Чтение онлайн

Быстрое прохождение биллионов электронов по его пальцу, вверх по его руке, по его туловищу и вниз к другой руке, которая держала наружную оболочку, и было причиной сотрясения.

Но это сотрясение было вызвано не только единичным прохождением электронов по телу мальчика. Сила, вызванная разностью потенциалов обеих оболочек, была слишком велика. Стремление электронов уменьшить напряжение (или привести разность потенциалов к нулю) было так велико, что слишком большое количество их перешло в наружную оболочку. Меньше чем в миллионную долю секунды положение изменилось. Теперь в наружной оболочке было слишком много электронов, а во внутренней слишком мало; в то же мгновение электроны устремились в обратном направлении.

Легко объяснить движение в обе стороны. Сначала случилось то, что бывает, если ведро воды вылить в узкое длинное корыто: вода будет колебаться взад и вперед, пока не достигнет своего настоящего уровня и станет неподвижной.

Через миллионную долю секунды положение снова изменилось: внутренняя оболочка опять была перезаряжена, но уже не так сильно. И так электроны устремлялись то взад, то вперед, через тело Хюга, каждый раз в меньшем количестве, подобно пружине, колебания которой все короче и короче (время одного колебания то же), или качелям, которые толкнули только одни раз, и они качаются взад и вперед все менее и менее высоко, пока не остановятся совершенно. Так, в лейденской банке Хюга электроны колебались туда и сюда, пока не сравнялась разность потенциалов. Это заняло меньше времени, чем потратил Хюг, чтобы бросить банку. Если бы Хюг знал все это, он бы без труда понял, как получилась искра во время его вторичного опыта. На этот раз, когда он взял своими деревянными щипцами, снабженными стеклянными кончиками, проволоку, ведущую от наружной жестяной оболочки, он фактически не коснулся медной шишечки, а только поднес проволоку близко к ней. Таким образом, путь был проложен не до конца, как будто между двумя городами проходит большая хорошая дорога, а в середине ее канава настолько широкая, что человеку ее не перепрыгнуть.

Воздух плохой проводник, как и стекло (хотя и не в такой степени), и он-то и не давал электронам возможности перейти через маленькое пространство между концами проволоки и медной шишечкой; когда же проволока приблизилась еще больше, напряжение достигло такой степени, что электроны могли перескочить. Если продолжить сравнение с канавой, можно сказать, что рабочие начали ее засыпать и нетерпеливый прохожий перешагнул через нее, как только она настолько сузилась, что это стало возможным.

(Еще больше энергии дало бы еще большую искру, как спортсмен перескочил бы более широкую канаву, чем ребенок).

Электрический толчок, испытанный Хюгом, был вызван не одним переходом электронов, а несколькими переходами их взад и вперед. Но как же обстояло дело с искрой? Если вся сила электронов нужна была для первого прыжка, каким же образом, при последующих качаниях, когда количество электронов было меньше, сила их все-таки была достаточно велика еще для одного прыжка?

Ответ на этот вопрос имеет значение в области беспроволочного телефона.

Во время первого прохождения через воздух, электроны его наэлектризовали. Яснее это можно выразить так: стремительные электроны создали в пространстве между проволокой и шишечкой напряженное электрическое поле, в результате чего некоторые молекулы воздуха оказались заряженными, другие же разложились на атомы составляющих их газов. Вследствие быстрых столкновений, электроны многих атомов лишились части своих планетных отрицательных электронов, оказались неполными и заряженными положительно. Такие неполные атомы называются «ионами», воздух же в таком состоянии называется «ионизированным».

Ионизированный воздух такой же хороший проводник электричества, как и медная проволока. Поэтому результат был такой же, как будто цепь была замкнута. В известном смысле ионизированный воздух явился как бы временным мостом через пустое пространство, по которому электроны легко переходили взад и вперед. Когда напряжение ослабело и разность потенциалов достигла нормы, электрическое поле исчезло, кинетическая энергия газов рассеяла ионы, ионизация воздуха прекратилась, временный мост исчез и воздушное пространство стало снова неэлектропроводным. (Быстрая дезионизация воздуха — одна из задач радио).

Среди всего того, что относится к принципам радиопередачи самое важное понять колебания электронов при искровом разряде в лейденской банке. Такой разряд послужил основой для работы с радио в самом начале ее; первая телеграмма по радио через Атлантический океан была послана при помощи искры и до сих пор этот способ наиболее применим на судах. В настоящее время лейденская банка заменена конденсатором, который может иметь самую разнообразную форму, от трубочки величиной с палец до большого воздушного конденсатора (антенна). Мощность его также может быть различна.

Все конденсаторы, как бы различны они ни были, построены по одному принципу: все они являются проводниками, разделенными посередине непроводящим (диэлектрическим) телом. Мощность конденсатора может быть увеличена тремя способами– увеличением размера проводящих пластинок, уменьшением расстояния между ними и применением не проводника с большим сопротивлением, как воздух, масло, обыкновенное стекло, фарфор, специально приготовленное стекло или сухой мрамор- Антенна в радиоаппарате есть не что иное, как лейденская банка или конденсатор, при чем воздушные провода явятся одним проводником соответствующей фольге в банке, земля — другим, а воздух, находящийся между ними, соответствующий стеклу — непроводником.

Как Хюг для соединения внутренней и наружной жестянки в своей лейденской банке применил проволоку, так и в других конденсаторах употребляется проволока, которая может быть длиной в милю или в несколько дюймов.

Если перерезать проволоку и поставить в месте разреза рубильник, то при замыкании посредством его электроны смогут передвигаться, при размыкании же свободное пространство станет слишком большим для их перехода. В любом месте проволоки, между внутренней и наружной стенками лейденской банки или другого конденсатора, может быть включен какой-нибудь электрический прибор, который может быть пущен в ход или остановлен при помощи выключателя. Все операции радио на короткие расстояния могут быть выполнены при помощи лейденской банки.

В горной хижине опыты производились один за другим.

Следуя указаниям учительницы и своему возрастающему опыту, Хюг с каждым днем совершенствовал приемы, пока, наконец, в его распоряжении оказался конденсатор довольно большой мощности, могущий давать сильную искру. Он нашел также способ соединять вместе несколько лейденских банок, посредством включения их параллельно (соединяя их одноименные полюсы), или последовательно (соединяя разноименные полюсы). Результаты этого соединения очень озадачили Хюга: в то время, как при соединении одноименных полюсов мощность конденсаторов возрастала, при соединении разноименных она уменьшалась; ни сам Хюг, ни мисс Фергюсон не имели математических знаний, нужных для того, чтобы понять, каким образом несколько конденсаторов могут быть слабее одного.

Второй месяц пребывания учительницы в Муравьиной долине близился к концу, когда усовершенствованная лейденская банка Хюга стала работать. Девушка сама была почти также заинтересована опытами мальчика, как он сам, но главной ее заботой было наблюдение над лечением м с Берк.

Жена винокура много раз приезжала в шалаш для лечения, и здоровье ее заметно поправлялось: возможно, впрочем, что отчасти оно улучшалось благодаря наставлениям учительницы в области гигиены и диеты.

Приближался день, когда девушке надо было переехать к Айртону, чтобы провести там последние две недели. На этот раз это было неизбежно. Отказ ее настолько рассердил бы Сэнди Айртона, что непременно возникла бы вражда. Тайные предательские убийства стали бы случаться чуть не ежедневно, при чем ни женщины, ни дети не были бы пощажены. Если бы такая насыщенная местью атмосфера воцарилась, не могло быть и речи о школе в последующие годы. Это учительница хорошо понимала. Она поняла, что как ни неприятно, ей придется итти на встречу опасности, а то ее пребывание в долине принесет больше вреда, чем пользы.

Берк, который — в числе очень немногих — не боялся Айртона, предложил ему на две недели, которые мисс Фергюсон проведет у него в доме, отослать куда-нибудь Крэма под тем или другим предлогом. Но Айртон отказал наотрез и сердито сказал:

— Вы все думаете, что я сам никак не слажу со своими делами. Когда мне понадобится твой совет, Уот Берк, я его попрошу у тебя.

— Я не спрашиваю разрешения, чтобы предупредить человека, что у него под ногами гремучая змея, на которую он может наступить.