Физика в играх

Очень просто делать гальваническим способом медные листья, потому что обратная сторона настоящих древесных листьев с выпуклыми жилками представляет собой готовую уже матрицу. Натрите графитом обратную сторону листа и повесьте его на отрицательном проводе, повернув лист натертой стороной к медной пластине. Чтобы осаждение меди на листе — особенно если он большой — происходило более равномерно, протяните к разным местам листа несколько тонких проволочек от провода, подводящего ток к листу. По краям медь обычно осаждается с излишком и даже переходит на другую сторону листа. Поэтому края медного слепка приходится опиливать напильником, придавая ему очертания оригинала.

Беседка и деревья из свинцовых кристаллов. Толстую свинцовую проволоку повесьте дугой в банку с раствором свинцового сахара. С этим раствором не шутите: он ядовит. Сделайте на стакан крышку из картона и сквозь нее пропустите еще один кусочек свинцовой проволоки так, чтобы он немного не доходил до дуги. Прямую проволоку соедините с отрицательным проводом батареи, а дугу — с положительным.

Чудное зрелище будет перед вашими глазами, особенно если вы будете смотреть в лупу. Вы увидите, как свинцовая проволока на отрицательном проводе постепенно утрачивает свою гладкую поверхность. Из свинцового сахара, так же как и в прежних опытах из медного купороса, выделяются маленькие блестящие кристаллики свинца. Они садятся на проволоку в середине стакана (рис. 125, слева), образуют причудливые разветвления, и наконец вырастает перевернутое вершиной книзу дерево.

Если вы измените направление тока, переставив провода, вы увидите, как «дерево» уменьшается и кристаллы отрываются от него. В то же время на дуге, которая соединена уже с отрицательным полюсом, начнут вырастать кристаллы, и наконец вместо дерева образуется беседка, правда тоже перевернутая верхушкой вниз (рис. 125, справа). После опыта слейте раствор в бутылку, а стакан хорошенько вымойте под краном.

Рис. 125

Вода, кипящая без огня. Вы читали уже о том, что, если по тонким проводам проходит ток большой силы, он нагревает их. Вы видите это каждый день у себя дома в электрических лампочках.

Если у вас есть батарея в 8—10 элементов, вы можете раскалить добела тоненькую железную проволоку. Еще легче раскалить проволоку, специально изготовляемую для электронагревательных приборов — для чайников или утюгов, — так называемую никелиновую, реотановую или нихромовую проволоку.

Сверните из тонкой никелиновой проволоки спираль длиной 1–2 сантиметра и концы ее присоедините к проводам батареи. Проволока сейчас же нагреется. Окуните спираль в пробирку с холодной водой (рис. 126). Вода забурлит, заклокочет и закипит.

Рис. 126

Если батарея невелика, возьмите проволоку покороче и потоньше.

Электромагнетизм

Простейший электромагнитный телеграф. В 1820 году Эрстед, профессор физики в Копенгагене, сделал открытие, всей важности которого в то время даже не смогли оценить. Эрстед производил опыты с электричеством вблизи стрелки компаса и, к своему удивлению, заметил, что всякий раз, когда к стрелке приближались провода батареи, стрелка отклонялась от своего обычного направления с севера на юг. Отклонение стрелки зависело от направления тока в проводе.

Теперь даже трудно себе представить, какое волнение произвело это открытие во всем ученом мире в то время. До того времени магнетизм и электричество считались силами чуждыми друг другу, различными, — и вдруг оказалось, что они имеют что-то общее. Тогда не предполагали даже, до какой степени тесна связь между электричеством и магнетизмом. Эрстед заметил, что чем больше напряжение тока, проходящего по проволоке, и чем ближе эта проволока к стрелке, тем больше отклоняется стрелка компаса.

Вы сами можете произвести опыт Эрстеда. Но чтобы опыт был интереснее, можно заодно построить действующий электромагнитный телеграф, примерно такой, какой когда-то построили в Геттингене два ученых — математик Гаусс и физик Вебер. На рис. 127 показано, как устроена станция нашего электромагнитного телеграфа. На рис. 127, А она показана в разрезе сбоку, а на рис. 127, Б в разрезе спереди.

Рис. 127

Возьмите две спичечные коробки. Их ящички нам не нужны. Каждую коробку проткните посредине широкой стороны раскаленной вязальной спицей. Намагнитьте обломок вязальной спицы с почти такой же длины, как коробка, и проткните им маленькую пробку п так, чтобы концы спицы, выходящие по обе стороны пробки, были одинаковой длины. В эту же пробку, сквозь отверстия в широких сторонах спичечных коробок, воткните с обеих сторон по иголке так, чтобы они образовали ось для вращения намагниченной вязальной спицы. На нижний конец спицы наденьте маленькую пробочку м.