В 1745 году настоятель собора в г. Кемминге, фон Клейст, большой любитель физических опытов, желая наэлектризовать воду, налил ее в стакан, опустив туда же гвоздь и соединив его с электрической машиной. Когда, по мнению почтенного каноника, вода достаточно наэлектризовалась, он, держа стакан в одной руке, другой стал отделять гвоздь от кондуктора машины. В первый же момент, как он до него коснулся, он испытал сильнейшее электрическое потрясение, несмотря на то что машина в это время уже не работала.

Годом позже совершенно такая же история произошла с учеником известного голландского физика Мушенбрека, Кунеуссом.

Сильнее ли в этом случае была машина, от которой заряжался стакан, или сам он был больше, только разряд оказался столь мощным и настолько болезненно воспринятым, что испытавший его Мушенбрек писал после этого одному из своих друзей следующее: «Я опишу вам опыт страшный и ужасный, который я не согласился бы повторить за все сокровища французской короны».

Это понятно. Сильный электрический разряд действует на человека весьма болезненно. Но все же Мушенбрек сгустил краски: не так уж нестерпим разряд от одной лейденской банки – как был назван этот прибор, – чтобы, в случае надобности, не согласиться испытать его даже даром.

Тут весь вопрос в емкости банки или целой их батареи, т. е. соединении нескольких банок между собой определенным образом.

Да, в том случае, когда емкость банки велика, опыт может кончиться действительно ужасно. В 1750 году, например, разрядом батареи лейденских банок был убит, как молнией (да такой разряд и является искусственной молнией), директор гимназии Доппельмейер.

С тех пор экспериментаторы стали осторожнее.

Вы, однако, не пугайтесь. Лейденская банка, которую мы сейчас устроим, убьет разве что мышь или воробья.

Возьмите чайный стакан или небольшую банку из-под варенья. Я бы на вашем месте ограничился двухфунтовой (т. е. такой, в которую входит два фунта варенья). Банка должна быть (надо ли напоминать об этом?) из совершенно бесцветного или только чуть-чуть зеленоватого стекла. Тщательно вымыв ее спиртом и просушив, покройте внутри и снаружи густым раствором шеллака и, пока он не просох, оклейте дно и наружную поверхность банки на две трети ее высоты станиолем; им же оклейте внутреннюю поверхность банки на такую же высоту. Если последняя операция вас почему-либо затруднит, можете ее и не производить, а просто налейте в банку воды до уровня наружной оклейки. Заткните банку широкой пробкой с пропущенной сквозь нее толстой проволокой или длинным гвоздем. Если берете проволоку, то на верхний ее конец насадите металлический шарик (от металлической кровати) или круглую пульку или припаяйте медную пуговицу; у гвоздя их роль сыграет его шляпка. Если банка изнутри оклеена станиолем, сомните несколько его листков и набейте ими пространство между оклейкой и проволокой или гвоздем.

Вот «страшный и ужасный» аппарат для конденсации (сгущения) электричества и готов (рис. 15).

Рис. 15

Поставив банку на подставку, проводящую электричество, или соединив ее внешнюю обкладку медной проволокой с водопроводной трубой, разряжаем в ее шарик заряды электрической машины, или электрофора, или любого иного источника электростатического заряда – хотя бы наэлектризованного листа газетной бумаги, – повторяя это несколько раз.

Заряжать банку от электрофора всего удобнее, поставив последний вблизи банки, а к ней присоединив изогнутую под прямым углом проволоку (рис. 16), после чего быстро поднимать и опускать верхний диск электрофора, поднимая до соприкосновения с проволокой, а опуская до соприкосновении с нижним диском. Сто-двести движений руки вверх и вниз – и ваша банка зарядится «до насыщения».

Рис. 16

Заряженную банку разъединяют от земли, ставя ее на стекло или на фаянсовую тарелку, и приближают палец к шарику. В результате – яркая, «толстая» искра и весьма болезненный укол. Вторая искра получится от внешней обкладки, третья опять от шарика и т. д., пока не истощится весь заряд.

Много сильнее будет укол, даже не укол, а потрясение всего организма при мгновенном разряде всего количества электричества, конденсированного в банке. Для этого «ужасного» опыта зарядите банку послабее, соберитесь с духом и разом коснитесь одной рукой шарика, а другой – внешней обкладки.

Правда очень неприятное ощущение? В другой раз не заряжайте банку так долго!

Можете проделать тот же опыт над кем-либо из приятелей: авось не очень рассердится! Только не вздумайте экспериментировать с маленькими детьми. Для ребенка не так самый удар электрического разряда, как вызываемый им испуг может быть смертельно опасным. Этого ни в каком случае не забывайте!

Не оставляйте поэтому никогда банку неразряженной: за нее может взяться незнающий ее действия человек, и либо ему, либо вам от этого не поздоровится.

Нет надобности каждый раз разряжать банку через самого себя или кого-либо из ваших знакомых, для этого существуют разрядники. Простейшим разрядником будут большие ножницы, в кольца которых вставлены какие-нибудь непроводники (иначе все равно разряд пойдет через тело), например жгуты из газетной бумаги (рис. 17).

Касаясь попеременно концом одного лезвия ножниц шарика, а другим наружной обкладки банки, разряжают ее последовательно, а прикасаясь одновременно обоими лезвиями к шарику и обкладке – разряжают мгновенно.

Рис. 17

Лейденская банка является одним из конденсаторов электричества, ныне нашедшим применение в радиопередаче.

В чем же состоит действие конденсатора?

Оно сводится как бы к увеличению емкости кондуктора, к достижению возможности собрать на данной поверхности большее количество электричества, чем на такой же поверхности простого кондуктора.

Предположим, что вы заряжаете банку от источника положительного электричества. Ее внутренняя обкладка, стержень и шарик приобретают положительный заряд. Этот заряд связывает (притяжением разноименных электричеств) отрицательное электричество наружной оболочки и, в свою очередь, частично связывается им; отрицательное же электричество внешней оболочки уходит, став свободным, в землю. Касаясь шарика, вы выводите из банки только часть бывшего в ней положительного электричества, которое не связывалось отрицательным электричеством наружной обкладки. После такого прикосновения оставшееся количество уже не может держать связанным все отрицательное электричество обкладки – часть последнего освобождается. Коснитесь обкладки – и вы отведете эту часть в землю.

Что же выходит теперь?

Теперь опять освобождается часть положительного заряда на шарике, а когда вы к нему прикоснетесь вторично, то тем самым освободите часть заряда обкладки и т. д., пока не истощится весь заряд, полученный лейденской банкой.

Этот заряд много больше, чем он был бы у такой же банки, не оклеенной снаружи, так как наружная обкладка, связывая получаемый внутренний заряд, как бы освобождает на ней место для новых и новых количеств электричества, притекающих извне.

А так как общее количество электричества, воспринимаемое банкой при заряде, в несколько раз больше, чем воспринимаемое кондуктором равной поверхности, то и мгновенный разряд ее значительно сильнее, чем полный разряд кондуктора, не являющегося конденсатором.