Физика в играх: увлекательные опыты и эксперименты - Бруно Донат
Но ось со спицей может ездить в коробке из стороны в сторону. Чтобы закрепить ее, наденьте на иголки с обеих сторон коробки тоненькие кружочки пробок к. Теперь нужно обмотать коробку тонкой изолированной проволокой. Проволоку возьмите диаметром 0,1 или 0,2 миллиметра. По одну сторону оси обмотайте коробку проволокой виток к витку, не доходя на полсантиметра до оси спицы. Затем поверх первого слоя намотайте второй ряд, не разрывая проволоку и не меняя направления обмотки. Затем третий ряд и поверх него четвертый. Когда намотаете четыре ряда, не разрывая проволоку и не меняя направления обмотки, переведите проволоку на вторую половину коробки и обмотайте ее точно так же, как и первую. Начало и конец обмотки привяжите к коробке нитками, чтобы обмотка не разматывалась.
Едва вы присоедините начало и конец обмотки коробки к полюсам батареи, спица сейчас же отклонится в сторону. Если вы поменяете на батарее концы обмоток, она так же отклонится, но уже в другую сторону. Чтобы легче было следить за движениями спицы, приклейте к ней сверху тоненькую лучинку с бумажным кружком.
Если вы заметите, в какую сторону отклоняется спица, когда, скажем, начало обмотки соединено с положительным полюсом батареи, вы всегда сможете пользоваться этим маленьким аппаратом для определения направления тока в цепи.
Рис. 127
Этот прибор настолько чувствителен, что может не только определять направление тока, но и обнаруживать самые незначительные токи в цепи.
Для того чтобы этот прибор можно было использовать в качестве телеграфного аппарата, сверните еще из тоненькой медной проволоки маленькую пружинку. Привяжите ее к нижней пробке спицы, а другой конец закрепите за край коробки так, чтобы пружинка немного оттягивала спицу. Эта пружинка показана на рис. 127, Б; она обозначена буквой т. Но не делайте эту пружинку слишком упругой. Она должна легко оттягивать спицу.
Попробуйте теперь пропустить ток через обмотку, и вы увидите, что намагниченная спица натянет пружинку и все-таки повернется, если направление тока будет таким, чтоспица наклонится в сторону, противоположную пружинке.
Точно так же сделайте и вторую приемную станцию нашего телеграфа. Затем для каждой станции надо еще сделать так называемый ключ — прибор для замыкания тока. Для этого можно взять обыкновенную кнопку от звонка, а можно сделать ключ самому.
К небольшой дощечке привинтите медную или даже жестяную полоску шириной в 1,5 или 2 сантиметра. Изогните полоску так, как показано на рис. 127, и под ее конец ввинтите в дощечку небольшой винтик. Эта полоска обозначена буквой р. Для того чтобы удобнее было прижимать полоску к винтику, можно к концу ее прикрепить маленькую деревянную ручку.
Теперь присоедините один конец обмотки коробки к этой полоске — пружинке ключа. Другой конец обмотки присоедините к полюсу батареи, а второй полюс батареи соедините с винтиком, ввернутым в дощечку ключа под концом пружинки. Если вы теперь нажмете ручку ключа, по обмотке пойдет ток, и намагниченная спица отклонится.
Для того чтобы удобнее было вести телеграфную связь двумя аппаратами, сделаем соединение немного иначе. Сбоку пружинки р ключа привинтите к дощечке еще одну полоску п, вырезанную из меди или жести, так, как показано на рис. 127, В. Высоту этой полоски рассчитайте так, чтобы свободная пружинка р ключа касалась ее. Тот провод, который был присоединен к пружине р ключа, снимите с нее и присоедините к полоске. Теперь соедините два прибора и два ключа с батареей так, как показано у нас на рисунке.
Если вы внимательно рассмотрите схему, вы увидите, что когда оба ключа отпущены, батареи бездействуют, потому что винтики ключей, к которым присоединены провода от батарей, ни к чему не прикасаются. Но как только вы нажмете, например, левый ключ, ток левой батареи пройдет через винтик в пружинку р ключе, а через пружинку р и проволоку он дойдет до пружинки второго ключа (правая станция). А так как пружинка второго ключа касается добавочной полоски п, ток пройдет через эту полоску и проволоку в обмотку правого прибора.
Пройдя по обмотке прибора, ток попадет во второй провод, соединяющий обе станции, и вернется ко второму полюсу левой батареи. Цепь замкнута, значит, намагниченная спица правого прибора отклоняется. Левый прибор в это время окажется выключенным, потому что пружинка левого ключа отошла от полоски и этим разорвала цепь прибора.
При такой схеме соединения замыкание ключа никак не может привести в действие прибор этой же станции, а включает только другую приемную станцию.
Понятно, что вторую приемную станцию можно поместить на большом расстоянии от первой — в другой комнате или даже, если увеличить количество элементов в батарее, и в другом доме.
Для того чтобы не бегать из одной комнаты в другую или из одного дома в другой во время налаживания аппаратов, лучше сначала поставить их на два конца стола и проверить, правильно ли сделаны все соединения.
Эта схема интересна и очень удобна тем, что для приведения в действие аппаратов двух станций нужны не 4 провода, как казалось бы, а только 2.
Но как переговариваться с помощью таких аппаратов? На настоящем телеграфе употребляют так называемую азбуку Морзе. В азбуке Морзе каждая буква обозначается различными комбинациями точек и тире. Например, буква А обозначается одной точкой и одним тире. Пишется она обычно так: — ; буква Б обозначается одним тире и тремя точками: — •••.
Вы можете условиться, что если вязальная спица прибора отклоняется ненадолго, это значит точка. Если же она задерживается — значит, тире.
При передаче каждой буквы промежутки между точками и тире делайте небольшими, а между буквами — побольше. Тогда принимающий ваши сигналы не спутает, где кончаются знаки, относящиеся к одной букве.
Мы приводим здесь азбуку Морзе, и, если вы выучите ее, сможете отлично пользоваться нашим электромагнитным телеграфом.
Намагничивание электрическим током. Как могла бы проволока при прохождении по ней тока отклонять магнитную стрелку, если бы она не имела в это время магнитных свойств? Магнитные свойства в проволоке прекрасно подтвердились опытом английского ученого Стерджона. Стерджон обмотал проволоку вокруг железного прута и доказал, что, если через эту проволоку пропустить ток, железо становится магнитом.
На рис. 128 показано, как можно проделать опыт, примерно повторяющий опыт Стерджона.
Обмотайте тонкой изолированной проволокой кусочек круглого железа и концы обмотки присоедините к полюсам
