Начало изучения электрических явлений

Начало изучения электрических явлений.

Начальные явления об электризации трением относятся к глубокой древности. Так электризация янтаря при трении была известна еще в VI веке до н.э. греческому философу Фалесу из Милета. Однако историю науки об электрических явлениях можно начать с исследований Вильяма Гильберта1. 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»2. Гильберт установил, что стекло, смолы и многие другие вещества также электризуются при трении. Натертые шелком или сукном, они притягивают пушинки, соломинки и т.п.

Первую электрическую машину в 1650 году построил немецкий ученый Отто Герике. 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 проделал 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 году 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.

Французский исследователь Шарль Дюфе в 1730 году изучил взаимодействие наэлектризованных тел. Дюфе заметил, что в одних случаях наэлектризованные тела взаимно притягиваются, а в других – отталкиваются. Например, натертая стеклянная палочка отталкивается от другой такой же палочки, но притягивается к наэлектризованному стерженьку из смолы. Дюфе объяснил это явление тем, что существуют два рода электричества – «стеклянное» и «смоляное». Тела, заряженные электричеством одного рода, взаимно отталкиваются, а при разноименных зарядах притягиваются.

Более удачное обозначение двух родов электричества, удержавшееся до нашего времени, в 1778 году дал Вениамин Франклин3. «Стеклянное» электричество им было названо положительным, а «смоляное» - отрицательным.

Первые приборы для обнаружения электричества и количественного изучения электрических явлений появилось в XVIII веке. Один из первых электроскопов в 1745 году 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, особенно по изучению электрического поля вокруг заряженных тел и по электризации металлов.

В 1785 году французский инженер Шарль Кулон опытным путем установил, от чего зависит сила взаимодействия наэлектризованных тел (закон Кулона) и ввел понятие «количество электричества».

В XVIII веке были построены более мощные электрические машины, чем машина Герике. Одна из них машина Жана Нолле4. (фото)Электричество возникло от трения о ладони стеклянного шара, приводившегося во вращение бесконечным ремнем от колеса. Заряды с шара переходили по проводнику на кондуктор. Который был подвешен на шелковых нитях.

В 1750-1780 годах увлечение «электричеством от трения» было всеобщим. Проводились опыты по электризации людей, воспламенению спирта от искры и т.д. В 1870 году Уимшерстом изобретена электрическая машина.

В XVIII веке была высказана гипотеза, что электрические заряды действуют друг на друга на расстоянии. Но Майкл Фарадей5 отказался признавать эту гипотезу дальнодействия и обратил внимание на среду, через которую предавались электрические притяжения и отталкивания. В 1852 году Фарадей проделал такой опыт. Он погружал разноименно заряженные тела в масло (оно является диэлектриком), в котором имелись зернышки какого-либо легкого порошка; при этом между заряженными телами возникали кривые линии из частиц порошка, идущие от одного заряженного тела к другому. Фарадей предположил, что эти линии не только указывают направление действия сил в различных точках полученного электрического поля, а соответствуют каким-то изменениям в той среде, через которую передаются электрические действия. Этот опыт помог Фарадею создать учение об электрическом поле.

Как видим, многое явления, связанные с электризацией тел, были открыты еще в XVII- XVIII веке, но полное объяснение они получили только тогда, когда развилось учение об электрическом поле и было открыто строение атома.

Кроссворд «Лесенка».

   В каждую клетку включая нумерованную, поставьте по букве так, чтобы слова по горизонтали означали:

1.Английский физик, открывший существование проводников и непроводников электричества.

2.Французский ученый, впервые изучивший взаимодействие одноименно и разноименно заряженных тел.

3.Французский ученый, первым изучивший силу взаимодействия заряженных тел и давший понятие о количестве электричества.

4.Русский ученый, построивший один из первых электроскопов, погибший при изучении грозы.

5.Немецкий ученый, изучивший электризацию с помощью вращающегося шара из серы.

6.Английский физик, создавший учение об электрическом поле.

7.Английский физик, родоначальник науки об электрических явлениях, автор термина «электричество».

8.Американский ученый, придумавший термины «положительное» и «отрицательное» электричество, исследовавший грозу и предположивший строить молниеотводы.

9.Великий русский ученый, экспериментально и теоретически исследовавший атмосферное электричество.

Ответы: 1. Грей. 2. Дюфе. 3. Кулон. 4. Рихман. 5. Герике. 6. Фарадей. 7. Гильберт. 8. Франклин. 9. Ломоносов.