Юный техник 1973-12, страница 66

троскоп заряжают зарядом известного знака, так чтобы листочки немного разошлись. Приближение к стержню электроскопа тела, заряженного одноименно, увеличивает расхождение листочков, а заряженного разноименно — уменьшает.

С помощью электроскопа легко убедиться, что при трении двух разнородных тел друг о друга они заряжаются зарядами противоположных знаков, причем каждое из тел приобретает равный по величине, но противоположный по знаку заряд.

Попытки объяснить это явление предпринял! еще Франклин (1706—1795 гг.), введя понятие так называемой универсальной электрической материи. Однако теория Франклина оказалась неправильной. По современным представлениям незаряженное, электронейтральное тело содержит в равных количествах и отрицательное электричество, носителем которого служат элентроны, и положительное, носители которого) — ядра атомов. При трении или соприкосновении разнородных тел одно тело отнимает от другого часть отрицательного электричества — электроны — и поэтому заряжается отрицательно, а другое тело, испытывая недостаток электронов, заряжается положительно. То есть на каждом из тел появляется избыточный, не-скомпенсированный заряд.

Избыточный заряд в проводнике располагается на его поверхности. Это становится понятным, если учесть, что одноименные заряды отталкиваются и стараются удалиться на возможно большие расстояния. Если проводник заряжен отрицательно, то это значит, что на его поверхности располагаются «избыточные» электроны. Если проводник заряжен положительно, значит на его поверхности недостает электронов для компенсации положительно заряженных ядер атомов.

Сила взаимодействия электрических зарядов была изучена в 1777 году знаменитым французским физиком и инженером Кулоном. Сила взаимодействия пропорциональна произведению величины зарядов и обратно пропорциональ

на квадрату расстояния между ними. Закон Кулона справедлив для зарядов, расположенных на телах, размеры которых малы по сравнению с расстоянием между ними. Так был сформулирован первый количественный закон в электростатике.

В 1745 году сначала в Германии, а потом в Голландии был проведен эксперимент, вызвавший необычный интерес среди ученых. Лейденский профессор Мушен-брок производил электризацию воды. Когда он одной рукой держал банку с водой, а другой случайно коснулся провода, идущего от электростатической машины в воду, то неожиданно получил сильный удар. Лейденская банка представляла собой стеклянную банку, оклеенную снаружи и изнутри оловянной фольгой, не доходящей до верхнего края банки на несколько сантиметров. Сверху банка закрывалась изолятором, сквозь который проходил латунный стержень, оканчивающийся наверху металлическим шариком и соприкасающийся с внутренней обкладкой. Чтобы зарядить лейденскую банку, ее обкладки соединяли с полюсами машины.

Почему же с лейденской банкой электростатическая машина дает мощный искровой разряд,, а без нее он едва заметен. Лейденская банка — конденсатор, который накапливает заряд. Чем больше емкость конденсатора, тем больший заряд сосредоточится на его обкладках, тем мощнее электрический разряд. Диэлектрик между обкладками увеличивает емкость

СОкончание на стр. 65)

62

-+-+-+ -+ -+ -+ -+ -+ -ч -+-+ -+ -+ -+ -+ -+,-+ -+

-+ -+'-+ -+'-+ -+ -+ —Я—i- -+

-+-+-+ -+"-+-+■■—I—к—к -+

у»,—И-4-Т-+ -+•-+