Загадки электричества
Для телеграфной, звонковой и телефонной проводки употребляют вместо одного провода землю, а для осветительной этого никогда не делают. Почему?
Сопротивление земли, как и любого другого тела, зависит от длины пути, по которому проходит ток. Говорят: сопротивление проводника будет прямо пропорционально его длине. Указанная зависимость как-будто бы говорит в пользу применения „земляного провода" именно для электрического освещения» а не для телеграфа. Расстояние от электростанции до самого удаленного абонента можно измерить несколькими километрами, а длину телеграфной линии сотнями и тысячами километров. Следовательно, электрический ток во втором случае проходит по земле в сотни раз большее расстояние, чем в первом, поэтому во втором случае и сопротивление земли должно было бы быть во столько же раз больше, и, однако, как правильно указал наш товарищ, именно во втором случае пользуются землей в качестве обратного провода, а в первом нет.
Вопрос был очень интересный, но разрешить его нам удалось лишь много времени спустя. Однако, председатель обратил наше внимание на одну ошибку, которую мы допустили в наших рассуждениях.
— Вы правы, конечно, сказал он, — утверждая, что сопротивление земли зависит от длины пути проходящего в ней электрического тока, но вы забыли одно важное обстоятельство: сопротивление проводника будет обратно пропорционально его толщине, т.-е. площади его поперечного сечения. Огромная толщина земли в сильнейшей степени уменьшает ее сопротивление, так что практически, будет ли длина „земляного провода“ в несколько километров или сотен километров, его сопротивление будет очень небольшое, я также не смогу вам ответить на вопрос: почему для осветительной сети не употребляют в качестве второго провода землю, но могу сказать о некоторых неудобствах применения „земляного провода“ вообще.
В толще земли протекают электрические токи естественного происхождения, которые меняют как свою силу, так и направление. Эти земные токи могут попасть в любую электрическую проводку, если в качестве обратного провода применяется земля. Для работы таких сравнительно грубых аппаратов, как телеграфные, это, вообще говоря, не имеет существенного значения, хотя и их приходится иногда выключать во время сильных токов, возникающих в почве. Такой же чувствительный аппарат, как, например, телефон, никогда не может работать удовлетворительно на больших расстояниях. В телефонной трубке слышится от действия земных токов характерное шипение и потрескивание, которое при неблагоприятных условиях совершенно заглушает речь.
Однако, товарищи, мы очень поверхностно коснулись законов сопротивления. Чтобы напомнить о них, я сообщу вам один любопытный рассказ.
— В маленькой стране Нидерландах сотни лет назад было сделано замечательное изобретение. Эта прибрежная страна вечно страдала от наводнений, которые происходили иногда так неожидано и с такой силой, что жители не успевали принять какие-либо меры предосторожности. И вот однажды, как говорит предание, старый ученый „погрузил в море два стержня и провел от них проволоки к городской башне“. На башне он установил „указатель“ и колокол. И с того дня жители города могли заранее знать о подъеме воды в море. „Если воды поднимались, стрелка указателя шла вправо, и когда вода поднималась до роковой черты, начинал бить колокол на башне“.
— Конечно, мы сейчас совершенно не можем выяснить, как были сделаны „указатель“ и „колокол“ старого ученого, но для меня ясно, что вся его установка работала электричеством. Мне хочется использовать идею нидерландского ученого и предложить вам задачу чисто практического характера.
Смотрите также: Натан Стаблфилд, энергия земли