Текст книги "Как мальчик Хюг сам построил радиостанцию"

Автор книги: Фрэнсис Ролт-Уилер

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 10 страниц)

Второй месяц пребывания учительницы в Муравьиной долине близился к концу, когда усовершенствованная лейденская банка Хюга стала работать. Девушка сама была почти также заинтересована опытами мальчика, как он сам, но главной ее заботой было наблюдение над лечением м с Берк.

Жена винокура много раз приезжала в шалаш для лечения, и здоровье ее заметно поправлялось: возможно, впрочем, что отчасти оно улучшалось благодаря наставлениям учительницы в области гигиены и диеты.

Приближался день, когда девушке надо было переехать к Айртону, чтобы провести там последние две недели. На этот раз это было неизбежно. Отказ ее настолько рассердил бы Сэнди Айртона, что непременно возникла бы вражда. Тайные предательские убийства стали бы случаться чуть не ежедневно, при чем ни женщины, ни дети не были бы пощажены. Если бы такая насыщенная местью атмосфера воцарилась, не могло быть и речи о школе в последующие годы. Это учительница хорошо понимала. Она поняла, что как ни неприятно, ей придется итти на встречу опасности, а то ее пребывание в долине принесет больше вреда, чем пользы.

Берк, который – в числе очень немногих – не боялся Айртона, предложил ему на две недели, которые мисс Фергюсон проведет у него в доме, отослать куда-нибудь Крэма под тем или другим предлогом. Но Айртон отказал наотрез и сердито сказал:

– Вы все думаете, что я сам никак не слажу со своими делами. Когда мне понадобится твой совет, Уот Берк, я его попрошу у тебя.

– Я не спрашиваю разрешения, чтобы предупредить человека, что у него под ногами гремучая змея, на которую он может наступить.

– Я присмотрю за гремучими змеями, если ты имеешь в виду моих мальчиков. И они будут вести себя прилично, хотя бы мне пришлось для этого свернуть им шеи.

После этого уже не о чем было разговаривать. Учительница уложила свой багаж и переехала к Айртону. Неприятности начались с первых дней. Мальчики знали, что отец зорко следит за ними, ожидая от них грубого обращения с учительницей. Крэм поэтому решил быть особенно любезным, стал предупредительным и фамильярным. Девушке было бы в тысячу раз приятнее, если бы он был груб, так как она не могла открыто оттолкнуть его, пока он был вежлив. Сэнди Айртон, готовый увидеть в своих сыновьях грубость или злобу, не был настолько чуток, чтобы оценить эту изысканную вежливость, которая так противна женщине, когда исходит от неприятного ей человека. Наоборот, он еще хвалил своего старшего сына зато, что тот не помнит зла. Крэм видел в отце этот недостаток чуткости, и понял, что он в безопасности. С каждым днем он становился все более фамильярным. Девушке приходилось переносить это, потому что она боялась, чтобы в доме не произошла какая-нибудь отвратительная сцена, которая бы разрушила всю ее двухмесячную работу Ей удалось, впрочем, показать, что она держит Крэма на известном расстоянии.

Первая неделя прошла без эксцессов и оставалось потерпеть еще только одну неделю, когда мисс Фергюсон стороной узнала, что Крэм Айртон поклялся не дать ей уехать раньше, чем она не проявит как-нибудь своего расположения к нему. Когда Крэм пришел в школу и непременно хотел проводить ее домой, она вышла из себя и так его отчитала, что при всем своем нахальстве он был испуган и ушел как побитый. решив отомстить. Комната в доме Айртона, в которой девушка спала, была, конечно, в нижнем этаже, потому что все дома в долине были одноэтажные. Сэнди Айртон, зная, на что способны его сыновья, особенно Уилли, приделал к двери этой комнаты крепкие засовы и большой железный болт, так что дубовая дверь была совершенно неприступна. Хюг слышал, как презрительно и строго учительница говорила с Крэмом и видел, как он ушел. Зная характер последнего, он очень встревожился. Непохоже было, чтоб Крэм оставил безнаказанной публично полученную обиду.

Мальчик решил ночью быть настороже. Было очень холодно, но снега было еще мало. Надев меховую куртку отца, захватив с собой одеяло и ружье, Хюг по горной тропинке пришел в лес за домом Айртона и выбрал место, откуда ему было видно окно учительницы. От отца, которому сказала сама мисс Фюргюсон, он знал, что дверь взломать нельзя.

Первая ночь прошла спокойно, только Хюг очень страдал от холода. Вторая ночь тоже прошла без происшествий, но Хюгу было легче, потому что не было ветра и в воздухе чувствовалось, что будет снег.

На следующий день, действительно, выпал снег. На третью ночь, около полуночи, когда Хюг геройски боролся с сном, он увидел, что Крэм и Олли крадучись выходят из задней двери. Это было подозрительно.

Он насторожился. Его особенно испугало отсутствие Уилли. Как видно, дело было не в какой-нибудь злой шутке; у Крэма была прескверная репутация.

Хорошо спрятавшись, Хюг внимательно следил за ними.

Шаги не были слышны из-за снега. Оба парня тихо подошли к окну, держа что-то в руках. Что это было, Хюгу в темноте не было видно. Только силуэты их ясно выделялись на снегу.

Насколько он мог видеть, ему казалось, что одно из стекол было вырезано, потому что Крэм просунул в окно руку, как будто оно было открыто, и сделал движение, как бы бросая что-то внутрь комнаты.

Крэм сделал движение, как бы бросая что-то внутрь комнаты.

Через несколько минут он увидел, как они тихо вынули всю оконную раму. Очевидно, они развинтили ее накануне и она держалась только на двух-трех винтах.

Олли подсадил Крэма, который сел на подоконник и перекинул одну ногу, намереваясь спрыгнуть в комнату.

В ту же минуту Хюг встал на колено, прицелился в другую ногу Крэма и спустил курок. Выстрел раздался в тишине ночи и одновременно с ним прозвучал крик Крэма, который упал с подоконника и лежал скорчившись на снегу.

Через несколько секунд из задней двери выбежал Сэнди Айртон с винтовкой в руках.

Из задней двери выбежал Сэнди Айртон с винтовкой в руках.

Хюг сообразил, что если он пустится бежать, его следы будут видны на снегу, да ему и не уйти от Олли и его отца. Поэтому он выступил вперед с ружьем в руках.

Увидя его, Сэнди Айртон прицелился было в него, но, видя, что мальчик не убегает, а приближается, опустил ружье и взглянул на раненого Крэма. Когда он поднял глаза, Хюг стоял пред ним.

– Это ты стрелял?

– Я, – был спокойный ответ.

Айртон посмотрел на вынутую раму, на своих сыновей и на Хюга.

– Так ты здесь сторожил?

– Да, три ночи подряд. Как видите, не напрасно.

Отец повернулся и схватил Олли за шиворот.

– Отвечай, ты, щенок, – крикнул он гневно. – Что вы сделали с девушкой, что она не двинулась с места?

Мальчик напрасно старался освободиться из рук. отца.

– Я не сделал ничего! Крэм бросил в комнату тряпку, смоченную какой-то жидкостью, которую он привез из города. Он хотел сыграть с ней такую штуку, чтобы все смеялись над ней, а не над ним.

– Так! ты оставайся тут, Олли! Если ты двинешься, я выдеру тебя так, что не оставлю у тебя живого места. И ты тоже останься тут, – сказал он Хюгу.

– Я не собирался бежать. – твердо ответил мальчик.

Айртон через окно влез в комнату. Как Олли сказал, лицо учительницы было закрыто упавшей на него тряпкой, от которой шел сильный неприятный запах, Айртон быстро сбросил тряпку. Через несколько минут холодный воздух, шедший через открытое окно, привел девушку в чувство.

– Вы, м-р Айртон! – воскрикнула она с удивлением и упреком.

– Я не сделаю вам ничего плохого. Как вы себя чувствуете?

– Голова немного кружится. Почему вы спрашиваете?

Тут девушка заметила, что рама вынута.

– О, что это с рамой? Ее вышибло ветром?

– Ее вынули…

Учительница сразу догадалась.

– Это…

– Да, это сделал Крэм. Послушайте – это он стонет. Он лежит на снегу с простреленной ногой.

– Кто же в него стрелял?

– Мальчик Сесиль: он сторожил за вашим окном.

– Как, в эту холодную ночь?

– Несколько ночей подряд.

Он помолчал.

– Теперь засните. Я вставлю раму на место. Вас больше не будут беспокоить.

Он вылез из окна, ударил Олли и сказал ему:

– Подними раму и помоги мне вставить ее на место.

Они вставили раму и мальчик показал, как она держалась на двух винтах. Чтобы оправдаться, он сказал, что Крэм заставил его помогать ему.

– Внесем Крэма и осмотрим его рану, – сказал Айртон, не обращая внимания на слова сына.

– Не могу ли я помочь. – спросил Хюг, – может быть пойти за доктором?

– Нет! Ты довольно сделал в эту ночь.

И тут лучшее в его натуре взяло верх над гневом и стыдом, что в его доме случилась такая вещь, и он прибавил:

– Я не сержусь на тебя за то, что ты стрелял. Может быть ты избавил мой дом от еще худшей славы. Ты хорошо поступил.

Глава IV. ЛЯГУШАЧЬИ ЛАПКИ

По счастью, ружье Хюга было заряжено дробью и рана Крэма была несерьезной. Боялись только заражения крови, так что послали за доктором Камероном.

Он приехал утром.

– Жалко, что тебе голову не прострелили, – сказал он Крэму после того, как ему рассказали о ночном происшествии. – Такие негодяи; как ты, создают всей долине плохую славу. Если бы я не был врачом, я бы дал тебе умереть от гангрены, и сказал бы: туда и дорога!

Несмотря на эти слова, доктор принялся за дело и постарался причинить больному как можно меньше боли.

Айртон промолчал, несмотря на свою обидчивость. Он знал резкие манеры доктора, так плохо гармонировавшие с мягкостью его прикосновения, знал, что не было человека более готового на самопожертвование, чем этот ворчливый доктор.

– Думаете ли вы, что он будет хромать? – спросил он.

– К сожалению, нет. Люди которые не стоят потраченного на них заряда, всегда выздоравливают. Через месяц этот ваш скверный мальчишка будет здоров, как всегда, а м-с Берк – одна из лучших женщин в долине – инвалид на всю жизнь.

– А говорят, что ей гораздо лучше.

– Много они знают! Она чувствует себя лучше, а это совсем не одно и то же.

– Вы полагаете, что электрическая машина мальчика Сесиля приносит ей пользу?

Доктор Камерон пожал плечами, не переставая работать.

– Я же говорю вам, что она чувствует себя лучше, значит лечение электричеством ей помогло. Но оно ее не вылечит. Я сегодня хочу поехать к Сесилям, взглянуть на машину. Я совсем не знаю этого мальчика, не видел его с тех пор, как он родился. У него должно быть есть голова на плечах и большой запас мужества, раз он решился провести на морозе несколько ночей, руководясь только чувством порядочности. Это хорошая черта. Он далеко пойдет.

– Он еще дальше пойдет, попадись он только мне в руки, – проворчал Крэм.

Доктор хорошо знал, что его горные пациенты так же суеверны, как и мстительны, и быстро ответил:

– Ты такой же дурак, как и негодяй, Крэм. Разве ты не знаешь, что с помощью своей машины он может в любой момент искалечить тебя. Помни, что молния действует и на расстоянии. Правда, он еще не знает, как это сделать, но ты не беспокойся, я его научу, имея в виду именно тебя.

Крэм не совсем поверил, но его сомнение было смешано со страхом. В конце-концов с молнией шутки были плохи.

– Да, – продолжал доктор, – электричество может лечить и убивать. В некоторых штатах его применяют для казни вместо повешения. Я не знаю, повесят ли тебя, Крэм, или казнят посредством электричества, но если ты будешь продолжать, как начал, ты кончишь на каторге или на электрическом стуле. А кроме того, запомни, что если я опять услышу о перестрелке, я приеду и буду тебя так лечить, что ты до конца дней своих не встанешь с постели, хоть до ста лет доживи. Я сделаю так, что ты будешь мучиться и днем и ночью. Мне для этого ружья не надо.

Это была ужасная угроза. То, что его могут опять подстрелить, мало пугало Крэма. Но, как все невежественные люди, он боялся неизвестного, и угроза доктора попала в цель. Он ни на минуту не сомневался в могуществе блестящих инструментов и старенькой аптечки.

Кончив перевязку, доктор Камерон пошел в школу и с разрешения учительницы рассказал о том, что случилось ночью. Он не выбирал выражений и ему удалось достигнуть того, что дети решили зорко следить за мальчиками Айртона в течение четырех дней, которые учительнице осталось пробыть в долине.

Доктор уже объявил Сэнди Айртону, что на эти четыре дня девушка вернется в дом Берка, и Айртон, глубоко пристыженный за своих сыновей, не протестовал.

После уроков доктор и мисс Фергюсон поехали к Сесилям, захватив с собой Хюга.

По дороге доктор расспросил мальчика о его познаниях в электричестве и опытах и, придя в шалаш, подробно осмотрел электростатическую машину и лейденскую банку.

– Какой вольтаж твоей банки, Хюг? – спросил доктор.

Мальчик посмотрел удивленно.

– Я не знаю, что значит вольтаж, доктор, – ответил он.

– Число вольт, мальчик, напряжение! Нет, не знаешь? А емкость банки, в фарадах?

Хюг покачал отрицательно головой, а мисс Фергюсон, к которой обратился доктор, сказала.

– Я тоже не знаю.

– Чорт возьми! Тебе необходимо выучить электрические меры, иначе ты ничего не сможешь сделать с электричеством. Ты будешь похож на человека, который хочет продать рожь, а сам не знает разницы между гарнцем и четвериком. У тебя есть лейденская банка и ты не знаешь, каким количеством электричества ты можешь ее зарядить или сколько энергии она может дать! Но это нелепо!

– Объясните же ему, доктор, – сказала учительница. Я не умею.

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]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°.


[Закрыть], 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]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).


[Закрыть], или в микрофарадах.

Мне сейчас некогда заняться определением напряжения и мощности твоей банки, потому что, чтобы быть точным, надо проделать довольно много вычислений. Но если ты говоришь, что она дает искру длиной приблизительно пол-дюйма, я думаю, что в ней должен быть вольтаж около 10.000 вольт или более, что ее мощность около 1/500 микрофарада и что ее энергия около трех восьмых джоуля. Поэтому при искре в пол дюйма она может дать несколько тысяч колебаний, из которых каждое заняло бы около трех восьмых миллионной доли секунды. Если бы ты мог сейчас приспособить ее к механической работе, при отсутствии потери энергии на вредные сопротивления, она могла бы поднять фунт на три дюйма от земли, или три фунта на один дюйм.

– Впоследствии, – продолжал доктор, улыбаясь удивлению мальчика перед цифрами, – ты сумеешь вычислить все это сам. Это не так трудно, как кажется. Кстати, ты умеешь писать?

– Он хорошо пишет, доктор, – гордо заявила учительница.

– Очень хорошо.

Доктор вынул бумажник и дал мальчику несколько марок.

– Продолжай свои опыты и пиши мне.

Хюг жестом отклонил.

– У меня нет денег, чтобы заплатить за них, доктор.

Доктор втайне посмеялся над этим проявлениемгордости и ответил серьезно:

– Наоборот, я должен тебе деньги. Я прописал м-с Берк лечение электричеством и ты дал ей восемь сеансов.

– Да, она была здесь восемь раз.

– Обычная плата за лечение электричеством пять долларов сеанс, но ты не очень опытен, не правда ли? Двух долларов будет достаточно.

– Я и не думал брать плату, – сказал несколько возмущенный Хюг.

– А я думал. Я, как ты знаешь, с этого живу. Если я что-нибудь прописываю, больным приходится платить. Я должен тебе шестнадцать долларов, которые я поставлю Уоту Берку в счет.

Хюг смотрел недоверчиво, так как в глубине души был убежден, что все это сказано только для того, чтобы успокоить его, но он не мог сказать доктору, что не верит ему.

– Если так, доктор, – сказал он, – вы можете взять эти деньги в уплату за книгу и батарею, о которых вы говорили.

– Отлично, – ответил доктор, пожимая мальчику руку и садясь в тележку. Он обернулся назад, чтобы сказать Хюгу:

– Я тебе вышлю батарею, как только приеду в Фолджэмбвилль, а книгу – как только она прибудет из Нью-Йорка. Займись хорошенько математикой.

Электрические определения, которые вдруг посыпались на него, не мало озадачили Хюга, но у него было легко воспринимавшая голова, и он стал над ними думать.

После обеда он взял свое ружье и пошел провожать мисс Фергюсон домой. Было решено, что она никогда не будет ходить одна и без оружия. Он задал ей массу вопросов, из которых она ответила лишь на немногие. Он повторил ей, что понял из разговора с доктором. В обоих случаях, когда он испытал сильное потрясение и когда получилась искра, между внутренней и наружной жестянкой очевидно был ток. Этот ток должен быть измерен амперами. Мальчик начал понимать также, что такое сопротивление, и понял, что сопротивляющаяся проволока может нагреваться, хотя он никогда не видел электрического света.

Хюг и мисс Фергюсон.

На самом деле, употребляемая Хюгом гальванизированная проволока все же не была хорошим проводником электричества. Другими словами, электроны в своем стремлении по мосту между двумя соединенными жестянками встречали на своем пути значительные препятствия. Атомы металлической проволоки противились переходу электронов, и это сопротивление могло быть измерено омами. Ярким примером может служить сопротивление водопроводной трубы давлению воды. Если труба слишком длинна или диаметр ее слишком мал, вода может перестать течь, так как трение воды о стенки пересилит давление. Точно так же длинная проволока оказывает большее сопротивление электрическому току, чем короткая, и тонкая, чем толстая.

Такое сопротивление, как всякое трение, производит теплоту. В электрической лампочке сопротивление атомов тонкой угольной нити или металлической проволоки переходу электронов (электрическому току) производит так много теплоты, что проволока накаляется до бела и дает свет.

Во всех телах, лежащих на пути электрического тока есть особый род инерции, называемый электрической инерцией. Инерция есть свойство, затрудняющее начало движения, а также и прекращение его. Паровоз употребляет больше силы на то, чтобы тронуть с места поезд, чем на то, чтобы тащить его; точно так же, чтобы остановить поезд даже после прекращения пара, нужны сильные тормоза.

Точно так же электрическая цепь, т. е. комбинация всевозможных электрических проводников, включенная между положительным и отрицательным полюсами какого-нибудь производящего электричество аппарата, будь это электростатическая машина, батарея или генератор, сопротивляется возникновению проходящего через нее тока так же, как и прекращению его. Некоторые цепи, в зависимости от их длины и вида включенных в них проводников (приборов), имеют большую инерцию, чем другие, и часто для увеличения инерции, если встречается необходимость, устраиваются различные приспособления. Инерция оказывает громадную пользу в работе с радио. Она измеряется единицей, называемой «генри», по имени американского физика Джозефа Генри. Доктор Камерон упомянул о лягушачьих лапках, и это напомнило мисс Фергюсон о том, что она учила в школе относительно открытия электрического тока. Стараясь ответить на вопросы Хюга, заданные им ей по дороге к дому Берка, ей пришло в голову рассказать ему о Гальвани; она думала, что сильное стремление мальчика к знанию даст ему возможность извлечь из этого рассказа что-нибудь ценное, чтобы он мог применить на практике.

– Заметил ли ты, Хюг, – спросила она, – что доктор Камерон, говоря о батарее, сказал, что она была изобретена благодаря лягушачьим лапкам.

– Он шутил.

– Нисколько; это так же исторически верно, как Джильбертово открытие, что электричество можно возбудить не только янтарем. Это кажется странным, я знаю, но в самом деле лягушачьи лапки повели к открытию электрического тока.

– Правда?

– Правда.

– Как же это было, мисс Фергюсон?

– Это целая история, Хюг. Случилось это очень давно, в 1780 г., менее чем через 40 лет после изобретения лейденской банки Однажды знаменитый итальянский доктор по имени Гальвани, который был профессором физиологии Болонского университета, предпринял ряд опытов для изучения анатомии мускулов и нервов. Он купил на рынке много лягушачьих лапок от лягушек, которые были убиты в то же утро. Ты знаешь, что во Франции и Италии лягушачьи лапки считаются очень вкусным блюдом. И вот вскоре после того, как Гальвани принес домой свою покупку, его позвали обедать, и он повесил свою покупку на медные крючки, прикрепленные к железным перилам балкона. Это было чисто случайно – крючки эти он согнул из медной проволоки, которая валялась тут же.

Пока он обедал, пронеслась сильная гроза с дождем.

Вернувшись, Гальвани с удивлением увидел, что лягушачьи лапки дергались и прыгали, как живые.

Лягушачьи лапки дергались и прыгали, как живые.

– Что? – воскликнул Хюг.

– Да, это так и было. Лапки дергались, как будто бы не были отрезаны за несколько часов перед этим. Гальвани стал наблюдать и заметил, что лапки, которые висели на медных крючках, сокращались каждый раз, когда порыв ветра наталкивал их на мокрое железо перил. Так как Гальвани был в то время занят вопросом, каким образом ощущения переносятся нервами к мозгу, он сделал быстрое заключение, что причина этого в новом виде электричества, которое он назвал «животным электричеством». Многие до сих пор верят в это и называют это гальванизмом или животным магнетизмом[5]5
  Строго говоря, животное электричество существует, и может быть замечено в электрическом угре. Производимые им токи имеют все свойства электричества: они намагничивают иголку, служат причиной электролиза и дают характерную искру. Ф. Р.-У.


[Закрыть].

– Вольта, другой итальянский профессор, стал повторять опыт Гальвани. Он был физик и мог объяснить это явление лучше, чем врач. Он доказал, что лягушачьи лапки прыгали вовсе не из-за животного электричества, и что дело было в разнице электричества в медных крючках и в мокрых железных перилах, а мускулы и нервы лягушки являлись только проводниками.

Как видишь, Хюг, это похоже на то, что было с тобой, когда ты почувствовал электрический толчок. Незаключенное в тебе электричество заставило тебя бросить банку, а твои мускулы и нервы перенесли электричество от внутренней жестянки к наружной и обратно.

– Это я понимаю, мисс Фергюсон, но я не понимаю, почему в меди и железе получилось электричество только оттого, что они были мокрые.

– Не знаю почему, но это так. Я только знаю, что когда пластинки из разного металла, или почти любой металл и уголь погружены в раствор соли и кислоты и сверху соединены проволокой, между ними возникает электрический ток.

– Без всякого трения?

– Без всякого трения. Просто так!

– Но почему? Как может явиться электричество из ничего?

– Я же тебе говорю, что я не знаю. Я только могу тебе рассказать дальше о том, что сделал Вольта, насколько припомнила.

После того, как он решил, что электричество возбуждали не лягушачьи лапки, а металлы, Вольта вырезал несколько кружков из меди и железа. Он сделал из них столбик и проложил между кружками кусочки мокрой фланели, чтобы повторить насколько возможно близко условия на залитом дождем балконе Гальвани. Затем, чтобы не было и мысли о том, что «животное электричество» играет здесь какую-нибудь роль, он отложил подальше лягушачьи лапки и соединил медные кружки с железными посредством двух отдельных проволок. Когда он приблизил концы этих двух проволочек друг к другу, между медными и железными кружками явился электрический ток! Он создал первый электрический ток. Этот прибор, который стал знаменитым, носит название Вольтова столба.

Как ни слаб был ток, он показал Вольту, что путь его верен. Теперь надо было найти способ усилить ток.

Он занялся комбинированием разных металлов и, наконец, остановился на меди и цинке.

Потом ему пришло в голову, что быть может какая-нибудь другая жидкость, помещенная между металлами, даст лучшие результаты, чем вода.

Зная, что соленая вода лучший проводник электричества чем пресная, он взял стеклянную банку, налил в нее до половины соленой воды и в раствор погрузил медный и цинковый брусок, стараясь, чтобы электроды не касались друг друга. Когда он соединил верхушки брусков проволокой, он получил гораздо более сильный ток, и проволока стала горячей. Вспомнив об электрических свойствах серы, Вольта решил попробовать применить раствор серной кислоты. Результаты получились блестящие. Ток оказался настолько силен, что явилась маленькая искра.

Так Вольта разработал электрический ток, который в настоящее время творит такие чудеса. Банка с медной и цинковой пластинками, погруженными в раствор кислоты, есть знаменитый Вольтов элемент; несколько таких элементов называются электрической батареей.

Вольтов столб.

– Но я все-таки не понимаю, почему металлы, погруженные в кислоту, производят электричество, мисс Фергюсон?

– Напиши и спроси доктора Камерона, – ответила она, улыбаясь. – Я не знаю. В этом есть что-то химическое, а я никогда не учила химии.

На самом деле, хотя Вольтов элемент или составленная из нескольких таких элементов батарея была в течение более ста лет основой всей электрической работы, причины и действия ее стали известны лишь недавно.

Многие вещества, помещенные в определенный раствор соли и кислоты, дают значительную разность потенциалов[6]6
  Действительная причина этого не выяснена. Вероятно, это происходит от разницы в структуре составляющих эти вещества атомов; вопрос об атомических неправильностях во время химического изменения вне рамок этой книги. Ф. Р – У.


[Закрыть]. Самым общепринятым примером таких веществ служат цинк и медь. Такие вещества носят название «электродов». Растворы, в которые помещают электроды, называются «электролитами». Обыкновенная соленая вода и слабый раствор серной кислоты были наиболее употребляемыми растворами во время раннего периода развития науки об электричестве.

Электроды различаются по силе; в следующем списке из десяти веществ – цинк, железо, никель, свинец, жесть (олово), медь, ртуть, серебро, платина и углерод – электрический ток может существовать между любыми двумя из них, чем дальше они стоят друг от друга в списке, тем сильнее будет ток.

Цинк и углерод, стоящие в начале и конце списка, имеют наибольшую разность потенциалов. Они широко распространены в настоящее время и входят в состав как «мокрых» (Лекланше) элементов, употребляемых для электрических звонков, так и сухих, какие употребляются для карманных фонариков.

Электролитов много, из них наиболее употребительны растворы серной кислоты, медного купороса, хлористого кальция и хлористого натра (обыкновенная соль; и нашатыря. Последние два употребляются первый в «мокром», второй в «сухом» элементе. Нашатырь в «сухом» элементе употребляется в виде влажной пасты, чтобы он не расплескивался.

Вольтов элемент.

Электрическая батарея, состоящая из нескольких Вольтовых элементов, имеет громадное значение в радио. Без нее ничего бы нельзя было сделать. Все первоначальные опыты с электрическим током были сделаны при ее помощи. Первая удачная радиопередача была сделана при помощи энергии, полученной от батареи из трех элементов, и до настоящего времени батарея необходимая часть аппарата как обыкновенного, так и беспроволочного телеграфа.

Поэтому важно хорошо понять, в чем же состояло открытие, к которому случайно повело подергивание лягушачьих лапок.

Простейший вид Вольтова элемента состоит из медной и цинковой пластинки, погруженных в раствор серной кислоты. Сверху пластинки соединены проволокой. Медный электрод является положительным полюсом, цинковый отрицательным. Ток идет постоянно от меди к цинку.

Как только электроды соединяются и возникает ток, на медной пластинке появляются пузырьки, наполненные газом (водородом). Через некоторое время можно заметить, что цинк начинает разлагаться (или входить в химическое соединение). Очевидно, что ток, идущий от меди к цинку вне раствора, идет также от цинка к меди внутри раствора, чтобы создать цепь. Так как электроды внутри раствора не соединены, значит между ними существует «жидкое пространство», как в лейденской банке Хюга «воздушное пространство». Чтобы ток мог перескочить через это «жидкое пространство», необходимо, чтобы раствор был ионизирован, как был ионизирован воздух между электродами. Эти химические изменения (известные под именем электролиза) при прохождении тока производят физические и атомические изменения Ток разлагает раствор, наэлектризовывает некоторые молекулы состава, ионизирует некоторые атомы, отчего свободные электроны (ток) могут постоянно переходить от цинка к меди.