Повелитель молний - [28]
«Я изготовил железное кольцо из мягкого круглого железа толщиной в 7/8 дюйма. Внешний диаметр кольца был 6 дюймов[15]. Я намотал на одну половину кольца много витков медной проволоки, изолированных шнуром и коленкором. Всего на этой половине было намотано три куска проволоки, каждый длиной около 24 футов. Концы проволоки можно было соединить в одну обмотку или применить раздельно. Испытание показало, что каждый из кусков проволоки вполне изолирован от двух других. Эту сторону кольца я обозначу буквой А. На другую половину кольца, отступив на некоторый промежуток от стороны А, я намотал еще два куска той же проволоки общей длиной около 60 футов. Направление витков было то же, что и на половине А. Эту сторону кольца я обозначу буквой В.
Я зарядил батарею из десяти пар пластинок, в 4 квадратных дюйма каждая. На стороне В я соединил оба конца проволоки в общую цепь и приключил ее к гальванометру[16], который был удален от моего кольца на 3 фута. Тогда я включил концы одной из проволок на стороне А в ток батареи, и тотчас же произошло заметное действие на стрелку гальванометра. Она заколебалась и затем вернулась в свое первоначальное положение.
Когда я прервал контакт стороны А с батареей, немедленно же произошел новый бросок стрелки».
Мгновенные броски стрелки поразили исследователя. Это было нечто совершенно новое. За десять лет в ходе сотен неудачных опытов стрелка гальванометра ни разу не шелохнулась, Отчего же сегодня она вдруг бросается в сторону, чтобы через мгновение вновь успокоиться?
Повторяя вновь и вновь свой опыт с кольцом, Фарадей убедился с совершенной несомненностью, что короткий бросок стрелки гальванометра приходится только на то мгновение, когда ток батареи замыкается или размыкается. Пока же ток течет в витках стороны А, гальванометр не отмечает в витках проволоки на стороне В никаких электрических явлений.
Весь этот вечер Фарадей был очень задумчив и молчалив. Ночью он обдумывал неразгаданный опыт Араго и наутро записал в лабораторном журнале такое соображение:
«Нет ли какой-нибудь связи между этими мимолетными толчками тока и теми взаимодействиями, какие возникают между вращающимся магнитом и медным кругом в опыте Араго?»
Эта догадка послужила путеводной нитью, которая, хотя и не сразу, вывела Фарадея из лабиринта загадочных взаимодействий электрических и магнитных сил.
30 августа было вторым днем лабораторной работы в серии опытов осени 1831 года. До третьего рабочего дня, когда Фарадей снова принялся за опыты, прошел почти месяц. Все это время ученый провел в напряженном размышлении о замеченном новом факте.
Фарадею была почти ясна причина бросков стрелки гальванометра. Сторона А его железного кольца, в сущности, представляла собой электромагнит. Витки медной проволоки, через которые проходит ток, намагничивают железный сердечник, то есть кольцо А. Магнитные силы железного кольца возбуждают в витках стороны В электрический ток.
Однако одно обстоятельство оставалось непонятным: почему эти силы действуют не все время, пока ток батареи проходит по виткам стороны А, а существуют только в мгновение замыкания и размыкания тока? «Что будет, — думал Фарадей, — если совсем устранить из опыта батарею с электрическим током, взяв вместо электромагнита обыкновенный постоянный магнит?»[17]
Третий день его опытных исследований был 24 сентября. В этот день он построил новый, чрезвычайно простой прибор. Вокруг железного цилиндра Фарадей обмотал спиралью медную проволоку, концы которой соединил с гальванометром. Цилиндр находился между двумя постоянными магнитами? один из них был обращен кверху северным полюсом, а другой — южным.
Фарадей сблизил верхние концы магнитов между собой до соприкосновения — стрелка гальванометра покачнулась. Он разъединил концы магнитов — стрелка снова вздрогнула. Когда же исследователь прервал связь нижних концов магнита (отводил от одного из них конец медной проволочной спирали) и повторил опыт, — стрелка не шелохнулась.
— Мой сегодняшний опыт ясно обнаружил превращение магнитной силы в электрическую, — говорил Фарадей жене за обедом. — Мне кажется, что я приближаюсь к окончательному решению своей задачи.
Однако оставалось все то же недоумение: почему действие электрических сил, возбужденных магнитом, оказывалось только мгновенным и не могло проявляться длительно?
1 октября — четвертый день исторических экспериментальных исследований. На этот раз ученый хотел выяснить роль железа в исследуемом явлении.
Фарадей взял планочку из сухого дерева и намотал на нее 203 фута медной проволоки. Изолировав ее опять шнуром и коленкором, он намотал сверх нее другую проволочку той же длины. Твердо установив, что проволоки первичной и вторичной обмоток, как их теперь называют, нигде непосредственно не соприкасаются друг с другом, он соединил первую обмотку с гальванометром, а вторую — с полюсами батареи. При замыкании и размыкании тока во вторичной обмотке стрелка каждый раз вздрагивала.
«Таким образом, — заключает Фарадей протокол своих опытов 1 октября, — индукция действует и без посредства железа, но действие так слабо, или, вернее, так кратковременно, что оно не успевает привести стрелку в движение».
