батареи.
У нас на рисунке показан один элемент, присоединенный к обмотке, но, конечно, лучше взять батарею, тогда железо намагнитится гораздо сильнее. Железо может очень сильно намагнититься. Все зависит от числа элементов и от того, сколько проволоки намотано на железо. Никакой постоянный стальной магнит не может сравниться по силе с таким, как его называют, электромагнитом.
Еще одна замечательная особенность электромагнита в том, что как только ток выключается, железо теряет магнитные свойства.
И еще одно интересное явление вы можете заметить, производя опыты с электромагнитом. Если вы измените направление тока в обмотке, окажется, что полюса его также переместятся. Северный конец станет южным, а южный — северным.
Часто бывает нужно знать, как магнитится железо под влиянием электрического тока, где получится северный полюс и где южный.
Возьмите железный стержень, обмотанный проволокой, и посмотрите на него так, чтобы вам была видна поверхность одного из концов стержня.
Теперь проследите, в какую сторону идет обмотка, считая за начало обмотки провод, идущий от положительного полюса батареи. Если обмотка идет по направлению часовой стрелки, этот конец намагничивается как южный полюс. Вы это легко можете проверить, поднеся к электромагниту компас. Северный полюс стрелки компаса притянется к этому концу электромагнита.
Рис. 128
Если же обмотка (будем так же считать за начало ее провод, идущий от положительного полюса батареи) идет против движения часовой стрелки, тот конец электромагнита, на который вы смотрите, окажется северным. Таким образом, зная направление тока в электромагните, можно всегда заранее определить расположение полюсов.
Вы знаете, что, как только прерывается ток в обмотке, мягкое железо теряет свойства магнита. Но сталь, один раз намагниченная, не теряет магнитных свойств. Значит, пользуясь электрическим током, можно изготовить постоянные магниты из стали.
Из тонкого картона сверните трубочку длиной примерно в 10 сантиметров и такого диаметра, чтобы она была немного больше диаметра того стального прута, который вы хотите намагнитить. На концы этой трубки наденьте два маленьких картонных кольца так, чтобы получилась катушка. Эту катушку обмотайте изолированной проволокой диаметром 0,4–0,5 миллиметра в 6–7 рядов. Теперь вставьте стальной прут в трубку. Если прут длиннее катушки, вставьте его так, чтобы оба конца выступали одинаково с обеих сторон.
Рис. 129
Соедините концы обмотки с батареей и постукивайте по обоим концам стального прута деревянной палочкой. Стальной прут очень быстро и сильно намагнитится. Прежде чем вынуть его из катушки, разомкните ток.
Вы можете одновременно намагнитить несколько стальных прутиков, если диаметр их невелик и они все входят в отверстие катушки.
Можно намагничивать также и подковообразные магниты (рис. 129), только тогда придется сделать две катушки и проследить за тем, чтобы направление витков в них шло в разные стороны.
Таким способом вы можете изготовлять магниты для всех опытов, которые описываются в этой книге. Пользуясь электромагнитами, вы можете также проделывать опыты с магнитными силовыми линиями, описанные раньше.
Так как электромагниты можно сделать гораздо более сильными, чем те небольшие постоянные магниты, которые вам удастся достать, пользуясь ими, вы сможете изготовлять прекрасные фигуры из опилок.
Таинственная рука. Свойство железа размагничиваться при выключении тока использовали даже фокусники. Одно время пользовался большим успехом такой фокус. Перед зрителями ставился круглый стол. На стол фокусник клал две тонкие книги, а на них стекло так, что сквозь стекло была видна поверхность стола между книгами. Затем фокусник показывал руку, сделанную из папье-маше, и говорил, что это таинственная рука, с помощью которой «духи» сообщаются с людьми. Он клал эту руку на стекло и просил публику предлагать вопросы духам. Рука действительно оживала и стучала пальцами о стекло условленное число раз. Все удивлялись — ведь нельзя было даже подозревать связь руки с каким-нибудь аппаратом.
Конечно, движение руки объясняется действием электромагнита. В столе были спрятаны небольшие электромагниты, а в пальцы руки заложены кусочки железа. Фокусник незаметно замыкал провода от батареи, и рука стучала о стекло.
Волшебная палочка. В сказках часто рассказывают про волшебные палочки, с помощью которых можно творить различные «чудеса». Вы тоже можете как-нибудь показать своим друзьям волшебную палочку, указывающую на скрытые клады.
Вставьте в ящик стола сильный подковообразный электромагнит так, чтобы полюса его касались доски стола. Хорошенько заметьте местонахождение магнита и положите на это место монету, которая будет изображать клад. Накройте стол скатертью, предварительно наложив на монету сложенный вдвое носовой платок, чтобы было не заметно, где она лежит. Дайте кому-нибудь вашу волшебную палочку и попросите провести ею близко над столом.
Как только конец палочки окажется над монетой, палочка вздрогнет и потянется к ней.
Конечно, это объясняется тем, что в концы деревянной палочки забиты железные гвозди и их притягивает электромагнит.
Домашний звонок как электроаппарат. Если вы будете делать опыты с батареей, состоящей из 30–40 элементов, вы увидите, что полюсов батареи можно спокойно касаться руками, и только в момент прикосновения или тогда, когда вы отнимете руку от полюса, чувствуется слабый удар электрического тока. Но если вы сделаете такое приспособление, чтобы включение и выключение батареи происходили очень часто, тогда даже батарея из нескольких элементов будет так «дергать», что вы еле сможете держать провода.
На этом свойстве основаны многие врачебные электроаппараты. И наш домашний звонок несколько напоминает устройство медицинских аппаратов. На рис. 130 показан электрический звонок. Если вы проследите направление проводов, которые по большей части находятся на задней стороне звонка, вы легко поймете его работу. Ток подходит к винту а и через конец пружины б попадает в железную пластинку, так называемый якорь в. Через пружинку г, которая скрепляет якорь с металлическим основанием электромагнита, ток проходит в один из концов обмотки электромагнита и, пройдя по обмотке, возвращается в батарею через второй контакт е.
Рис. 130
Значит, железные сердечники электромагнита намагничиваются и притягивают якорь в. Но, как только якорь притягивается, ток прерывается потому, что якорь отходит от пружинки б, сердечники электромагнита размагничиваются, и пружинка г отталкивает якорь обратно. Тут он снова дотрагивается до пружинки б, ток снова замыкается, электромагнит дергает к себе якорь, но ток опять прерывается, и шарик, укрепленный на конце стержня якоря, непрерывно бьет по колоколу.
В момент размыкания тока между острием пружинки б и якорем в проскакивает маленькая светящаяся искорка. В момент размыкания тока в обмотках электромагнита возникает так называемый экстраток. Напряжение экстратока, возникающего в обмотке, гораздо выше того, которое дает батарея, и им можно воспользоваться для электризации.
