Фрэнсис Ролт-Уилер - Как мальчик Хюг сам построил радиостанцию

— Теперь я понял. Два пальца это обруч или проводник, нитка — проволока, ведущая к какому-нибудь прибору, который надо пустить в ход; булавка — магнит, а спичка — ось, чтобы вращать его. Так?

— Совершенно верно.

Теперь телеграфист стал держать спичку неподвижно, а кисть левой руки поворачивать насколько возможно кругом.

— Понимаю теперь и эго, — сказал мальчик. — Это то же самое, только наоборот: вращается проводник. Я сделаю такой, когда вернусь домой.

— Сделай несколько разных, — посоветовал Блэден. — Пусть в одном будет так: магнит снаружи, а проводник вращается внутри. Самый лучший способ чему-нибудь научиться, это самому проделать его, а если доктор Камерон пришлет тебе батарею, так тока у тебя хватит. Но это еще не все. У тока есть направление. У магнетизма тоже. Я тебе дам легкое правило, чтобы запомнить эти направления. Если возьмешь проволоку или проводник в правую руку — заметь, в правую, — повернув большой палец по направлению тока, остальные пальцы будут согнуты в сторону магнитного поля.

Он взял перо в правую руку, кончиком наружу. Затем повернул кисть руки, направив к носу кончик пера, держа на нем большой палец.

— Ты замечаешь, что направление пальцев от кончиков к ладони такое же, как то, по которому движется часовая стрелка. Существует правило для определения направления индуктивного тока и движения проводника, когда магнитное поле неподвижно. Но пока не надо загромождать этим твою голову.

Запомни правила, которые я тебе объяснил, и посмотрим, что же случилось с обручем и с бруском. — Он опять взял спичку с булавкой и стал двигать их в маленьком кружке между двумя пальцами левой руки.

— Пусть северный полюс бруска будет вверху обруча. Он вращается влево, т. е. против часовой стрелки. Следовательно, северный полюс бруска направляет вправо по обручу электрический ток. Южный полюс — внизу обруча — дает ток влево. Так как обруч круглый, то то, что внизу влево, будет наверху вправо; иными словами, ток будет направлен по часовой стрелке. Брусок продолжает вращаться всегда под прямым углом к обручу. Когда он делает полоборота, северный полюс оказывается внизу, а южный вверху. Линии магнетической силы переменили свое направление, хотя движение бруска осталось тем же, и обруч продолжает оставаться неподвижным. Это изменяет направление электродвижущей силы, и теперь ток идет по обручу влево наверху и вправо внизу, т.-е. против часовой стрелки. — Он передал Хюгу спички и булавку и велел ему самому проделать опыт.

— Ток, который меняет направление, — продолжал он, — называется переменным током, тогда как ток от Вольтова элемента, идущий всегда в одном и том же направлении, называется постоянным. Ты сам видишь, что в переменном токе можно различить четыре части: момент покоя, когда брусок подходит вверх, прежде чем начинается ток, идущий по направлению часовой стрелки, толчок по направлению стрелки, еще один момент покоя, когда брусок идет вниз, и, наконец, толчок в направлении против часовой стрелки. Каждый момент покоя и толчок называются «переменой», а все четыре части вместе, до момента, когда вращающийся брусок приходит вновь к своему первоначальному положению, называются «периодом».

Это простейший вид генератора переменного тока или альтернатора (тип с вращающимся полем). Твои пальцы дали механическую энергию, а пересечения линий магнитного поля, как результат этой энергии, дали индуктивный переменный электрический ток. Ты мог бы это сделать, вращая проволочную петлю между полюсами подковообразного постоянного магнита или электромагнита. Если включить коммутатор (прибор, состоящий из двух полуцилиндров, соединенных с вращающейся проволочной петлей и касающихся при каждом полуобороте неподвижных металлических щеток), генератор с переменным током превращается в генератор с постоянным током. Когда-нибудь я тебе покажу, как это делается.

Теперь возьми то же самое наоборот. Если ток Вольтова элемента включить в цепь через проволочную петлю, лежащую в сильном магнитном поле, свойственная линиям магнитного поля сила толчка заставит вращаться петлю — и вот тебе электрический мотор. Просто, не правда ли?

— Для вас, но не для меня, — сказал Хюг, — глаза которого готовы были выскочить из орбит.

— Если ты это сам сделаешь, ты найдешь это нетрудным. Электрические приборы кажутся сложными только, когда о них слышишь или читаешь. Сделай только сам маленький электрический прибор, и после этого тебе самый большой покажется пустяком.