Читать книгу «Летопись электричества» онлайн.

— Продолжите ли вы сегодня свои опыты? — спросил его ассистент.

— Да, Эндерсон, я буду продолжать все те же опыты. Я их веду десятый год… Эта цель неуклонно и всюду владеет мною. Нужно превратить магнетизм в электричество! Понимаете, Эндерсон? Я записал эту короткую фразу девять лет назад. Если провода с током проявляют магнитные свойства, то можно надеяться получить и электрический ток при помощи магнита. Однако мои многочисленные опыты пока этого не подтверждают…

Но в этот исторический день настойчивость Фарадея увенчалась полным успехом.

Присоединим намотанную на картонный цилиндр проволочную катушку (соленоид) к зажимам электроизмерительного прибора. Затем возьмем стержневой магнит, приблизим его конец к верхнему отверстию катушки и быстро опустим магнит внутрь катушки.

Стрелка прибора отклонится и снова вернется на место, как только прекратится движение магнита. Следовательно, в катушке возникал кратковременный ток.

Многократно опуская магнит в соленоид и вынимая его оттуда, мы убедимся в том, что при этом в соленоиде каждый раз возникает ток. Направление тока зависит от того, какой именно конец магнита опускается в соленоид. При вынимании магнита из соленоида направление тока изменяется на обратное.

Видоизменим теперь наш опыт, сохранив его сущность. С этой целью приготовим два соленоида разных размеров. Меньший соленоид должен свободно входить внутрь большего. К меньшему соленоиду присоединим провода от гальванической батареи.

Провод с током — это магнит, как, показал Ампер. Следовательно, опускание приключенного к батарее маленького соленоида в большой равносильно опусканию магнита внутрь соленоида. Опыт вполне подтверждает это соображение.

В подобных опытах Фарадею удалось получить так называемые наведенные, или индукционные, токи.

Фарадей перевернул страницу своей толстой тетради и задумался. В его голове возникали планы новых опытов, которые должны были всесторонне подтвердить уже наблюдавшийся результат.

«Удаление и приближение магнита к соленоиду, соединенному с измерительным прибором, равносильно тому, что в первом случае усиливается магнетизм магнита, а во втором — он ослабевает. Точно так же приближение соленоида с током равносильно усилению его магнитных свойств при помощи увеличения проходящего в нем тока. В таком случае, по-видимому, можно опустить маленький соленоид в большой и, больше не двигая его с места, действовать лишь размыкателем тока. Каждый раз, когда я буду замыкать и размыкать цепь катушки, связанной с гальванической батареей, должен появляться ток и во второй катушке», — рассуждал Фарадей.

Опыт подтвердил и это рассуждение Фарадея. Вместе с тем ученый заметил, что более сильное отклонение стрелки наблюдается в том случае, когда внутрь маленького соленоида помещается железный сердечник.

Теперь Фарадею была понятна причина неудачи его первых опытов. Ведь ток во второй цепи возбуждается лишь при замыкании и размыкании цепи, при приближении и удалении обмоток, при опускании и поднятии магнита или вообще во время изменения расположения цепей или возбуждающего магнита. А в первых его опытах все оставалось в покое. Кроме того, Фарадей не обращал раньше внимания на мультипликатор в моменты замыкания и размыкания цепи, так как ошибочно представлял себе, что новое явление должно произойти не в эти первый и последний моменты, но во время установившегося тока в первичной цепи.

24 ноября 1831 года Фарадей доложил собранию членов Королевского общества о своем великом открытии электромагнитной индукции. Этот доклад содержал сто тридцать девять пунктов с описанием большого числа опытов, проделанных ученым в подтверждение своего открытия.

— Теперь уже можно, наконец, магнетизм превращать в электричество! — говорил Фарадей.

Стало ясно, что на основании открытого Фарадеем явления электромагнитной индукции, или наведения, можно будет построить новые источники электричества.

Уже в июле 1832 года Фарадей получил письмо от некоего Р. М., который рассказывал об изобретенной им электрической машине. Р. М. писал, что свое изобретение он сделал на основании открытия Фарадея.

В разных странах изобретатели разрабатывали конструкции электрических машин, основанных на явлении электромагнитной индукции. В России академик Б. С. Якоби на основе открытия Фарадея изобрел электрический двигатель.

Благодаря открытию Фарадея стало возможным быстрое развитие электротехники и широкое применение дешевого электричества для различных производственных, бытовых и научных целей.

29 августа 1831 года, день знаменитого опыта Фарадея, вошло великим памятным днем в историю гениальных открытий. Этот день был поворотным также и для самого Фарадея. С этого времени и почти до самой смерти Фарадей занимался главным образом только исследованиями в области электричества и магнетизма.

В 1833–1834 годах Фарадей открыл законы прохождения токов через проводящие жидкости (электролиты) и законы их химического разложения (электролиза).

Давно уже было замечено действие электрического тока на проводящие жидкости, распадающиеся при этом па свои составные части. Например, вода при прохождении через нее тока распадается на водород и кислород.

На основании многочисленных опытов Фарадей установил следующий закон:

«Количество вещества, выделяющегося на токоподводящих пластинках (электродах), погруженных в жидкость, зависит от силы тока и от времени его прохождения: чем больше сила тока и чем дольше он проходит, тем большее количество вещества выделится из раствора».

Когда же Фарадей пропускал один и тот же ток последовательно через несколько различных растворов, он заметил, что количество выделившегося на электродах вещества неодинаково, хотя ток и время его прохождения были одними и теми же. Фарадей точно взвесил выделившиеся вещества и заметил, что вес их не случаен и зависит от химического состава вещества. На каждый грамм водорода всегда получалось около 23 граммов натрия, 35,5 грамма хлора, 107,9 грамма серебра и 31,8 грамма меди. Установленные Фарадеем законы стали основой для новой науки — электрохимии.