Основы электротехники сильных токов. Электрические и магнитные явления

ОТДЕЛ I

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

ГЛАВА 1.

ЭЛЕКТРОСТАТИКА.

§ 1. Электризация тел.

В глубокой древности, около 2500 дет тому назад, в Греции было заметено, что янтарь, потертый сукном или мехом, приобретает осо­бые свойства, выражающиеся в том, что он на­чинает притягивать к себе различные легкие тела,, например, кусочки пробки, соломы или бумаги. Изучение этого явления доказало, что не только янтарь, но и другие тела, например, сургуч, отекло, эбонит, канифоль, сера и т. п., обладают подобным же свойством. Проделаем следующий опыт: возьмем в руки стеклянную палочку (рис. 1), потрем ее куском шелковой материм и приблизим к столу, на котором лежат кусочки пробки и обрезки бумаги (рис. 2).

Мы тотчас же заметим, что палочка будет к себе притягивать эти мелкие тела. Если к на­тертой шелком стеклянной палочке прибли­зить палец, то мы заметим, что между палоч­кой и пальцем проскакивает небольшая искра, сопровождающаяся легким треском.

Итак, некоторые тела при трении приобре­тают особые свойства; и про эти тела говорят, что они электризуются, а описанное явление  приписывается наличию в телах электриче­ства. Это слово происходит от греческого слова «электрон», что значит — янтарь, в котором эти явления были замечены раньше, чем в других телах.

§ 2. Проводники инепроводники.

Проделаем теперь такой опыт: возьмем металлический шар А, помещенный на стеклянной подставке (рис. 3). Если потереть сте­клянную палочку о шелковую материю и затем дотронуться наэлек­тризованной таким образом палочкой до металлического шара А, то заметим, что шар А сам станет притягивать к себе легкие тела. Это значит, что электричество перешло со стеклянной палочки на шар. Производя подобный опыт несколько раз, мы можем, как говорят, сообщить шару значительный электрический заряд. Однако, следует оговориться, что опыт удается только в том случае, если шар А помещен на стеклянной или смоляной подставки или подвешен на шелковом шнуре. Если же подставка т (рис.3) сделана из металла или из сырого дерева, то наэлектризовать шар А нам бы не удалось. , В этом случае электрический заряд через подставку уходил бы в стол, а затем в землю. Этот опыт показывает, что некоторые тела хорошо проводят электричество, а другие плохо.. Все тела природы разделяются на проводники электричества (медь, железо и вообще все металлы, уголь, тело человека, влажное дерево и др.) и непроводники (стекло, фарфор, слюда, эбонит, сухое дерево, парафин, шелк в др.). Непроводники электричества часто называют изоляторам:

Итак, для того чтобы получить возможность

наэлектри зовать какое-нибудь тело, т. е. сообщить ему некоторый электрический заряд, необходимо его изолировать от других тел, для чего. тело помещают на подставке, сделанной из изолятора (стекла, эбонита и др.), или тело подващивают на шелковой нитке или шел­ковом шнурке.

Сухой воздух слабо, но всё-таки проводит электричество, а потому наэлектризованные тела с течением времени постепенно теряют, свой заряд.

Влажный же воздух Является хорошим проводником электричества, а потому в сырой комнате и вообще во всех тех местах, где нахо­дится влажный воздух, почти невозможно производить опыты над описанными выше электрическими явлениями.

§ 3. Два рода электричества.

Проделаем еще следующий опыт: подвесим на шелковинке легкий шарик А из пробки (рис. 4) и приблизим к нему стеклянную палочку D, натертую шелковой материей. Как мы увидим, сначала стеклян­ная палочка будет притягивать к себе шарик, но как только он до нее дотронется (рис. 4}, то сейчас же сам наэлектризуется и оттолк­нется от стекла (рис. б).

Если теперь поднести к заряженному шарику эбонитовую или смоляную палочку, наэлектризованную трением о мех или шерсть, то шарик будет притягиваться к этой палочке.

Возьмем два шарика а и b(рис. 6), подвешенные на шелковых нитях, и прикоснемся К обоим стеклянной палочкой, натертой о шелковую материю, т. е. наэлектризуем их. Если теперь приблизить шарики друг к другу, то они будут друг от друга «отталкиваться.

То же самое произойдет, если мы оба шарика зарядим, прикоснувшись, к ним эбонитовой палочкой, натертой о мех ми шерсть. Если же один шарик а зарядить стеклянной палочкой, а другой шарик b  зарядить эбонитовой палочкой, то шарики будут друг к другу притягиваться (рис. 7), пока не сойдутся до соприкосновения, а затем повиснут отвесно, и в них не окажется никакого электрического заряда

Эти опыты показывают, что следует различать два электрических состояния, или два рода электричества: электричество, получаемое на стекле при трении его о шелковую материю или кожу, которое условились называть положительным электричеством, и электричество, получаемое при эбонитовой или смоляной па­лочке при трении ее о шерстяную материю или мех, которое условились называть отрицательным электричеством. Положительное электричество» обозначают знаком плюс (+), а отрицательное электричество обозначают знаком минус (—).

Далее, опыты показывают, что тела, наэлектризованные одноименным электричеством, друг от друга отталкиваются, а тела, наэлектризованные равноименным электричеством, друг к другу притягиваются.-

Притяжение и отталкивание между наэлектризованными телами будут тем сильнее, чем меньше расстояние между этими телами.