Из истории изучения электрических явлений

Рис. 3. Электрическая машина Отто Герике

Самым первым полученным человеком электричеством была электризация трением. Начальные знания об этом явлении относятся к глубокой древности. Так, электризация янтаря при трении была известна в VI веке до н.э. греческому философу Фалесу из Милета. Однако историю науки об электрических явлениях можно начать с исследований Вильяма Гильберта, врача английской королевы Елизаветы. Первое сочинение по электричеству и магнетизму Гильберт опубликовал в 1600 г., где описал электризацию трением; здесь же он впервые в истории науки применил термин «электричество» (от греческого слова «электрон», что означает «янтарь»). Гильберт установил, что стекло, смолы и многие другие вещества также электризуются при трении. Натертые шелком или сукном, они притягивают пушинки, соломинки и т.п. После расчесывания волос расческой, она также электризуется и может притягивать к себе маленькие кусочки бумаги. Попробуйте провести такой опыт.

Про тело, которое при натирании притягивает к себе другие тела, стали говорить: оно наэлектризовано, или ему сообщен электрический заряд.

Позже ученые выяснили, что заряды бывают двух видов. Один вид назвали положительным (+), а другой — отрицательным (–). Опытным путем установили: заряды одинаковых знаков друг от друга отталкиваются, а заряды разных знаков притягиваются. Первую электрическую машину в 1650 г. построил немецкий ученый Отто Герике (рис. 3). Сначала он изготовил из серы большой шар. Натирая рукой шар, Герике наблюдал притяжение к нему легких предметов. Для большего удобства ученый установил шар на оси в особом станке. Вращая с помощью рукоятки шар и прижимая к нему ладонь, его можно было наэлектризовать. С помощью этой электрической машины Герике произвел много опытов. Наблюдая притяжение легких тел к наэлектризованному шару, он заметил, что пушинки и кусочки бумаги, коснувшись шара, отскакивали от него. Герике удалось даже заставить пушинку, коснувшуюся шара, плавать над наэлектризованным шаром в воздухе. Но объяснения этому явлению Герике не нашел.

В 1729 г. английский физик Стефан Грей открыл существование проводников и непроводников электричества. Испытывая различные тела природы, Грей установил, что электричество распространялось по металлическим проволокам, угольным стерженькам, пеньковой бечевке, но оно не передавалось по каучуку, воску, шелковым нитям, фарфору, которые могут служить изоляторами, предохраняющими от утечки электричества. К числу хороших проводников, как показали опыты Грея, принадлежат ткани тела человека и животных.

Рис. 4. Опыты с электрической машиной

Первые приборы для обнаружения электричества и количественного изучения электрических явлений появились в XVIII веке. Эти приборы назвали электроскопами (от сочетания слов: электричество и смотреть). Один из первых электроскопов в 1745 г. построил академик Петербургской Академии наук Георг Вильгельм Рихман. Электроскоп Рихмана состоял из железной линейки, против ребра которой была подвешена льняная нить, внизу имелась шкала. Когда линейка была наэлектризована, нить отталкивалась. С помощью этого прибора Рихман проделал много опытов.

В 1750–1780 гг. увлечение «электричеством от трения» было всеобщим. Проводились опыты по электризации людей, воспламенению спирта от искры и т.п. (рис. 4).