 |
 |
 |
 |
XLH. Об электропроводности металлических опилок*
Фемистокл Кальг!,еска-Онеста
В предыдущей заметке* я дал описание любопытного явления, наблюдаемого на металлических опилках. Опыт был сделан при следующих условиях: наблюдения производились с цепью, в которую были включены гальванометр, телефон, стеклянная трубочка, наполненная металлическими опилками, и батарея. Следя за тем, чтобы предохранить гальванометр при выключенных опилках от тока батареи, я производил перерывы, благодаря которым опилки становились проводящими, в чем я удостоверялся, обращаясь либо к помощи телефона, либо к гальванометру. Присутствие телефона оказалось не только не безразличным, но, наоборот, оно является причиной самого явления при условиях, указанных выше. Если мы исключим телефон, то опилки при прерывании того, что теперь образует цепь, не становятся проводящими. Обнаружив это, я незамедлительно приступил к выяснению того, весь ли телефон в целом I 5условливает наблюдаемое явление, или только одна его часть, и какая именно. С этой целью я изъял из цепи телефон, который был заменен сначала катушкой электромагнита, а затем - произвольно выбранной катушкой. Опыт показал, что опилки приобретают способность проводить электричество и в этих условиях. Следовательно, наблюдаемое явление должно быть приписано присутствию катушки телефона, т. е. разряду, вызванному экстратоком. Свои опыты я производил при помощи следующей установки: Г-стетслянная или эбонитовая трубочка, на концах которой надеты два цилиндрических латунных колпачка с, с, один из коих может быть удален путем вращения винта V. С помощью ручки Л/ трубочка может поворачиваться вокруг оси СС, поддерживаемой металлическими столбиками С, С, и включается в цепь батареи Р и гальванометра G. при помощи двух толстых проволок И и Я, концы которых опущены в сосуды
{Niiovo Cimento, ser. 3, 17, 38, 1885}.
* Nuovo Cimento, ser. 3, 16, выпуск за июль, август и сентябрь 1884 г. В каком смысле следует понимать выключение опилок, указано в щ1Тированной заметке, а также явствует из рисунка.
XLII. ОБ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ОПИЛОК
Фиг. 1.
в и В, наполненные ртутью. Цепь PNBTBQIMР. которую для простоты обозначим через А, замыкается с помощью прерывателя или кнопки /; тогда как цепь PNBEREFDDMP, которую обозначим через А, замыкается прерывателем или кнопкой Z. Батарея Р и прерыватель или кнопка / служат для приведения в действие прерывателя Z. Не имея в своем распоряжении специального прерывателя, я приспособил для этой цели электрический звонок. Во избежание включения в цепь обмотки электромагнита, я соединил молоточек с втулкой F, изолированной при помощи второй концентрической втулки из эбонита; на небольшом расстоянии была помещена пружина D. Таким образом, нажатием на кнопку / приводится в действие молоточек, что вызывает перерыв тока, а следовательно и появление искры, обусловленной наличием катушки R. Из вышеизложенного ясно, что ток, пропускаемый по цепи А, должен неизбежно пройти через трубочку, содержащую металлические опилки, что и будет отмечено гальванометром. Наоборот, при нажимании кнопки / цепь А будет периодически прерываться и гальванометр останется в покое.
В этих опытах применялись как стеклянные, так и эбонитовые трубки. Ядам здесь размеры лишь двух из них, так как останавливаться на описании остальных,
считаю излишним. Эбонитовая трубка, любезно изготовленная для меня с большой точностью профессором Альберто Даль Эко [Alberto Dall Eco] во Флоренции, имела в длину 0.118 м, а в диаметре 0.011 м. Стеклянная трубочка имела в длину 0.42 м и в диаметре 0.01 м. Пользуясь аналогичной установкой, описанное мною явление может проверить каждый. При надлежащем расположении опилок, замыкание цепи Л не вызывает никакого отклонения гальванометра; напротив, таковое наблюдается, если ток в цепи А будет предварительно прерван вышеописанным способом.
При помощи установки можно проверить замечательный факт, подтверждающий, что электродвижущая сила индукции гораздо больше той, которая получается от батареи, и может быть сравнена с электродвижущей силой электрической машины. Если катушка R включена в цепь А, из которой выключена батарея Р, и если во второй катушке, помещенной внутри первой, будем включать и выключать ток батареи, то, независимо от нажатия кнопки /, способность опилок проводить ток повысится. Я сказал, что опилки становятся проводящими независимо от того, нажимаем ли мы на кнопку /, иными словами, независимо от замыкания или размыкания цепи А. Однако необходимо отметить, что в первом случае сила тока будет заметно больше. С целью сравнения результатов различных опытов я следил за тем, чтобы расположение опилок всегда было одинаковым. Поэтому в каждом отдельном опыте я выжидал естественного исчезновения предварительно возбужденной проводимости, или же нарушал последнюю механическим путем -вращением трубки, содержащей опилки. Таким образом, я имел в своем распоряжении критерий для суждения об относительной величине электродвижущих сил батареи, индуктивного тока и электрической машины.
Наблюдая через равные промежутки времени отклонения гальванометра на вышеописанной установке, я установил постепенное убывани» электропроводимости, возбужденной в опилках, причем это ослаблени» протекало различным образом. Иногда проводимость исчезала совершенно, в других случаях, наоборот, сохранялась, хотя и в более слабой степени. Несомненно, некоторое значение имеет расположение опилок, которое было различно в разных случаях. Мне не удалось установить, играют ли здесь роль температура и гигрометрическое состояние атмосферы; однако я предполагаю заняться впоследствии выяснением этого вопроса. Здесь мне хочется упомянуть еще об одном сделанном мною наблюдении. Во всех случаях, когда для данного расположения опилок прерывание тока, получаемого от батареи, оказалось недостаточным для возбуждения проводимости в опилках, я прибегал к индукционному току; одно прерывание оказывалось достаточным для возбуждения проводимости. Отсюда мы видим, что наравне с расположением металлических частиц, удивительным образом приспособленным к тому, чтобы проводить ток, существует расположение, мало пригодное для этой цели, когда для достижения проводимости необходимо еще нечто дополнительное.
Все особенное!и, сопровождающие описанное нами явление, равно как и другие, которые могут быть открыты в дальнейшем, позволяют высказать ряд соображений относительно того, что происходите опилками, которые из состояния плохой проводимости превращаются в хороший проводник. Я ограничусь здесь перечислением фактов:
1. При данной емкости трубки мы имеем определенное количество опилок, при котором ток не может пройти через трубку и которое не может быть увеличено без превращения трубки в проводник.
2. Опилки некоторых металлов, например, никеля, вообще не проводят тока, независимо от их количества.
3. Для сообщения опилкам проводимости, которой они до того не обладали, достаточно некоторого числа прерываний тока, произведенных описанным нами способом, одного или нескольких индукционных токов, соприкосновения с наэлектризованным телом или электростатической индукции.
4. В условиях опыта имеется граница величины проводимости, которая не может быть перейдена, каково бы ни было количество произведенных прерываний.
5. Величина проводимости возрастает с увеличением электродвижущей силы.
6. Приобретенная проводимость уменьшается со временем.
7. Для некоторых расположений опилок проводимость возбуждается чрезвычайно легко, тогда как при других необходимо прибегать к помощи индукционного тока, а иногда и электрической машины.
8. Продолжительность существования проводимости в разных случаях различна.
Физический кабинет Королевского лицея. Фермо. Ноябрь 1884 г.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 [ 113 ] 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156