Загадки электричества
Мы уже говорили, что индукционные токи становятся тем более мощными, чем больше перемен в секунду совершает основной ток. Это значит, что мощность электромагнитного поля — электромагнитных волн — зависит от частоты перемен основного тока.
Это соображение огромной важности. Легко послать в пространство более мощные электромагнитные волны за счет увеличения мощности генератора. Этим мы не повысили бы нисколько полезную отдачу нашей установки. Наши стремления должны быть направлены к тому, чтобы, не повышая энергии источника электромагнитных волн, добиться их большей мощности. Мы уже знаем, как это сделать,—остается выполнить это на практике и построить генератор электромагнитных волн, или, как его называют, вибратор.
Мы решили использовать для этого электрическую искру. Однако для ее получения необходима была довольно большая разность потенциалов в несколько тысяч вольт. Проще всего подобный потенциал можно было получить от какого-нибудь тела, наэлектризованного трением. После длительных обсуждений было, наконец, решено построить для этой цели электрофор.
Мы вырезали круг из картона приблизительно 30 см диаметром и затем налили на его поверхность тонкий ровный слой сплавленной канифоли с парафином.* Это была „нижняя“ пластина электрофора. „Верхнюю“ мы также вырезали из картона и обклеили ее оловянной фольгой (можно свинцовой). Диаметр ее был немного, сантиметра на 3, меньше, чем у нижней. Ручку для „верхней“ пластины мы приготовили из того же сплава канифоли с парафином, налив жидкую массу в бумажную форму (полый цилиндр). Наконец, эту ручку мы приклеили при помощи той же массы к середине „верхней“ пластины электрофора. Натерев „нижнюю“ пластину мехом (можно сукном), мы наложили на нее „верхнюю“. Так как „верхняя“ пластина лишь очень небольшим числом точек своей поверхности касается „нижней“, то в ней, благодаря индукции, возбуждаются (+) и (—) электричества. „Нижняя“ пластина от трения наэлектризовывается отрицательно, следовательно, из „верхней“ пластины мы могли бы легко удалить отрицательное электричество, коснувшись, например, ее пальцем и отведя таким образом (—) заряд в землю. Тогда на ней остался бы только (+) заряд. Сняв „верхнюю“ пластину с „нижней“, мы имели бы в своем распоряжении достаточный заряд электричества для того, чтобы, подведя к ней хотя бы палец, получить искру. Эта-то искра и должна была дать нам быстропеременные токи. Теперь нам надо было окончательно построить „станцию отправления“ согласно схеме нашего товарища. К потолочному крюку мы привязали кусок резины, а к ней прикрепили конец медной проволоки. Ее второй конец мы присоединили к „верхней“ пластине электрофора. Мы решили (и оказались правы) на верхнем конце проволоки совсем не делать пластинки, соответствующей пластинке C на рис. 56. Для нас было ясно, что действие нашей вертикальной проволоки аналогично действию пластинки. Заземления мы не делали вовсе. Колебательные движения электричества между пластиной электрофора и пальцем, по нашему мнению, и так должны были достигнуть земли через тело человека (рис. 57).
Рис. 57. Вибратор из электрофора, и прикрепленная к нему проволока- -антенна.
Так мы разрешили вопрос о вибраторе, но вопрос о приемнике электромагнитных волн мы не смогли разрешить самостоятельно и главным образом, вероятно, потому, что все без исключения слишком хорошо знали устройство когерера. Однако, нашими скромными средствами мы не могли сделать этот замечательный приборчик, этот глаз для электрических лучей, впервые уловивший электромагнитные волны на многокилометровом расстоянии от их источника. Мы знали, в чем заключается принцип устройства когерера. Если замкнуть цепь постоянного тока тонким слоем порошка какого-нибудь металла, например, железными опилками, то в такой цепи ток будет весьма слабый, так как даже сравнительно тонкий слой опилок представляет большое сопротивление. Но если через железные опилки пройдет самый кратковременный ток высокого потенциала, то сопротивление опилок сильно и резко уменьшается, и, следовательно, основной ток быстро возрастает в своей величине. Указанное явление происходит вследствие того, что между отдельными частицами опилок проскакивают маленькие искорки, однако, достаточные для того, чтобы произвести легкое „спекание“ (спаивание) этих частиц. Понятно, что сотрясение опилок вновь приведет их в первоначальное состояние, отделяя их друг от друга.
Наша задача заключалась в том, чтобы построить когерер возможно более простыми средствами. Один из присутствующих сказал, что он предлагает нам решить задачу № 101.
* Две части канифоли расплавляются на умеренном огне и после расплавления нагреваются еще около часу для удаления воды. Затем в канифоль прибавляется одна часть парафина, и масса хорошо перемешивается.