Основы электротехники сильных токов. Электрические и магнитные явления, страница 5

§ 11. Электрическая машина трения.

Электрические машины устраивают для получения' значительных электрических зарядов. Действие такой машины основано на трении

¹ Не метает отметить, что электрическая машина трения применяется только в лабораториях для производства опытов и совершенно не находит себе примене­ния в технике и в промышленности.

стеклянного круга о кожу, причем стекло электризуется положитель­ным электричеством, а кожа отрицательным. Для собирания положи­тельного электричества со стекла пользуются явлением электрической индукции, для чего с одной стороны машины устраивают особые приспособления (гребенки) Е, показанные отдельно на рис. 28

Электрическая машина состоит

ни стеклянного яруга А (рис. 27), который можно вращать на оси с помощью специальной рукоятки; к стеклянному кругу плотно приле­гают с обеих сторон две подушки В, состоящая каждая из дощечки, покрытой кожей.' Подушки соединены с металлическим шаром С, который с помощью проводника со­единяют с землей. По другую сто­рону стеклянного круга находится другой металлический шар В, который соединен с металлической гребенкой Е. Гребенка имеет вид вилки (рис. 28), снабженной острыми гвоздями, обращенными с двух сторон к поверхности стеклянного крута А.

Само собой разумеется, что все стойки, поддерживающие ось круга и шары С я В, должны быть сделаны из изолятора, например, из стекла. При вращении круга стекло от трения о кожу электризуется поло­жительным электричеством, а подушки отрицательным электричеством, которое из подушки В по проводнику т уходит в землю. Положительное же электричество, образующееся на стекле, переносится вместе с кругом и проходит мимо острых гвоздей гре­бенки Е. При этом, вследствие электрической индукции, в гвоздях гребенки появляется сво­бодное и связанное электричество. Свободное электричество (в данном случае — положитель­ное) будет отталкиваться от круга А и зарядит  шар В, а связанное (отрицательное) электриче­ство будет притягиваться к острым концам гвоздей гребенки и будет стекать на круг. При каждом обороте круга заряд электричества на шаре В будет увеличиваться, так как мимо гребенки будут проходить дру­гие части стеклянного круга наэлектризованного трением о кожаную по­душку. Однако через некоторый промежуток времени шар В зарядится до некоторого предела и дальнейшее вращение круга будет бесполезным.

§ 12. Электрофор.

Электрофор представляет простейший прибор для получения элек­трических зарядов, и действие его также основано на явлении электри­ческой индукции. Возьмем плоскую тарелку или сковороду и наполним

¹ Для лучшего действия кожу покрывают- ртутной азюльганой, состоящей щ „двух частей ])тути, одной части олова и одно! тасти цинка. (

ее какой-нибудь смолой, например, расплавленной канифолью (гар­пиусом), которая быстро застывает. Ударяя по смоле мехом, мы обна­ружим, что она заряжается отрицательным электричеством. Возьмем теперь другой деревянный Н1И картонный круг В (рис. 29) и оклеим его со всех сторон оловянной бумагой, а к средней его части приклеим какую-нибудь палочку к из изолятора, например сургучную палочку, взяв за которую рукой, мы можем круг В поднимать и опускать.

Если круг В будет положен на наэлектризованный мехом смоляной диск А, то под влиянием электрической индукции на поверхности круга появится электричество двух родов — свободное и связанное. Если дотронуться до круга В рукой, то свободное отрицательное электричество уйдет  в землю, а связанное положительное электричество останется. Взяв теперь круг В за изолированную ручку и, отделим его от диска А, мы можем обнаружить при помощи электроскопа, что диск В заряжен положительным электричеством

§ 13. Электрический конденсатор

Мы уже указывали в § 9, что каждое тело обладает вполне определенней способностью воспринимать электрический заряд, т. е. каждое тело обладает некоторой электрической емкостью, величина которой зависит от размеров тела.. Следовательно, для получения большой емкости приходится иметь дело с телами больших разменов, что, конечно, представляет большие практические неудобства. Поэтому применяют специальные приборы, назы­ваемые электрическими конденсаторами, которые имеют такое устройство, что при небольших разме­рах обладают значительной электрической емкостью.

Устройство и действие электрического конденсатора основано на явлении электрической индук­ции. Действительно, возьмем шар А определенных размеров (рис. 30) и зарядим его каким-нибудь, например положительным, электричеством. Электроскоп а укажет нам степень электризации тела, т. е. его электрическое напряжение (потенциал). Так как электрическая емкость С шара известна, то при данном напряжении V на поверхности шара будет находиться вполне определенное количество электричества q , которое, как мы знаем, равно:

Приблизим теперь к заряженному телу А другой металлический  незаряженный шар В (рис. 31); мы знаем, что на поверхности тела В Появится электричество двух родов: одно — связанное электричество, которое в данном случае является отрицательным, и другое — свобод­ное положительное электричество, которое будет отталкиваться от заряженного тела А. При этом мы тотчас же заметим, что листочки электроскопа а, присоединенного к телу А (рис. 31), разойдутся на мень­ший угол, чем в том случае, когда тела В не было (рис. 30). Следо­вательно, от приближения тела В к телу А понизилось напряжение (потенциал) заряженного тела А. Однако, количество электричества qна теле А не изменилось, а потому остается только сделать вывод; что с уменьшением напряжения Vтела увеличилась его электрическая емкость С, так как произведение двух множителей С и У" осталось без изменения. Итак, от приближения к заряженному телу А другого тела // (рис. 31) уменьшилось напряжение тела А и увеличилась его элек­трическая емкость.

Объяснить себе это явление можно тем, что Связанное отрицатель­ное электричество, расположенное на одной стороне шара В (рис. 31), притягивает собой часть положительного заряда на теле А, обращая его в связанное состояние. Эта часть положительного заряда, находя­щаяся в связанном состоянии на одной стороне поверхности шара А, не может действовать на электроскоп и понижает потенциал (напря­жение) тела А.