Загадки электричества
Я снова беру медное кольцо надеваю его на сердечник моего электромагнита и замыкаю ток.
Вы видите, что кольцо с силой поднялось вверх, как камень из пращи, и упало на пол. Я беру более тяжелое кольцо. Оно также поднимается вверх по сердечнику, но не сбрасывается с него, а повисает в воздухе.
Вы, конечно, понимаете, что в этом явлении самое замечательное? Мы только что говорили, что взаимодействие происходит „между двумя магнитными полями“; однако, откуда же взялось магнитное поле в медном кольце?
Мало того, мы знаем, что если бы наше кольцо было железное, то благодаря магнитной индукции оно явилось бы источником наведенного магнитного поля, но при этом взаимодействие этих двух полей выражалось бы в притяжении, а не в отталкивании.
Вот вам, товарищи, целых два явления, и два вопроса, в одном опыте.
Товарищ был безусловно прав, когда сказал, что он показал нам два явления в одном опыте. В первом случае мы не могли заметить подъем кольца только потому, что его удерживали рукой, а во втором—нагревание его было незаметно лишь потому, что действие катушки на кольцо было очень кратковременным. Когда кольцо не сбрасывалось с сердечника катушки, а удерживалось в воздухе в равновесии, то оно так же нагревалось, как и тогда, когда его удерживали рукой.
Надо сказать, что именно явление отталкивания кольца катушкой и навело нас на путь выяснения этого вопроса. Для нас было неоспоримо одно: если кольцо отталкивается, то значит, вокруг него появилось магнитное поле, а, следовательно, в самом кольце должен был возникнуть электрический ток.
Мы вспомнили об электромагнитной индукции, т.-е. замечательном свойстве магнитного поля, которое заключается в том, что в момент, когда поле меняет силу или направление, в проводнике, помещенном в такое поле, появляются токи. Очевидно, что вокруг сердечника электромагнита, питаемого переменным током, должно было возникнуть и переменное магнитное поле. Следовательно, в медном кольце, помещенном в такое поле, должны были возникнуть индукционные токи. Этот вопрос мы решили быстро. На несколько минут мы успокоились, так как нам казалось: раз доказано, что в кольце существует ток, то тем самым объясняется и его нагревание и отталкивание. Однако, один из наших товарищей заметил, что мы, строго говоря, не ответили ни на один вопрос.
— Я хочу предложить вам, — сказал он,— Задачу № 80.
* Кольцо делалось из проволоки, диаметр которой был около 0,4 см. Сгибалась проволока в кольцо круглогубцами (можно и плоскогубцами). Концы се сильно прижимались друг к другу.
** Праща́ — гибкое, жёсткое или комбинированное метательное военное или охотничье орудие.