Фрэнсис Ролт-Уилер - Как мальчик Хюг сам построил радиостанцию

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.