ЕЛЕКТРИЧНИЙ РОЗРЯД
Зробимо тепер такий досвід. Зарядимо електроскоп електрикою одного роду, наприклад - позитивним (скляним). Листочки електроскопа розійдуться (рис. 4, ліворуч).
Тепер піднесемо до цього електроскопа натерту смоляну паличку і, таким чином, підведемо до нього деяку нову порцію електрики, але вже іншого — негативного (смоляного). Здавалося б, листочки повинні розійтися ще більше. Але виявляється, відбувається протилежне явище: листочки зійдуться і вільно повиснуть так, ніби ніякої електрики в електроскопі немає (рис. 4, праворуч). Два однакові
Мал. 4. Два різного роду електрики знищують один одного.
Кількості електрики різного роду знищують один одного; при їх з'єднанні ні тієї, ні іншої електрики не залишається.
Це явище називають електричним розрядом — кажуть, що два тіла, які містили позитивну та негативну електрику, розрядилися.
Позитивна та негативна електрики завжди прагнуть притягнутися один до одного і розрядити тіло, на якому вони знаходилися. Якщо тіла, заряджені різними електриками, знаходяться близько один від одного, але не з'єднані, то розряд може відбутися і через повітря — тоді між обома тілами проскакує іскра і лунає короткий сухий тріск. Чим сильніше тіла були заряджені електрикою, тим яскравіше іскра і сильніший тріск.
У лабораторіях вчені можуть зарядити електрикою металеві кулі так сильно, що утворюється блискуча іскра до 10 метрів завдовжки і лунає оглушливий удар.
Будь-яка електрична іскра походить від з'єднання між собою позитивної та негативної електрики, тобто від електричного розряду.
Усі речовини, предмети, тіла можна поділити на дві групи- Провідники електрики та електричні ізолятори.
Чим відрізняються провідники від ізоляторів?
Мал. 5. По провіднику електрика переходить від одного електроскопа до іншого, а ізолятором перейти не може.
Дімо електрикою, а інший залишимо незарядженим (рис. 5, зверху). Доторкнемося тепер до обох кульок одразу мідною паличкою. Ми побачимо, що кут між листочками зарядженого електроскопа трохи зменшиться, а листочки незарядженого електроскопа розсунуться (рис. 5, ліворуч). Це відбувається тому, що частина електрики з одного електроскопа пішла мідною паличкою до іншого. Мідь – провідник електрики.
Зробимо тепер знову такий самий досвід, але цього разу з'єднаємо кульки обох електроскопів паличкою, зробленою з порцеляни (рис. 5, праворуч). Листочки електроскопа залишаться в колишньому становищі: з ними нічого не станеться. Через порцеляну електрику не змогло перейти від одного електроскопа до іншого. Порцеляна не проводить електрики. Він є ізолятором.
Провідниками електрики є, насамперед, метали (мідь, залізо та інші), вода та земля. Людське тіло також належить до провідників. При
Мірами електричних ізоляторів є порцеляна, скло, гума, повітря.
Провідники і мають свою назву від того, що вони проводять електрику, тобто пропускають її через себе, а ізолятори не проводять - не пропускають через себе електрику.
Поточна у проводах електрика утворює електричний струм. Чим більше електрики протікає в одну секунду через провід, тим більший струм тече поньому.
Для відповіді на запитання — що таке електрика? - Треба знати, з чого складаються різні тіла природи. Це вивчається наукою, що називається фізикою.
Вчені-фізики встановили, що кожне тіло, тверде, рідке або газоподібне складається з окремих дуже дрібних частинок, званих атомами. Атом, у свою чергу, складається з декількох ще дрібніших частинок, заряджених електрикою. У середині атома розташована його основна частина - ядро атома. Це ядро заряджене позитивною електрикою. Навколо ядра обертаються частинки речовини, які називаються електронами. Електрон заряджений негативною електрикою.
У звичайному стані атом містить однакову кількість позитивної та негативної електрики і тому він не виявляє своїх електричних властивостей.
Однак, якщо якимось чином розбити атом на частини — відокремити від нього один або кілька електронів, то частина, що залишиться, матиме більше позитивної електрики, ніж негативної. Тоді такий неповний атом проявить себе як позитивно заряджене тіло: він намагатиметься притягнути з навколишнього середовища електрони, які йому бракують. Електрони, що відірвалися від атома, будуть проявляти властивості негативної електрики.
Цей відрив і відбувається, наприклад, при натиранні скла хутром або цупким папером; його можна отримувати та іншими способами. Електричний струм у дроті і є рухом електронів. Кількість електронів, т. е. кількість електрики, що проходить через 1 квадратний сантиметр поперечного перерізу провідника, називається силою струму.
Сила струму в електротехніці вимірюється одиницею, яка називається ампером.
Через електричну лампочку, що горить у кімнаті п має середню яскравість, протікає струм,що вимірюється >/з—*/г ампера. У лініях передачі електричної енергії протікають струми, які вимірюються сотнями і тисячами ампер, а в блискавці струм доходить до 200 000 ампер!
Тепер, коли ми знаємо, що атоми кожного тіла складаються з частинок, що містять як позитивну, так і негативну електрику, ми можемо пояснити важливе явище-отримання електрики через вплив. Це допоможе нам зрозуміти, як утворюється блискавка.
Зробимо наступний досвід. Піднесемо до кульки електроскопа паличку, заряджену електрикою якогось роду, наприклад - позитивною, але не торкатися паличкою до кульки, залишивши між ними маленький просвіт (рис. 7, зліва). Листочки електро-
Мал. 7. Отримання електрики через вплив.
Розкопи розійдуться, хоча електрика з палички на кульку не могла перейти: повітря не є провідником. Це сталося з наступної причини. Позитивна електрика на паличці буде притягувати до себе негативну електрику, що є на кульці, стрижні та листочках електроскопа, і відштовхуватиме від себе позитивну електрику на цих же провідниках. Негативна електрика збереться ближче до палички – на поверхні кульки, а позитивна – далі, на листочках. А обидва листочки, на яких виявилася електрика одного й того ж роду (позитивна), розійдуться.
Але таке розташування обох електриків на електроскопі неміцне. Варто нам видалити паличку від кульки, і листочки знову спадуть: обидва роди електрики, притягуючись один до одного, знову рівномірно розподіляться у всіх частинах електроскопа, і він перестане виявляти свої електричні властивості.
Вчинимо тепер так. Знову піднесемо до кульки електроскопа паличку, заряджену позитивним електричним струмом.
14 ством,залишивши просвіт. Листочки розійдуться. Потім, не несучи палички, торкнемося іншою рукою до кульки. Кут між листочками трохи зменшиться, але зовсім листочки не спадуть (рис. 7, посередині). Тепер віднесемо паличку і заберемо руку. Листочки залишаться в колишньому положенні - електроскоп буде заряджений (рис. 7, праворуч).
Чому це сталось? Звідки вийшла електрика електроскопом? Адже ми зарядженою паличкою до кульки не торкалися.
Коли ми доторкнулися рукою до кульки електроскопа, то позитивна електрика на ній, яка прагнула відштовхнутися від палички, пішла провідниками — нашою рукою та нашим тілом — і пішла в землю. А негативна електрика, що притягується паличкою, залишилася на електроскопі і розподілилася по всій його провідній частині, на кульці, стрижні та листочках. На частку листочків дісталося вже менше електрики, і кут між ними зменшився. Коли ми після цього забрали паличку, то нічого не змінилося, і електроскоп залишився зарядженим негативною електрикою.
Такий спосіб отримання електрики називається одержанням електрики «через вплив». Тут електрика не переходить від одного тіла до іншого, а виходить від впливу тіла, зарядженого електрикою іншого.
Ми побачимо в наступному розділі, що саме таке отримання електрики через вплив і буде причиною блискавки.
Розказаних тут відомостей достатньо, щоб зрозуміти, як утворюється блискавка, які дії вона робить і як захиститися від неї. Цьому й присвячені такі розділи нашої книжки.