Загадки электричества
— Вы, конечно, вполне правы, что если в кольце есть ток, то его температура должна повыситься. Однако, товарищи, вы, по видимому, не вполне учли одно обстоятельство. Силы тока, проходящего через обмотку электромагнита, недостаточно для того, чтобы заметно нагреть ее, а в кольце, несмотря на то, что оно значительно толще, температура поднимается, во всяком случае, выше 100oC. Следовательно, сила индукционного тока в кольце должна быть во много раз больше, нежели сила первичного тока в катушке. Это первое, что для меня непонятно и удивительно. Второе заключается в том, что, хотя движение кольца и объясняется вполне взаимодействием магнитных полей катушки и кольца, но этим еще не объясняется, почему мы имеем в данном случае отталкивание, а не притяжение.
Как ни забыли мы все то, что касается электромагнитной индукции, однако вспомнили, что если у нас будут две катушки насажены на один сердечник, причем через первую катушку мы пропустим переменный ток, то во второй катушке мы получим также переменный ток, наведенный благодаря электромагнитной индукции. Если сила тока в первой катушке будет равна, например, одному амперу, а на концах ее обмотки э.-д. с. будет 100 V, то во второй катушке ток возникает той же силы и той же э.-д. с., как и в первой, только при том условии, если число витков второй катушки равно числу витков первой. Если же, например, число витков во второй катушке (вторичная обмотка) будет в десять раз меньше числа витков первой (первичная обмотка), то во столько же раз уменьшится э.-д. с. и увеличится сила тока. Следовательно, она будет 10 А при 10 V.
Этот закон и подсказал нам, чем можно объяснить нагревание кольца. Мы спросили у строителя катушки, сколько витков проволоки в его катушке. Он не знал точно, но сказал, что приблизительно пятьдесят. Мы приняли число витков первичной обмотки за пятьдесят. Во вторичной обмотке, т.-е. в кольце, был всего один виток. Следовательно, э.-д. с., действующая в кольце, должна была быть в 50 раз меньше, а сила тока в 50 раз больше, чем в катушке. Так как в катушке она равнялась 7 А, то в кольце она должна была дойти до 350 А. Правда, благодаря потерям она едва ли достигала и трети этой величины, но даже и 100 А были достаточны для того, чтобы нагреть кольцо до высокой температуры.
Так мы разрешили первый вопрос. Во втором мы разобрались много позднее.
Мы хотели было проделать указанный выше опыт с двумя катушками, но один из присутствующих остановил нас, сказав:
— Мне непонятна одна вещь, товарищи, я придумал для нее объяснение, но не уверен, что оно правильное.