Я становлюсь на изолированную скамейку. Шея моя соединена проволочкой с чувствительным электроскопом, который чаще называют электрометром. Теперь зарядите меня посильнее: листочек электрометра приподнялся. Я опускаюсь на скамейку и сажусь на нее (рис. 6). Листочек электрометра заметно поднялся выше. Так как по величине угла отклонения листочка мы судим о величине потенциала, то очевидно, что потенциал моего стоячего тела был меньше, нежели сидячего. Какая же причина вызывает это явление, если количество электричества и в том и в другом случае одно и то же, а мое тело, конечно, также при этом не изменяется?

Рис. 6. Я сажусь на скамейку со стеклянными ножками – и листочки электрометра расходятся, встаю – и они снова опускаются

Тут уж мы все начали упрекать товарища, который забыл, что потенциал зависит не только от величины заряда, но и от электроемкости тела. Эта зависимость выражается формулой

где V – потенциал данного проводника, т. е. степень его электризации; Q – количество электричества на нем и С – его электроемкость.

Потенциал проводника будет прямо пропорционален его заряду (количеству электричества) и обратно пропорционален его электроемкости. Электроемкость зависит от размеров и формы проводника. Так как электричество распространяется по поверхности проводника, то, очевидно, электроемкость будет главным образом зависеть от величины внешней поверхности проводника. Человек стоящий будет иметь большую внешнюю поверхность, чем человек сидящий в таком положении, какое указано на рис. 6.

Опыт, разбираемый в этой задаче, не требует обязательно электрометра. Он почти всегда удается с обыкновенным электроскопом, но протекает не так убедительно и резко, как с электрометром.

Когда мы, наконец, растолковали нашему товарищу, почему электроемкость его тела в стоячем положении будет больше, нежели в сидячем, – председатель сказал:

– Твой опыт можно поставить иначе. Встань-ка еще раз на скамейку. Теперь смотри: я подхожу к тебе, и листочек электрометра начинает опускаться, я удаляюсь – и листочек опять поднимается. Тоже интересный опыт. Причина этого явления заключается в том, что электроемкость проводника увеличивается, если к нему приближать другой проводник.

Может быть, ты, вспомнив законы индукции, сообразишь, в чем тут дело?

Наш разговор принял новое направление благодаря словам одного из членов кружка.

– Меня вообще удивляет, – сказал он, – зачем вы все время определяете потенциал ничего не говорящим термином «степень электризации». Это тем более странно, что точное определение потенциала существует другое и вы его прекрасно знаете. Потенциал характеризует ту работу, которую может произвести наш заряд. Действительно, было бы так понятно, если бы мы заговорили о работе. Мы все время толкуем об электрической силе; надо же когда-нибудь поставить вопрос: какую же работу может проделать эта сила и от чего эта работа зависит? Я не буду сейчас уточнять понятие о потенциале, но посмотрите на формулу

Из нее видно, что потенциал V, а значит, и работа, которую может произвести электрический заряд, пропорциональна количеству электричества, а это такое привычное для нас представление. Работа паровой машины будет пропорциональна количеству тепла, выделяемого в паровом котле, или, иначе говоря, пропорциональна количеству угля; работа двигателей внутреннего сгорания (автомобильных, авиационных и др.) пропорциональна количеству бензина или нефти; работа водяной мельницы пропорциональна количеству воды и т. д.

– Погоди-ка, братец, – перебил его один из присутствующих, – все, что ты говоришь по отношению к количеству электричества, понятно и очень убедительно, но послушай-ка, что получится с твоей работой, когда мы будем говорить об электроемкости. Работа электрического заряда обратно пропорциональна электроемкости. Скажи на милость, как же это понимать?! Выходит так, что одно и то же количество электричества может совершить самые различные работы, в зависимости от электрической емкости проводника. А ну-ка, я также воспользуюсь одним твоим примером и предложу