Фрэнсис Ролт-Уилер - Как мальчик Хюг сам построил радиостанцию

Доктор сдвинул на затылок свою старую шляпу и почесал голову.

— С чего же мне начать, когда мальчик ничего не знает? Я могу дать ему формулы, но он их не поймет. Он должен учиться математике. Почему вы не учили его, мисс Фергюсон?

— В два месяца?

— Да! Это было бы, пожалуй, слишком скоро. Ну, я постараюсь дать ему некоторое представление. Слушай, Хюг, знаешь какая разница между галонной жестянкой и квартой?

— Конечно. Одна содержит галон, другая — кварту.

— Которая больше?

— Галонная.

— Очень хорошо. Не величина может относиться не только к объему, но и к энергии. Не всегда самый толстый человек будет и самым сильным. Скажи, отчего движется твое водяное колесо?

— Потому, что вода падает на кружки.

— Если бы вода падала с высоты одного дюйма, могла бы она вертеть колесо?

— Нет, если б только ее не было бы гораздо больше.

— Хорошо, я вижу, ты это понимаешь. Ты видишь, что движение колеса обусловливается высотой падения воды. Такое же значение имеет количество. Если ты поставишь десятигалонный чан с краном в дне на скамейку на высоте десяти футов, когда будет сильнее струя, если чан будет полон, или если в нем будет воды только на дне?

— Когда он будет полон, конечно.

— Верно. Давление будет больше, и потому будет больше движущая сила. Не забывай этого! В больших городах так устроен водопровод.

Бак ставится в месте более высоком, чем уровень города, и давление воды в нем гонит воду по трубам, подымая ее даже на верхние этажи высоких домов. Это давление можно измерить.

Всякий конденсатор, как твоя лейденская банка, мой мальчик, является резервуаром электричества. Между двумя пластинками существует разность потенциалов. Эта разность потенциала создает напряжение. Оно может быть измерено в вольтах [3] Вольт есть единица электрического напряжения; это электродвижущая сила, дающая ток в один ампер при сопротивлении проводника в один ом. Ампер — единица силы электрического тока; она основана на количестве серебра (0,001118 гр.), выделяемого в одну секунду действием электрического тока из азотно-кислого серебра. Ом — единица электрического сопротивления; это есть сопротивление ртутного столба (длиной 106,3 сантиметра и весом 14,4521 гр., сечение 1 кв. миллиметр), при температуре 0°. , как расстояние измеряется ярдами или вес фунтами.

Вольт назван по имени одного итальянского ученого Вольта, который после некоторых опытов с лягушачьими лапками изобрел первый электрический элемент или электрическую батарею. Когда я приеду в Фолджэмбвилль, я тебе пришлю оттуда батарею и книгу об электричестве.

— О, спасибо!

— Не благодари меня, благодари самого себя. Если бы ты не доказал, что стоишь этого, я не стал бы с тобой возиться. Но если ты в самом деле хочешь добиться чего-нибудь с электричеством, тебе надо серьезно заняться арифметикой. Если б мисс Фергюсон до своего отъезда дала тебе некоторое представление об алгебре, было бы еще лучше.

— Это я, пожалуй, смогу, доктор, — сказала учительница. — Конечно, только самое начало.

— Больше он и не усвоит, вероятно. Тебе надо, Хюг, как можно скорее научиться измерить емкость твоей лейденской банки. Глупо уметь пустить в ход прибор, не зная причины, по которой он работает.

Я видел парней с беспроволочным аппаратом, — ты не знаешь, что это такое, — которые думали, что если они умеют немного обращаться с выключателями и с рычагами, так они уже все знают. Это так же глупо, как если бы человек, который умеет налить капли из пузырька, думал, что он врач, хотя он не знает, что именно в бутылке и какое имеет действие.

Я постараюсь дать тебе понятие об электрических измерениях. Видел ли ты велосипедную шину?

— Да.

— И знаешь как она накачивается?

Мальчик кивнул.

— Давление воздуха в этом случае измеряется, исходя из фунта на квадратный дюйм. Я тебе объясню это на примере, хотя и не совсем точно.

Представь себе, что в шине есть отверстие в квадратный дюйм величиной и что есть хорошо подходящая к нему пробка весом в один фунт. Ты понимаешь, что если шина не вполне наполнена, давление будет недостаточное, чтобы вытолкнуть пробку. Таким образом можно измерить давление воздуха или упругость шины. Мощность конденсатора вроде твоей лейденской банки может также быть измерена, но только несколько иным способом. Результаты измерения выражаются в единицах, называемых «фарадами», по имени знаменитого английского физика Фарадея. Для лейденской банки эта единица слишком велика, и лучше считать в миллионных долях фарады [4] Фарада — единица электрической емкости конденсатора, заряженного одним кулоном до разности потенциалов в один вольт. Кулон есть единица количества электричества, проводимого в одну секунду током и силой в один ампер. Генри — единица электрической инерции цепи, в которой индуктируется в одну секунду электродвижущая сила напряжением в один вольт при применении силы тока в один ампер. Ватт — это мощность, произведенная током в один ампер при сопротивлении в один ом. Джоуль есть энергия, расходуемая в одну секунду током в один ампер на сопротивлении в один ом. (Ватт и джоуль суть механические единицы, рассматриваемые с точки зрения электричества). , или в микрофарадах.