5.1. Първите сведения за електричеството на триенето и магнетизма
Бог прояви щедрост , когато даде на света такъв човек.
Посвещава се на Светлана Плачкова
Книга 2. Знание и опит – пътят към съвременната енергетика
- Книга 2. Познание и опит – пътят към модерното
- ЧАСТ 3. Развитие на учението за електричеството
- Раздел 5. Първи наблюдения и опити
5.1. Първите сведения за електричеството на триенето и магнетизма
Електричеството (от гръцки „elektron“, което означава „кехлибар“) е набор от явления, при които се открива съществуването, движението и взаимодействието на заредени частици. Често електричеството се разбира като електрическа енергия, например, когато се говори за използването на електроенергия в националната икономика. Значението на термина "електричество" се е променило в процеса на развитие на физиката и технологиите (М., "Съветска енциклопедия", 1989 г.).
Първоначалните познания за наелектризирането чрез триене и магнитните свойства датират от древни времена. Например известният египтолог Бругш паша предполага, че в египетските храмове е имало… гръмоотводи! Те бяха високи дървени мачти с метална обшивка. Същите стълбове, само направени от желязо, са били известни на древните индуси.
В онези далечни времена, в околностите на древногръцкия град Магнезия, древните гърци открили камъчета, които привличали леки железни предмети (те се наричали магнити и думата „магнит“ дойде при нас оттам). Откриха и камъчета, изхвърлени от приливите и вълните на моретата (наричаха ги кехлибар), които не привличаха железни предмети като магнити, но имаха не по-малко любопитно свойство: след като се търкаха с вълна, те придобиваха способността да привличат пухчета, косми, сламки, леки парчета дърво и други леки тела. Древногръцкият философ Талес от Милет пръв описва това явление, коетонад 2000 години остават неизследвани и неизползвани.
Писмени доказателства за запознаването на човек с магнитните свойства на някои материали могат да бъдат намерени в чудесната поема „За природата на нещата“, написана от Тит Лукреций Кар през 1 век пр.н.е.:
Също така се случва желязната скала да се редува Може да отскочи от камъка или да бъде привлечена от него. Наблюдавах също как те скачат в меден съд Самотракийски железни пръстени или стърготини Ако под този съд има магнитен камък.
Първите автентично известни споменавания на електрически и магнитни явления са свързани с името на изключителен английски физик и лекар, лекарят на живота на кралица Елизабет Уилям Гилбърт.
В своя труд "За магнитите, магнитните тела и голям магнит - Земята", публикуван в Лондон през 1600 г., той за първи път разглежда магнитни и много електрически явления и дава голям списък от тела, наелектризирани от триене. Неговите изследвания на свойствата на магнитната стрелка доведоха до правилния извод, че Земята също е магнит.
Хилберт пръв използва за експерименти магнитна игла, окачена на тънка нишка. Тъй като основното свойство на магнита е неговата сила на привличане и тъй като кехлибарът, разтрит с триене, привлича малки тела към себе си (което Гилбърт знаеше), той се опита да установи връзка между силата на привличане на магнита и същата сила на кехлибара. Хилберт не успя да установи такава връзка, но откри, че свойствата на кехлибара са присъщи на редица други тела, особено на различни видове стъкло, планински кристал и др. И обратно, други тела (например мрамор, вар, метали и др.) нямат това свойство. Хилберт точно разграничава телата, които придобиват електрически свойства от триенето, от телата, които не придобиват тези свойства. Самата дума "електричество", както и изразите "електрическа сила" и "електрическа гравитация" дължат своя произход на него. Така че, ако в изучаването на магнетизма Гилбърт беше първият не хронологично, а по значимост, то в познаването на електрическите явления той беше истински пионер. Много важно в учението на Хилберт е, че той пръв отделя електрическите явления от магнитните, разкрива тяхната различна природа и формулира разликите между тях.
Природата на електрическите явления дълго време остава скрита за човешките изследвания. Причината за това може би се крие във факта, че ние откриваме тези явления само чрез съпътстващото ги механично, светлинно или топлинно въздействие.
В бъдеще по-нататъшното изследване на явлението наелектризиране чрез триене показа, че то се причинява от електрически заряди, които са ввсяко вещество, тъй като електрически заредените частици са съставни части на атомите на всички вещества. Но от времето, когато Хилберт показа, че много голям брой тела могат да бъдат приведени в електрическо състояние чрез триене, естествената наука, която тогава процъфтяваше, предприе по-нататъшни изследвания с усърдие.
Кметът на Магдебург и физикът Ото фон Герике изобретил и построил първото устройство за генериране на статично електричество.
Интересното е, че около хиляда години преди новото изчисление, важно постижение в областта на магнетизма е изобретяването в Китай на изненадващо гениално устройство, наречено "индекс на юга". Първоначално се използва само за гадаене, но след това започва да се използва по предназначение - като морски компас. По същото време е създадена оригиналната теглена от коне „каруца с юг“, върху която е монтирано механично устройство, което фиксира отклонението на теглича от дадената посока север-юг. Компасът е известен в Европа от 12 век. Без това най-просто навигационно устройство великите географски открития от 15-17 век биха били невъзможни.
Дизайнът на първата машина за генериране на електричество е описан от него в есето „Нови, така наречените магдебургски експерименти върху празното пространство“ (1672).
Той напълни стъклена топка със сяра и след това извади чашата, като я удари. Той снабди получената сярна топка с дървена ос с лагери. С помощта на връв топката можеше да се завърти бързо. Когато топката се търкаше в ръката, прикрепена към нея, малки искри изскачаха между нея и метален прът, свободно висящ пред нея. Прътът беше проводник (проводник) и можеше да отдаде заряда си на ръката или други близки предмети. Първата електрическа машина за триене Ото фон Герике иилюстрация на ефекта на притегателната сила на електричеството е показана на фиг. 5.1.
Характерна особеност на края на 17-ти и началото на 18-ти век е, че изучаването на електрическите и магнитните явления заема водеща позиция. Тези изследвания се проявиха в огромен брой експерименти, които сякаш нямаха връзка помежду си, но от които постепенно
Ако още преди края на 17 век се е смятало, че мълнията е сярна или нитратна пара, която внезапно се запалва, то още в самото начало на 18 векимаше съобщения, че искри и пращене, когато пръст се доближи до натрит кехлибар, могат да бъдат сравнени със светкавица и гръм.