Техника - молодёжи 2006-07, страница 59

www.tm-magazin ,ru 57

ние, то есть электростатическую индукцию, эффект острия, электропроводность материала, в данном случае льняной нити, которой шар передавал свою способность притягивать легкие тела, и другие.

В начале XVIII в. опыты Герике продолжали Исаак Ньютон и Фрэнсис Хоксби. Известно, например, что Хоксби использовал в качестве источника «электрической силы» стеклянную трубку, которую терли руками, бумагой, тканью или мехом.

Подобные стеклянные трубки в качестве источников электрической силы использовал и Стефен Грэй. В опытах по передаче электричества он надевал на конец деревянных стержней либо подвешивал к концу бечевки либо проволоки шар из слоновой кости либо пробки из свинца со сквозным отверстием. И хотя максимальная длина комнатной электропередачи по бечевке или проволоке, свисавших с трубки, поначалу не превышала и метра, для того времени показатель был не так уж плох. Еще удачнее обстояло дело с горизонтальной комнатной электропередачей, где максимальная длина доходила уже до 5,5 м. С позиций нашего века подобные результаты кажутся наивными, но, возможно, именно они и вдохновили тогда исследователя пойти еще дальше — вывести опыты по передаче электричества на расстояние за пределами помещения.

Такой опыт Грей провел 19 мая 1729 г. Стоя на балконе, он держал в руках стеклянную трубку со свисающей веревкой длиной 8 м с шаром из слоновой кости на конце. Внизу находился ассистент, определявший наличие заряда с помощью латунного листа на дощечке. Грей не сомневался в том, что смог бы передать электричество таким способом даже с купола собора Св. Павла в Лондоне. Но только ли сверху вниз можно передавать электричество?

Исследователь решил попытаться передать электричество по горизонтали, тем более что в комнате это получалось, а заодно выяснить, как далеко можно это делать. Он подвесил увлажненную бечевку (проводник) на гвоздях, вбитых в деревянную балку на одинаковой высоте. Дальний конец бечевки с привязанным к ней костяным шаром свисал над латунным листом. Казалось, все было сделано правильно, но опыт не получился: латунный лист лежал неподвижно. Подробно и скрупулезно описывая этот опыт в дневнике, Грей

приходит к правильному выводу: электричество ушло в балку.

Преодолеть затруднение удалось благодаря блестящей идее священника Грэнвилла Уиллера, с которым они вместе экспериментировали летом 1729 г. Уиллер предложил поддержать «линию передачи» (Ипе of communication, по Грею) шелковым шнуром, а не подвешивать ее на гвоздях, вбитых в балку. Первый же опыт, проведенный в амбаре Уиллера утром 2 июля 1729 г., превзошел все ожидания — длину электропередачи удалось увеличить почти до 25 м.

Грей и Уиллер проводили опыт за опытом, многократно увеличивая длину своих «электрических линий» — сначала до 233 м, а затем и до 270 м. При этом выяснилось, что электричество можно передавать, не касаясь линии передачи трубкой, а

Модификация опыта Грея. Змеевидная (для увеличения длины) линия электропередачи проложена на шелковых шнурах. Гравюра 1740 г.

только держа ее вблизи линии, то есть, говоря современным языком, с помощью электростатической индукции. Линии держались на 15 отрезках шелковых шнуров, натянутых в горизонтальной плоскости между деревянными стойками и являющихся, по сути, предшественниками основных элементов линии электропередачи — проводников, изоляторов и опор.

А вот попытка заменить шелковый шнур металлической проволокой не удалась. Получив отрицательный результат, Грей решил, что успех опыта обусловлен не тонкостью шнура, как ему показалось сначала, а свойством шелка. Проведя далее несколько специальных опытов, исследователь неожиданно для себя придет к выводу, что из всех шелковых шнуров наи

лучшими изоляционными свойствами обладают шнуры... голубого цвета!

С 30-х гг. XVIII в. в электрических опытах успешно применялись в качестве проводников не только льняная нить и пеньковая бечевка, но и металлическая проволока, которая постепенно вытеснила остальные проводники (небольшие куски проволоки Грей использовал еще в своих первых, комнатных опытах «электропередачи» по методу Герике), а в качестве изоляторов — конский волос, стекло, сургуч. Но четкого представления о проводниках и изоляторах у Грея еще не было, что подтверждается и описаниями передачи электричества свинцовому шару и шару из слоновой кости. На проводники и непроводники электричества все вещества он разделит позже, в чем также окажется первым.

И все же главное было доказано: электрические заряды можно передавать на большие расстояния. Как спустя 15 лет напишет профессор Лейпциг-ского университета Иоганн Генрих Винклер: «С помощью изолированного подвешенного провода возможна передача электричества на край света». Прозвучит у Винклера и мысль о линии передачи как части электротехнической системы, и упоминание об изолированном проводнике.

Электрические опыты Грея, открывшего явление электропроводности и установившего, что электричество может передаваться от одного тела к другому по проволоке или влажной бечевке, побудили к исследованиям электричества многих выдающихся ученых того времени и были высоко оценены научным сообществом. В 1731 г. за достижения в электрических исследованиях ему была присуждена первая в истории премия Копли, члена Лондонского королевского общества, завещавшего Обществу 100 фунтов стерлингов для выдачи премий за достижения в области естественных наук. Несколькими годами позже, по решению академиков Общества, денежная премия была заменена золотой медалью им. Копли, и до установления Нобелевской премии в течение двухсот лет она служила самой почетной международной наградой. В числе прочих удостоились ее и выдающиеся русские ученые Д.И. Менделеев и И.П. Павлов.

В 1732 г. бывший красильщик Стефен Грей был избран членом Королевского общества. Электрическими опытами он страстно занимался до последних дней своей жизни. ПИ