Изменить стиль страницы

Мальчик кивнул. Это было удивительно, но принцип, на котором это основано, был легко понятен. Если маленькая электрическая сила, действующая как магнит, могла поднимать маленькие предметы, большая могла поднимать большие.

— Теперь другая сторона открытия. Английский ученый Фарадей, повторяя и развивая опыты Эрстеда, нашел, что электрические токи создают вокруг себя пространство, насыщенное магнетизмом; он решил, что если электрический ток может произвести магнит, магнит должен быть в состоянии вызвать электрический ток.

— В самом деле может?

— Может и вызывает. Если ты возьмешь проволочное кольцо, не соединенное ни с батарей, ни с чем-нибудь подобным и привесишь к нему магнит так, чтобы он мог качаться взад и вперед, ты увидишь, что каждое качание будет производить в проволоке электрический ток, который будет итти в двух разных направлениях, обратно качанию. Вот эти-то два открытия и сделали электричество такой общеполезной вещью, какой оно стало теперь. Электрическое освещение, электрическое отопление, электрическая тяга для железных дорог и трамвая и многое другое является применением открытий Эрстеда и Фарадея.

— Это все должно быть очень сложно?

— Не так сложно, как кажется. Если понять основные принципы, то разобраться в остальном будет легко. А если ты хочешь заняться радио, тебе придется подумать над устройством электромагнитных машин. Есть у тебя время сейчас послушать о них?

Хюг выглянул в окно.

— Я не вижу дрожек Берка; должно быть он еще в лавке.

— Лучше посиди тут и слушай меня, чем в лавке, где будут толковать о политике. Не знаю, много ли ты поймешь, да авось чему-нибудь и научишься. Только слушай внимательно.

Существует только два основных вида электрических машин. В первой механическая энергия превращается в электрическую, и машины этого вида называются генераторами. Они могут получать движение откуда угодно — от паровой машины, бензинового двигателя, водяного колеса, конной тяги или силы человека. Над этим нечего смеяться. Теперь для армии изготовлены радиоаппараты, которые человек может нести на спине; они приводятся в движение ручным колесом, вроде того, как у того итальянца на углу, который жарит бобы.

Другой вид электрических машин делает как раз обратное. Он превращает электрическую энергию в механическую; такие машины называются моторами. Есть различные моторы, но принцип у всех один и тот же. Самый простой случай; в электрическом автомобиле мотор берет ток от батареи и превращает его в двигательную энергию, которая вращает колеса. Может быть позже ты узнаешь об индукционных катушках и трансформаторах, но их нельзя считать машинами. Это электрические приборы, и их действие легко понять, если познакомиться с электромагнитными машинами или динамо; мотор это обратная динамо. Понял?

— Да, м-р Блэден.

— Тогда идем дальше. Ты заметил, вероятно, что электричество может передавать энергию на расстояние. Ты видел, что когда ты подносил наэлектризованный стеклянный стержень к пробковому шарику, шарик притягивался раньше, чем стекло касалось его. Это показывает, что от стеклянного стержня исходит некоторое влияние. Назовем сферу притяжения или отталкивания «электрическим полем». С проволокой или другим проводником, по которому идет ток, будет то же самое: вокруг него образуется «электрическое поле», или от него будет исходить известное электрическое напряжение. Это запомни хорошенько.

Магнетизм тоже передается на расстоянии. Одинаковые полюсы отталкиваются, но им для этого нет необходимости соприкасаться. Эрстед не коснулся магнитной стрелкой проволоки батареи, а только близко поднес их друг к другу.

Кроме «электрического поля», которое лучше назовем линиями электрической энергии, проводник с идущим по нем током создает «магнитное поле», в котором проходят линии магнитной силы (под прямым углом к электрическим линиям). Комбинация тех и других делает возможной передавать и получать радиоволны.

Но мы уклонились от того, что я хотел тебе рассказать — от электромагнитных машин. Слушай внимательно.

Генератор или мотор можно сделать двумя способами: вращая магнитное поле в электрической цепи или же вращая электрическую цепь в магнитном поле. Принцип вот какой: если проводник движется в магнитном поле, в нем возникает или индуктируется электродвижущая сила.

— Я не совсем понимаю, как это вращается в магнитном поле, — сказал Хюг.

— Подумай-ка, это не трудно. Я тебе говорил, что когда магнит качается на проволочном колечке, в проволочке получается ток.

— Это я понимаю.

— Тогда в чем же дело? Тут только движение взад и вперед заменено вращательным движением.

— Теперь я понимаю, — сказал мальчик.

Он вспомнил свои первоначальные опыты, когда он получил поступательное движение поршня из вращательного движения водяного колеса.

— Я постараюсь дать тебе хорошо понять, потому что, если ты этого не поймешь, то не сможешь никогда разобраться в электрических машинах. Возьми маленький обруч — железный, так как железо проводник. Сделай в нем два отверстия одно против другого. Повесь обруч на веревку, но только то место, к которому ты привяжешь веревку, раньше оберни для изоляции резиной от старой галоши (резина не проводник). Срежь тонкую круглую палочку, проткни ее в оба отверстия так, чтобы она могла в них свободно поворачиваться. Потом в центре обруча прикрепи к тросточке под прямым углом к ней легкий стальной брусок, намагниченный так, как я тебе говорил; концы бруска должны почти достигать обода, но не касаться его. Сам брусок не будет касаться обруча, но невидимые лучи магнитного поля, продолжающиеся за концами бруска, будут. Понятно?

— Как будто бы, — сказал Хюг. — Его смущали невидимые лучи.

— Постарайся понять. Если ты начнешь вращать палочку, магнит будет вращаться вместе с ней. Линии магнитной силы пересекут обруч или проводник и в своем движении создадут в нем электрический ток; —он повторил: линии магнитной силы, вращающиеся внутри проводника, пересекают неподвижный проводник.

— Пожалуйста, еще раз, — попросил Хюг.

Блэден повторил весь пример и продолжал:

— Ты должен понять, что то же самое было бы, если бы ты установил магнит неподвижно, — прибил бы ось одним концом к столу, и заставил бы обруч вращаться вокруг нее. Обруч все равно пересек бы магнитные линии, и в нем получился бы ток.

Хюг кивнул, хотя он понимал слова, но еще не схватил сущности вопроса. Телеграфист старался найти еще более простой пример. Наконец, его лицо прояснилось.

— Смотри, Хюг. — Он взял спичку и воткнул в нее близко от конца обыкновенную булавку.

— Вот, скажем, магнит.

Потом он привязал к большому и указательному пальцу своей левой руки шнурок и оставил его свободно висеть между пальцами. Затем поднял левую руку и сделал из большого и указательного пальца кружок, но так, что пальцы не соприкасались. Правой рукой он взял спичку и просунул между кончиками большого и указательного пальцев левой руки так, что булавка пришлась на середине круга, и стал медленно вращать спичку. Хюг сразу сообразил.

— Теперь я понял. Два пальца это обруч или проводник, нитка — проволока, ведущая к какому-нибудь прибору, который надо пустить в ход; булавка — магнит, а спичка — ось, чтобы вращать его. Так?

— Совершенно верно.

Теперь телеграфист стал держать спичку неподвижно, а кисть левой руки поворачивать насколько возможно кругом.

— Понимаю теперь и эго, — сказал мальчик. — Это то же самое, только наоборот: вращается проводник. Я сделаю такой, когда вернусь домой.

— Сделай несколько разных, — посоветовал Блэден. — Пусть в одном будет так: магнит снаружи, а проводник вращается внутри. Самый лучший способ чему-нибудь научиться, это самому проделать его, а если доктор Камерон пришлет тебе батарею, так тока у тебя хватит. Но это еще не все. У тока есть направление. У магнетизма тоже. Я тебе дам легкое правило, чтобы запомнить эти направления. Если возьмешь проволоку или проводник в правую руку — заметь, в правую, — повернув большой палец по направлению тока, остальные пальцы будут согнуты в сторону магнитного поля.