Некоторое практическое значение, хотя неизмеримо меньшее трех предыдущих способов, имеет четвертый – нагреванием места спая разнородных металлов, развивающих при этом термоток. Никаких технических применений не имеют: пироэлектричество (т. е. электризация кристаллов нагреванием), пьезоэлектричество (электризация их же сдавливанием), фотоэлектричество (возникающее при разности освещения некоторых металлов и их соединений) и т. д.

О естественных источниках электричества, электрических рыбах, упомяну особо.

Легенда об открытии электричества

За 2500 лет до нашего времени люди, как и сейчас, ценили некоторые минералы за их прозрачность, красивый цвет и блеск. К таким ценным камням относили тогда, и совершенно неправильно, янтарь. В силу традиций о янтаре говорится и в современных учебниках минералогии, хотя давно уже стало известно, что янтарь – смола хвойных деревьев, росших на земле за миллионы лет до появления на ней человека.

Древние греки очень любили украшения и мелкие поделки из янтаря, названного ими за его цвет и блеск электроном (солнечным камнем).

Отсюда произошло – правда, много позже – и самое слово «электричество».

Способность же янтаря электризоваться была открыта дочерью знаменитого философа древности Фалеса Милетского. Вот как о том рассказывает легенда: «Дочь Фалеса пряла шерсть янтарным веретеном – изделием финикийских мастеров. Как-то, уронив его в воду, девушка стала обтирать его краем своего шерстяного хитона и заметила, что к нему пристало несколько шерстинок. Думая, что они прилипли к веретену потому, что оно все еще влажно, она принялась вытирать его еще сильнее. И что же? Шерстинок налипало тем больше, чем сильнее натиралось веретено. Девушка обратилась за разъяснением причины этого явления к отцу. Фалес понял, что причина в веществе, из которого сделано веретено, и в первый же раз, как к пристани Милета подошел корабль финикийских купцов, он накупил различных янтарных изделий и убедился, что все они, будучи натерты шерстяной материей, притягивают легкие предметы, подобно тому как магнит притягивает железо».

Ученые нашего времени знают много других веществ, при трении которых можно обнаружить присутствие электрического заряда. Вернее, мы не знаем вещества, которое не обладало бы этой способностью хотя бы в самой слабой степени.

Начало этому знакомству со свойствами электричества положил д-р Джильберт 250 лет тому назад, а самое слово «электричество» было тогда же (в 1675 году) предложено физиком Байлем.

Подумайте, два с четвертью тысячелетия человечество довольствовалось скромными наблюдениями древних греков над электризацией янтаря, ни шагу не сделав дальше в этом направлении! Да и после опытов Джильберта более полутораста лет люди смотрели на электричество как на какую-то занимательную, но бесполезную в практическом отношении силу природы.

Зато как широко оно им пользуется теперь!

I. Первые опыты по электричеству

Как получить и обнаружить электрический заряд

Воткните вертикально деревянную палочку толщиной с карандаш, с расщепом вверху, в центр пробки от банки с горчицей. В расщеп защемите горизонтальную спичку, а на конце последней повесьте на шелковинке шарик из бузинной сердцевины.

Очень хорошо (но не обязательно) пробку и стойку для такого маятника проварить в парафине. Авансом сделаем это замечание для всех вообще деревянных частей приборов, которые будут описаны далее.

Шарик вырезается из бузинной сердцевины перочинным ножом и скатывается между ладонями. Если в тех местах, где вы живете, бузина не растет, замените ее мягкой пробкой. Сделанный шарик проколите иглой, в ушко которой продернута шелковая нить, пропустите последнюю сквозь шарик, после чего снимите иглу с нитки, завяжите нить на одном конце узелком и опустите до самого него шарик, а другой конец нити обвяжите вокруг спички на подставке.

Четверти часа достаточно с избытком для сооружения этого нехитрого прибора.

Я рекомендую заменить в нем тривиальные шарики небольшой хорошенькой бабочкой из вашей коллекции насекомых. Если вы ее не собираете, наверное, среди ваших знакомых найдется энтомолог-любитель, который снабдит вас засушенным и расправленным экземпляром одного из украшений наших полей – золотым или голубым аргусом. Наколотая на булавку за стеклом коллекции, эта прелестная бабочка далеко не так красива, как порхающая над цветами. Можете оживить ее! Снимите осторожно мотылька с булавки и в оставшееся отверстие проденьте шелковую нить, завязав ее снизу узелком. Подвесьте бабочку вместо шарика на описанную выше подставку (рис. 1) – и получите оригинальный электрический маятник.

Как заставить мотылька летать, а шарик, если вы все же предпочли обычный вид маятника, качаться, не касаясь их руками, не дуя на них, вообще не действуя на маятник непосредственно?

Будь шарик железный, его можно было бы отклонить магнитом, но ни пробковый, ни бузинный шарик, ни трупик мотылька магнитом не притягиваются.

Зато их притянет любое наэлектризованное твердое тело. Возьмите целлулоидное кольцо от салфетки или другую какую-нибудь безделушку из того же материала. Сам по себе целлулоид^[4] не притянет маятника, в этом легко убедиться, но потрите его с силой о сукно, он наэлектризуется и при приближении к маятнику заставит бабочку порхать, а шарик откачнуться к нему навстречу.

Рис. 1

Целлулоид можно заменить эбонитом (твердым вулканизированным каучуком), янтарем, канифолью, сургучом и т. п. смолистыми веществами – результат будет тот же.

Возьмите теперь отрезок толстостенной стеклянной трубки или стеклянную палочку, а если их нет, то просто аптекарский пузырек, хорошо просушите, обмыв предварительно спиртом или бензином, и насухо вытрите.

Натрите стекло газетной бумагой (еще лучше – шелковой материей), стекло тоже наэлектризуется и притянет шарик маятника.

Однако электрический заряд в этом случае отличается от заряда смолистых веществ. Убеждаемся в этом так: зарядим шарик (для таких опытов, носящих «научный» характер, он удобнее мотылька) маятника, прикасаясь к нему смоляной (сургучной, янтарной и т. п.) палочкой; к такому заряженному «смоляным» электричеством шарику вторично поднесем наэлектризованную смоляную же палочку. На этот раз она не только не притянет шарика, но, наоборот, оттолкнет его от себя. Если же приблизить к нему наэлектризованное стекло, он стремительно качнется к нему навстречу.

Есть, значит, какая-то разница между «смоляным» и «стеклянным» электричеством. Первое условились называть отрицательным, а второе – положительным.

Взяв два электрических маятника и заряжая их то одноименными (оба положительными или оба отрицательными) зарядами, то разноименными (один положительным, другой отрицательным), заметим, что при первом условии шарики, сближенные друг с другом, запротестуют против такого сближения и откачнутся один от другого, во втором – двинутся навстречу.

Как ни просты эти опыты, нельзя назвать их незанимательными: ведь они открывают нам целую новую область явлений. Область, о которой и не подозревали древние философы и которая даже в наше время далеко не изучена.

Наэлектризованный подсвечник

А что, если попробовать наэлектризовать металл? Возьмем, например, медный подсвечник и станем ударять его каким-нибудь мехом (удобен для этого лисий хвост, а за его отсутствием хотя бы заячья лапка).

Никаких результатов! Шарик маятника не шелохнется.

Не спешите делать вывод, что металлы не могут быть наэлектризованы. Возьмитесь не за самый подсвечник, а за вставленную в него свечу и поднимите за нее подсвечник вверх. Вот теперь бейте по нему мехом, а затем приблизьте его к шарику маятника.

Отлично притягивает!

Отчего же такая разница?

Троньте наэлектризованный подсвечник в каком угодно месте пальцем и снова поднесите его к шарику.

Опять не притягивает! Электрический заряд в одно мгновение ушел со всей поверхности металла через вашу руку в землю. Металлы – хорошие проводники электричества, и, чтобы наэлектризовать их, необходимо их тщательно изолировать (отделить) от земли плохими проводниками.

Для опытов электризации металлов устройте так называемый кондуктор (проводник), насадив на стеклянную, покрытую шеллаком палочку, вставленную в деревянную или пробочную проваренную в парафине подставку, полый металлический шарик (рис. 2).

Рис. 2

Такими шариками украшают металлические кровати; их можно купить и отдельно, красная цена им – пятиалтынный. Если не подыщете подходящего металлического, то можете взять деревянный шарик (от бильбокэ и т. п.) и оклеить его станиолем.

Притяжение тяжелых тел

Во всех учебниках физики говорится, что наэлектризованные тела притягивают легкие предметы: пушинки, кусочки бумаги, бузинный шарик электрического маятника и т. п. А ведь это неверно! Самого незначительного заряда достаточно, чтобы притянуть и не очень легкое тело; надо только дать этому телу возможность двигаться, не преодолевая силы тяжести.

Можно ли это сделать?

Можно, и очень просто.

Если попробуете притянуть натертой о сукно сургучной палочкой положенную на стол медную пуговицу, ее слабое притяжение не преодолеет силы, с которой земля притягивает пуговицу, и трения пуговицы о стол. Ничего не получится и в том случае, если вы пуговицей замените бузинный шарик электрического маятника. Ведь, отводя его чечевицу в сторону, вы тем самым поднимаете ее вверх, т. е. опять-таки действуете против силы тяготения.

Рис. 3

Однако можно заставить и тяжелую пуговицу двинуться навстречу наэлектризованному куску янтаря, стеклянной палочке и т. п., только надо, чтобы это движение происходило в горизонтальной плоскости, чтобы, двигаясь, она не приподнималась вверх.

Обстругайте перочинным ножом деревянную палочку сантиметров 10–15 длиной и на концы ее насадите ушками две одинаковые медные пуговицы. Уравновесьте это сооружение на острие столового ножа (рис. 3).

Теперь поднесите к любой из пуговиц наэлектризованный сургуч или другое тело – и увидите, что тяжелая пуговица легко повернется к нему навстречу.

Электрическое яйцо

Можно сделать очень оригинальный электрический маятник из пустой яичной скорлупы. Проколите сырое яйцо иглой по концам, высосите или выдуйте через соломинку содержимое. Пустую скорлупу окрасьте в красный, синий или другой яркий цвет анилиновой краской, растворенной в спирту или в горячей воде. Укрепите скорлупу воском на конце деревянной палочки горизонтального электрического маятника вместо одной из пуговиц, она не хуже последней станет притягиваться наэлектризованными телами, если заряд их достаточно велик.

Окраска яйца имеет психологическое значение. При взгляде на такое яйцо каждый подумает, что оно тяжелое, сваренное вкрутую: кто же станет красить пустую скорлупу?

Таким образом, легкая скорлупа будет производить впечатление тяжелого предмета, отклонение которого наэлектризованным телом вызовет у непосвященного зрителя немалое изумление.

Электрочеловек

Вырежьте из картона фигуру человека и приколите кнопкой к ее плечу подвижную, вырезанную из тонкой папиросной бумаги руку. Расширьте слегка прокол, чтобы рука могла свободно вращаться. Привесьте человека к тонкой нитке и поднесите его к наэлектризованному телу или заряженному кондуктору. Он вытянет руку, указывая ею на присутствие электрического заряда (рис. 4).

Рис. 4

Этот своеобразный электрический маятник в глазах очень юной аудитории куда убедительнее, чем обыкновенный с шариком.