шерстяной тряпочкой, то к ним прилипали пушинки, легкие кусочки дерева,
травы.
Древние не исследовали ни электрических, ни магнитных явлений. Однако
они попытались дать объяснение этим явлениям.
Самое первое объяснение свойств магнита притягивать железо заключалось
в том, что магниту приписывалась «душа», которая заставляла магнит
притягивать железо или притягиваться к железу.
При этом магнит представляли подобно живому существу. Живое существо,
например собака, видит кусок мяса и стремится к нему приблизиться. Подобно
этому магнит как бы видит железо и стремится к нему притянуться.
Но в древности начала развиваться и материалистическая философия.
Философы-материалисты Древней Греции отвергали существование духов и
пытались объяснить все явления природы естественными законами.
Они учили, что все тела состоят из мелких материальных неделимых
частиц - атомов. По их мнению, кроме атомов и пустоты, в которой атомы
движутся, ничего не существует. Все явления природы объясняются движением
атомов. Само слово «атом» греческого происхождения. Оно означает
«неделимый».
Философы, верившие в существование атомов, из которых состоит природа,
получили название атомистов. Одним из родоначальников этой философии был
древнегреческий философ Демокрит (460 - 370 до н.э.). Философы-атомисты
пытались дать объяснение электрическим и магнитным явлениям без обращения к
специальным «душам» и «духам».
Чтобы познакомится с тем как эти философы пытались объяснить действие
магнита, лучше всего обратиться к поэме Тита Лукреция Кара "О природе
вещей". В этой поэме в художественной форме излагается учение атомистов.
Объяснение магнита естественным путем длинное и не такое простое, но его
смысл в следующем –из магнита вытекают потоки мельчайших частиц, в
результате чего вокруг магнита образуются пустоты, куда и устремляется
железо. Это была первая попытка толкования явления исходя из самой природы.
Но настоящее развитие учения об электричестве началось в XVII веке.
Хронология важнейших открытий в этой области приведена ниже.
Хронология важнейших открытий
|1600|У. Гилберт |Заложены основы электро- и магнитостатики |
|1733|Ш. Дюфе |Открытие двух видов электричества, установление |
| | |притяжения разноименных зарядов и отталкивания |
| | |одноименных |
|1745|П. Мушенбрук|Создание первого электрического конденсатора |
| | |(лейденская банка) |
|1747|Ж. Нолле |Изобретение электроскопа |
|1781|А. Вольта |Изобретение чувствительного электроскопа с |
| | |соломинками |
|1783|А. Вольта |Создание электрического конденсатора |
|1785|Ш. Кулон |Установлен основной закон электрического |
| | |взаимодействия (закон Кулона) |
|1799|А. Вольта |Сконструирован первый источник постоянного |
| | |электрического тока — «вольтов столб» — прототип |
| | |гальванического элемента |
|1820|А. Ампер |Открытие взаимодействия электрических токов и |
| | |установление закона этого взаимодействия (закон |
| | |Ампера) |
|1821|М. Фарадей |Получение вращения проводника с током в магнитном |
| | |поле, т.е. прообраза электромотора |
|1822|А. Ампер |Создание первого соленоида |
|1826|Г. Ом |Экспериментально установлен основной закон |
| | |электрической цепи, связывающий силу тока, |
| | |сопротивление и напряжение (закон Ома) |
|1827|Г. Ом |Введение понятия «электродвижущей силы», падения |
| | |напряжения в цепи и «проводимости» |
|1831|М. Фарадей |Открытие явления электромагнитной индукции |
|1832|Дж. Генри |Открытие явления самоиндукции |
|1834|М. Фарадей |Введение понятия о силовых линиях (идея поля) |
|1834|Б. С. Якоби |Создание одного из первых практических |
| | |электромоторов |
|1845|В. Вебер |Разработка теории электромагнитных явлений |
|1845|Г. Кирхгоф |Открытие закономерностей в распределении |
| | |электрического тока в разветвленной цепи |
|1860|Дж. Максвелл|Создание теории электромагнитного поля |
|1879|Т. Эдисон |Изобретение лампы накаливания |
|1888|Г. Герц |Экспериментально доказано существование |
| | |электромагнитных волн, предсказанных Дж. |
| | |Максвеллом |
|1892|Х. Лоренц |Создание основ классической электронной теории |
XVII век
В средние века изучение магнитных явлений приобретает практическое
значение. Это происходит в связи с изобретением компаса.
Уже в XII в. в Европе стал известен компас как прибор, с помощью
которого можно определить направление на части света. О компасе европейцы
узнали от арабов, которым было уже к этому времени известно свойство
магнитной стрелки. Еще раньше, вероятно, такое свойство знали в Китае.
Начиная с XII в. компас все шире применялся в морских путешествиях для
определения курса корабля в открытом море.
Практическое применение магнитных явлений приводило к необходимости их
изучения. Постепенно выяснялся целый ряд свойств магнитов.
В 1600 г. вышла книга английского ученого Гильберта (1544-1603 гг.) «О
магните, магнитных телах и большом магните - Земле». В ней автор описал уже
известные свойства магнита, а также собственные открытия.
Еще раньше узнали, что магнит всегда имеет два полюса. Они были
названы по имени частей света - северный полюс и южный полюс. В числе
свойств магнита Гильберт указывал на то, что одинаковые полюсы
отталкиваются, а разноименные притягиваются.
Гильберт предполагал, что Земля представляет собой большой магнит.
Чтобы подтвердить это предположение, Гильберт проделал специальный опыт. Он
выточил из естественного магнита большой шар. Приближая к поверхности шара
магнитную стрелку, он показал, что она всегда устанавливается в
определенном положении, так же как стрелка компаса на 3емле.
Гильберт описал явление магнитной индукции, способы намагничивания
железа и стали и т. д. Книга Гильберта явилась первым научным исследованием
магнитных явлений.
В своей книге Гильберт коснулся и электрических явлений. Нужно
отметить, что хотя в то время магнетизм и электричество рассматривались как
явления разной природы, тем не менее очень давно ученые заметили в них
много общего. Поэтому не случайно во многих работах исследовались
одновременно и магнитные и электрические явления. В частности, изучение
магнетизма вызвало интерес к исследованию электрических явлений.
Так было и у Гильберта. Изучая магнитные явления, что имело
практический интерес, он уделил внимание и электричеству, хотя оно в то
время в практике не использовалось.
Гильберт открыл, что наэлектризовать можно не только янтарь, но и
алмаз, горный хрусталь и ряд других минералов. В отличие от магнита,
который способен притягивать только железо (других магнитных материалов в
то время не знали), наэлектризованное тело притягивает многие тела.
Новый шаг к изучению электрических явлений был сделан немецким ученым
Отто фон Герике (1602-1686 гг.), бургомистром Магдебурга, известным прежде
всего своими опытами с магдебурскими полушариями.. В 1672 г. вышла его
книга, в которой были описаны опыты по электричеству. Наиболее интересным
достижением Герике было изобретение им «электрической машины».
«Электрическая машина» представляла собой шар, сделанный из серы и
посаженный на железный шест. Герике вращал этот шар и натирал его ладонью
руки. Впоследствии ученый несколько раз усовершенствовал свою «машину».
Потираемый руками серный шар на оси (считается первой электризационной
установкой - "машиной Герике") служил изобретателю для модельной
демонстрации "мировых сил" (virtutes mundanae). В действительности же
Герике наблюдал электрическое притяжение и отталкивание, т. е.
электростатическую индукцию, эффект острия, электропроводность льняной
нити, которой шар передавал свою способность притягивать легкие тела и др.
В опыте с нитью притяжение наблюдалось в пределах более 2-3 см от нижнего
конца нити длиной полметра.
Несмотря на простоту прибора, Герике смог с его помощью сделать
некоторые открытия. Так, он обнаружил, что легкие тела могут не только
притягиваться к наэлектризованному шару, но и отталкиваться от него.
Исаак Ньютон (1643-1727 гг.) в статье, доложенной Королевскому
обществу в 1675 г., предложил заменить серный шар стеклянным (электризация
стекла была известна еще Гильберту). В результате у Ньютона и Франсиса
Хоксби (ум. 1713 г.) появились снабженные ручным приводом электризационные
машины на основе вращающегося стеклянного шара, потираемого руками.
Впрочем, то, что Гилберт и Герике официально внесли в историю науки
было известно и до них людям далеким от науки. Электризацию серы и стекла
давно использовали в своей практике буквально заполонившие Европу бродячие
фокусники, жанр которых совершенно не требовал традиционной ловкости рук.
Вот чем покоряли публику эти шарлатаны: брали кусок янтаря и шепча какие-то
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
