихъ часахъ, следуетъ ознакомиться съ самыми необходимыми понятiями об электричестве.

Много столетiй до нашего летоисчисленiя было уже сделано наблюденiе, что янтарь (по‑гречески — электрон) отъ тренiя прiобретаетъ свойство притягивать лёгкiя тела. Это былъ зародышъ, на которомъ основана вся наука об электричестве; а наименованiемъ своимъ она обязана тому веществу, на которомъ впервые были замечены эти явленiя. Наука эта распадается на два отдела: на отделъ об электричестве тренiя, статическомъ, и второй — об электричестве вольтаическомъ или динамическомъ. Этотъ последнiй отделъ принято называть гальванизмомъ. Для нашихъ целей необходимъ второй отделъ, но такъ какъ онъ находится въ зависимости отъ перваго, то разсмотримъ мимоходомъ и этотъ отделъ въ его основныхъ началахъ.

184.

Большая часть телъ отъ тренiя прiобретаетъ способность притягивать лёгкiя тела и отталкивать ихъ после соприкосновенiя. Это свойство особенно ярко выступаетъ, если потереть стеклянный стержень шёлковой матерiей или серу, сургучъ или вообще смолистыя вещества шерстяной матерiей или шерстью, причину этого явленiя называютъ электричествомъ; а вызванную отъ тренiя различнаго рода телъ — электричествомъ тренiя.

При этомъ замечается, что электрическое состоянiе двухъ трущихся телъ различное. А именно, натёртое шёлкомъ стекло напримеръ притягиваетъ сперва шарикъ изъ сердцевины бузины, мелкiе куски бумаги и т. п., и отталкиваетъ ихъ, после того какъ эти последнiе по соприкосновенiи со стекломъ прiобрели тоже электрическое состоянiе, шёлкъ напротивъ притягиваетъ эти, оттолкнутые стекломъ, мелкiя тела; онъ притянул‑бы между темъ ненаэлектризованныя тела, какъ и стекло, и оттолкнул‑бы ихъ после соприкосновенiя.

Натёртая шерстью смола относится къ натёртому стеклу так‑же, какъ и шёлкъ. Оттолкнутые стекломъ после соприкосновенiя шарики вновь притягиваются натёртой смоляной палкой и наоборотъ — оттолкнутые смоляной палкой после соприкосновенiя шарики вновь притягиваются стекляннымъ стержнемъ, который натёртъ шёлкомъ. Следовательно, стекло и смола прiобретаютъ после тренiя означенными матерiями различныя, мало того, противуположныя электрическiя состоянiя.

Многiе опыты указываютъ, что эти прямо противуположныя электрическiя состоянiя, как‑бы они не были вызваны, образуются вместе и одновременно. Электрическое состоянiе потёртаго шёлкомъ стекла называютъ стекляннымъ электричествомъ и обозначаютъ его черезъ + E (плюсъ E), а электрическое свойство потёртой шерстью смолы — смолянымъ электричествомъ и обозначаютъ − E (минусъ E). Оба эти электричества имеютъ стремленiе притянуться или соединиться, и ихъ соединенiе приводитъ, если только они оба одинаковой силы, къ вполне нейтральному состоянiю (нормальное состоянiе тела). Сущность электричества ещё вполне неизвестна, но мы можемъ на основанiи того, что всякаго рода движенiя могутъ быть преобразованы въ электричество, теплоту и светъ, а теплота и светъ суть частичныя или молекулярныя движенiя, заключить, что и электричество есть родъ молекулярнаго движенiя (воздушнаго эфира и молекулъ тел). Но такъ какъ въ настоящее время ещё нетъ возможности сделать понятными на основанiи этого взгляда, электрическiя явленiя, то придерживаются старыхъ объясненiй, которыя суть ничто иное, какъ грубая аналогiя, которая даётъ однако возможность привести въ наглядный порядокъ электрическiя явленiя, определять получаемыя при этомъ величины и дать наглядное объясненiе ихъ законамъ. А именно представляютъ себе распространёнными по всей природе две крайне тонкiя невесомыя матерiи, изъ которыхъ одна называется позитивной, а другая негативной электрической жидкостью. Эти жидкости проникаютъ во все тела. Если въ каждой точке какого‑либо тела находятся одинаковыя количества какъ одной такъ и другой жидкости, то оно ненаэлектризовано — нормально. Тренiемъ нормальное состоянiе уничтожается; въ натираемомъ теле собирается одна жидкость, напръ. позитивная, а въ теле, которымъ натираютъ, другая — негативная, тогда про первое тело говорятъ, что въ нёмъ находится + E, а въ последнемъ − E. Нормальное состоянiе тела будетъ изображено знакомъ ± Е.

Попеременное действiе двухъ электрическихъ частичекъ подчинено следующему основному закону электричества: одноимённыя электрическiя жидкости отталкиваются, разноимённыя подлежатъ притяженiю.

185.

Это правило можно проследить въ некоторомъ отношенiи на приборе фиг. 1 таб. XIII; приборъ этотъ называется электроскопомъ.

Онъ состоитъ изъ стекляннаго сосуда, черезъ горло котораго проходитъ металлическiй прутъ b съ шарикомъ a; къ пруту прикреплены две соломинки или два весьма тонкiе золотые листка m. Если сообщить шарику электричество, то оно пройдётъ въ листки и отклонитъ ихъ одинъ отъ другого. Смотря по тому, отклоняются‑ли золотые листки или нетъ, можно судить о присутствiи электричества и даже о его количестве, потому что чемъ более электричества сообщено электроскопу, темъ более листки m отклонятся другъ отъ друга. Мало того можно при помощи этого прибора определить ещё и какого рода электричество находится на разсматриваемомъ предмете. При прикосновенiи къ шарику a каким‑нибудь наэлектризованнымъ теломъ — листки m отклонятся. Заряжаютъ затемъ какой-нибудь предметъ электричествомъ известнаго рода. Если по прикосновенiи этимъ предметомъ листки отклонятся ещё более, то родъ электричества на разсматриваемомъ предмете тождественъ съ находящимся на нашемъ сподручномъ предмете, а если повиснутъ, то противуположное.

186.

Если наэлектризованное тело будетъ приведено въ соприкосновенiе съ ненаэлектризованнымъ, то первое сообщаетъ часть или всё своё электричество другому. Электричество одного тела прикосновенiемъ сообщается другому. Но въ этомъ отношенiи является большая разница между телами — одни своё электричество охотно передаютъ другимъ и эти последнiя принимаютъ предложенное электричество съ большою лёгкостью, межъ темъ какъ есть тела, которыя, разъ имъ сообщено электричество, стремятся удержать и отказываются принимать таковое, какъ кажется, если имъ его предлагаютъ. Если коснуться пальцемъ наэлектризованной металлической пластинки, то она тотчасъ уступаетъ всё своё электричество и остаётся после прикосновенiя совершенно ненаэлектризованной; если‑же коснуться пальцемъ до наэлектризованной смоляной пластинки, то эта последняя уступаетъ своё электричество только въ точкахъ прикосновенiя, межъ темъ какъ въ остальныхъ местахъ она остаётся наэлектризованной. Металлъ, следовательно, проводитъ всё количество электричества очень легко и быстро къ точкамъ прикосновенiя и передаётъ его здесь черезъ посредство тела земле; смоляная‑же пластинка во всехъ точкахъ крепко удерживаетъ электричество, не проводитъ его къ точке прикосновенiя и отдаётъ, следовательно, электричество только на месте прикосновенiя. На этомъ основанiи тела перваго рода называютъ проводниками электричества, тела второго рода — непроводниками. Однако это последнее наименованiе не совсемъ подходящее въ томъ отношенiи, что телъ совершенно не проводящихъ электричества не существуетъ; подъ названiемъ непроводниковъ — разумеютъ тела, которыя проводятъ электричество весьма плохо. къ проводникамъ прежде всего относятся металлы, уголь (графит), соляные водные растворы, вода, сырая почка, человеческiя и животныя тела и тъ. дъ.; къ непроводникамъ относятся стекло, фарфоръ, смола, гуттаперча, шёлкъ, воскъ, слоновая кость, сухой воздухъ и тъ. подобное. Те допускаютъ лёгкую и безпрепятственную передачу электричества, — эти последнiе доставляютъ наибольшее сопротивленiе распространенiю его. Непроводники представляютъ по этому средство для огражденiя наэлектризованныхъ проводниковъ отъ потери электричества; это достигается, если электризуемые тела приводятъ въ соединенiе съ непроводниками, т. е. если ихъ подвесить на шёлковыхъ шнурахъ или класть ихъ на стеклянные стерженьки, на гуттаперчевыя или стеклянныя пластинки или давать имъ смоляную подкладку. Тело, установленное такимъ способомъ, называютъ изолированнымъ, а непроводники поэтому также называютъ изоляторами.

187.

Если наэлектризованное тело соединено каким‑либо проводникомъ съ землёю, то оно теряетъ тотчас‑же всё своё электричество. Поэтому землю можно разсматривать какъ шар‑проводникъ такихъ неимоверныхъ размеровъ, что слабое электричество, которое мы въ состоянiи возбуждать съ помощью нашихъ обыкновенныхъ средствъ, распространяется въ нёмъ незаметно. На этомъ основанiи землю принято обозначать, какъ общiй резервуаръ электричества, въ который, чтобы выразиться картинно, вливаются электрическiя жидкости всехъ телъ, которыя съ нимъ связаны проводниками. Чтобы следовательно сохранить тело продолжительное время въ наэлектризованномъ состоянiи прежде всего необходимо, чтобы оно было ограждено отъ всякаго проводящаго соединенiя съ землёю.

Нелишне кстати упомянуть, что электричество распространяется только по поверхности всякаго тела.

188.

Раньше мы говорили о возбужденiи электричества тренiемъ, но есть ещё и другiе способы.

На приборе Рисса (фиг. 2 таб. XIII) можно убедиться, что и влiянiемъ, или, какъ говорятъ, индукцiею можно возбудить электричество. Приборъ этотъ состоитъ изъ двухъ кондукторов27: шаровиднаго C и цилиндрическаго AB, прикреплённыхъ посредствомъ стеклянныхъ палокъ къ стеклянной подставке e. въ средине и на концахъ цилиндра вделаны крючки, на которой подвешены проволоки a, b и c, снабжённыя на концахъ шариками. Вследствiе своего веса проволоки принимаютъ, само собою, отвесное положенiе.

Если сообщить шару C какое‑нибудь электричество, напримеръ положительное, то крайнiя проволоки a и c отклонятся отъ отвеснаго положенiя, а средняя b останется въ покое. Если потрёмъ смоляную палку сукномъ и станемъ приближать къ проволокамъ a и c, то заметимъ, что первая притягивается смоляной палкой, вторая — отталкивается. Приближая стеклянную палку, которую предварительно натрёмъ амальгамированой кожей28, найдёмъ обратное явленiе: проволока a оттолкнётся, c — притянется. Если дотронемся шара C рукою, то электричество изъ него уйдётъ въ землю, а проволоки a и c примутъ прежнее своё отвесное положенiе. Изъ этихъ опытовъ следуетъ заключить, что положительное электричество шара C возбуждаетъ на ближайшей части проводника AB отрицательное электричество, а на отдалённой положительное.

Отрицательное электричество, будучи сообщено шару C, произведётъ обратное действiе: въ конце B цилиндра было‑бы возбуждено электричество положительное, въ конце A — отрицательное.

Сообщимъ снова положительное электричество шару C: проволоки a и c опять отклонятся. Коснёмся рукой цилиндра AB, тогда проволока a опустится, b несколько отклонится, а отклоненiе проволоки c несколько увеличится. Изследуя проволоки хотя-бы стеклянной палкой, натёртой амальгамированной кожей, легко убедиться, что весь цилиндр AB наэлектризованъ однимъ отрицательнымъ электричествомъ. Следовательно, положительное электричество цилиндра ушло въ землю, а отрицательное осталось и заняло, повидимому, большее противъ прежняго пространство. Если коснуться теперь рукою шара C, то проволока a снова отклонится, проволока b сохранитъ своё положенiе, но c немного опустится; отсюда явствуетъ, что электричество распределено почти равномерно по всему цилиндру. Если наконецъ соединить цилиндръ AB съ землёю, то − E, отрицательное электричество, уйдётъ въ землю, и все проволоки станутъ отвесно.

Все эти вышеописанныя явленiя можно объяснить при помощи гипотезы электрическихъ жидкостей.

Положимъ, что шаръ C вновь заряженъ положительнымъ электричествомъ. Положительное электричество цилиндра отталкивается положительнымъ электричествомъ шара C и уйдётъ въ землю, какъ только коснуться рукою цилиндра AB, между темъ какъ − E того‑же цилиндра удерживается притяженiемъ + E шара и скопляется внизу цилиндра; поэтому говорятъ, что − E цилиндра находится въ связанномъ состоянiи. + E и − E цилиндра действуютъ на проволоки въ противуположныя стороны; по удаленiи + E въ землю, − E заставитъ нижнюю проволоку c отклониться ещё больше. Проволока b, на которую прежде + E и − E действовали одинаково, но въ противуположныя стороны, тоже выйдетъ изъ своего отвеснаго положенiя. Соединяя шаръ C съ землёю, мы проводимъ + E въ землю, а − E, не будучи связано, распространится по всему цилиндру; отъ этого нижняя проволока c несколько опустится, a — оттолкнётся, а b останется въ прежнемъ положенiи. Итакъ, наэлектризованное тело, находясь вблизи проводника, возбуждаетъ два электричества: на отдалённой части проводника одноимённое, на ближайшей разноимённое, и удерживаетъ последнее въ связанномъ состоянiи.


26 Въ шварцвальскихъ часахъ только во второе колесо вставленъ штифтъ, первое же колесо около колеса съ подъёмными штифтами на валике имеетъ кружокъ съ трёхугольной выемкой.

27 Проводниковъ, изолированныхъ отъ земли.

28 т. е. покрытой каким‑либо металломъ, растворённымъ въ ртути.

Tags: Курсъ часоваго мастерства
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments