5.Электростатическая машина

Исследователи электрических явлений при проведении экспериментов делали попытки создать приспособления и устройства, которые позволяли бы получать электричество в больших количествах.

Первым таким устройством был прибор, построенный Герике в 1660 г. Он представлял собой шар из серы «величиной с детскую голову», закрепленный на железном стержне между двумя вертикально стоящими деревянными дощечками (см. рис. 2). Натирание шара производилось ладонями рук.

В 1705 г. Хауксби усовершенствовал машину Герике, заменив серный шар стеклянным, который электризовался более интенсивно. Шар крепился на деревянных стойках и приводился во вращение специальной рукояткой. Подвешенная к вращающемуся шару железная цепь передавала заряд ружейному стволу. По другой цепи, прикрепленной к противоположному концу ствола, электрический заряд передавался экспериментатору.

В 1744 г. профессор латинской литературы Лейпцигского университета И. Винклер построил машину со стеклянным цилиндром, вращавшимся с помощью педального механизма и натиравшимся кожаными подушечками, прижимавшимися к стеклу с помощью пружин. Подушечки отделывались конским волосом и с помощью проволоки соединялись с землей. Машина давала столь сильные искры, что ими можно было воспламенить эфир

В 1761 г. известный ученый, математик, механик и физик Л. Эйлер описал электростатическую машину, в которой заряд со стеклянного цилиндра, электризуемого кожаной подушечкой, собирался и накапливался на изолированном металлическом стержне, или кондукторе, подвешиваемом на шелковых шнурах. Для снятия зарядов с цилиндра применялся пучок тонких проволок в виде кисточки, присоединенный проволокой к кондуктору.

В 1755–1766 гг. была построена машина с расположенным вертикально стеклянным диском. С обеих сторон к нему прижимались подушечки, поверхности которых для усиления электризации покрывались амальгамой (амальгама – сплав какого-либо металла с ртутью). Для съема зарядов с диска применялись специальные гребешки, щетки. Сейчас эта машина известна как машина Рамсдена, по имени ее изобретателя. Самая большая дисковая электростатическая машина, основанная на трении, была построена в Англии в XIX в. Диаметр каждого из двух ее дисков достигал 2,27 м, вращение производилось паровой машиной.

Шведский академик И. Вильке в 1757 г. разделял электрические заряды, раздвигая в поле плоского конденсатора две металлические пластинки, расположенные параллельно пластинам конденсатора и первоначально плотно прижатые друг к другу.

Прототипом индукционной электростатической машины явился электрофор, построенный в 1775 г. итальянским ученым, профессором физики университета г. Павия А. Вольтой.

6.Разделение тел на проводники и диэлектрики. Два рода электричества стеклянное и смоляное

В телах, со свойствами проводника, содержится достаточное количество свободных электрических зарядов, которые способны перемещаться под действием электрического поля. Попросту говоря, эти тела способны проводить электрический ток. К проводникам относятся металлы, растворы солей и кислот, тела людей и животных.

Диэлектриками называются тела, не содержащие в себе свободные электрические заряды, то есть не способные проводить ток. К таким телам относятся пластик, резина, воздух, стекло, бумага и др. Иначе эти тела называют изоляторами.

Интересно например, что вода в чистом виде(дистиллированная) является диэлектриком, а с примесями солей(обычная водопроводная или морская) – проводником.

Интересно, что в XVII веке все тела разделялись по другому признаку – на способные электризоваться при их натирании и тела не способные к этому. И лишь в начале XVIII века английским физиком Стефаном Греем было установлено, что есть тела способные проводить электрический ток. В 1729 году он установил явление электропроводности тел.

Два вида электричества

Производя различные опыты над электричеством, люди выяснили основные его свойства. Прежде всего они открыли, что существует два рода электричества. Одно получается при натирании мехом стекла, драгоценных камней и некоторых других материалов — этот род электричества назвали стеклянным. Другой род электричества получается натиранием янтаря, смолы и ряда других веществ — это электричество назвали смоляным. Характерным для этих двух электричеств является способность отталкивать и притягивать одно другое. Теперь для стеклянного и смоляного электричества приняты в науке другие названия. Электричество первого рода (стеклянное) называется положительным, а второго рода (смоляное) — отрицательным. В науке принято положительное электричество обозначать знаком «+», а отрицательное знаком «—». Такие обозначения и будут употребляться и на рисунках.

Электричество одного какого-нибудь рода отталкивает от себя электричество того же рода и притягивает электричество другого рода.