Об электричестве, возбуждаемом простым соприкосновением различных проводящих веществ

_{Из письма А. Вольта к Дж. Бэнксу}

После долгого молчания, в чем я не стану оправдываться, я хочу сообщить Вам, а через Вас Королевскому обществу, о некоторых поразительных результатах, к коим я пришел во время моих опытов с электричеством, возбуждаемым простым взаимным соприкосновением двух разных металлов, и даже иных проводников также различной природы, жидких или содержащих некоторую влагу, которой они как раз и обязаны своей проводимостью.

Самым основным и включающим почти все остальные результаты является постройка прибора, сходного по эффектам, т. е. по сотрясению, вызываемому в руках, и т. д., с лейденскими банками или с такими электрически слабо заряженными, но беспрерывно действующими батареями, где бы заряд после каждого взрыва восстанавливался сам собой; одним словом, этот прибор обладает бесконечным зарядом, постоянным импульсом или действием электрического флюида. Но он в то же время значительно отличается от них.. Действительно, мой прибор, который несомненно удивит Вас, представляет собой собрание некоторого количества хороших проводников разного рода, расположенных в известном порядке. Его образуют 30, 40, 60 и более кусков меди (или лучше серебра), наложенных каждый на кусок свинца (или лучше цинка), и такого же количества слоев воды или другого лучшего жидкого проводника, как, например, соленая вода, щелок и т. д, или кусков картона, кожи и тому подобное, пропитанных этими жидкостями...

Я опишу подробней этот и аналогичные приборы, а также самые замечательные из относящихся сюда опытов.

Я заготовил несколько дюжин небольших круглых пластинок или дисков из меди, латуни или лучше всего серебра, с диаметром примерно в 1 дюйм , и такое же количество оловянных пластинок (или еще лучше цинковых) примерно той же формы и величины. Я говорю примерно, потому что точность здесь не имеет значения и вообще величина и форма металлических частей произвольна Самое важное, чтобы их можно было удобно поместить одну над другой в виде столба. Кроме того, я приготовил большое число кружков из картона, кожи и другого губчатого материала, впитывающего и задерживающего много воды или другой жидкости, которою они должны быть сильно смочены для успешного опыта Эти кружки, которые я буду называть мокрыми дисками, делаются несколько меньше, чем металлические, чтобы, находясь между последними, они не выходили за их края

Когда все это у меня находится под рукой и в надлежащем порядке, т. е. металлические диски в сухом и чистом виде, а неметаллические — хорошо пропитаны простой водой (или, еще лучше,— соленой) и слегка отжаты, чтобы жидкость не стекала, я их складываю в должной последовательности.

Я кладу на стол или на какую-нибудь опору одну из металлических пластинок, например серебряную, а на нее цинко­вую и затем мокрый диск и т. д. в том же порядке. Всегда цинк должен следовать за серебром, или наоборот, в зависимости от расположения их в первой паре, и каждая пара перекладывается мокрым диском. Таким образом, я складываю из этих этажей столб такой высоты, который может держаться, не обрушиваясь.

Если он содержит около 20 подобных этажей, то он не только показывает на электрометре Кавалло, снабженном конденсатором, свыше 10 или 15°, не только заряжает этот конденсатор простым прикосновением, так что получается искра и т. п., но и ударяет в пальцы, если касаться ими его двух концов (верхушки и основания столба), двумя или несколькими слабыми и более или менее частыми толчками в зависимости от частоты этого соприкосновения. Эти удары вполне сходны с легким сотрясением, испытываемым при касании к лейденской банке, слабо заряженной, или к ослабевшему скату, который больше походит на мой прибор своими без конца повторяющимися ударами.

... Чтобы результаты были еще надежней и сотрясения сильнее, необходимо соединить основание столба, т. е. диск дна, при помощи достаточно широкой пластинки или толстой металлической проволоки с водой довольно большого таза или чашки, куда опускают один, два, три пальца или всю руку, касаясь одновременно верхнего края (последнего или одного из последних дисков столба) концом металлической же пластинки, находящейся в другой сильно смоченной руке...

Возвращаясь к описанию механической конструкции моего прибора, имеющего ряд вариантов, я опишу здесь не все те, которые я придумал и выполнил или в большом или в малом масштабе, но лишь некоторые из них самые любопытные или полезные, обладающие каким-либо действительным преимуществом, как, например, более легким или быстрым выполнением, более надежной работой и лучшей сохранностью.

Начнем с одного из них, объединяющего, может быть, все эти преимущества и в то же время отличающегося внешним видом от прибора со столбом, описанного выше. Недостаток его состоит в том, что он слишком объемист Изображение этого прибора, дается на рисунке 1.

Несколько стаканов из любого материала, кроме металлов, например из дерева, глины, черепахи и еще лучше хрусталя (особенно удобны маленькие кубки или стаканчики), наполняются наполовину чистой или соленой водой или щелоком?

Они сообщаются друг с другом, так что образуется род цепи, с помощью металлических дуг, у которых одно плечо (или только конец А, погруженный в стаканчик) сделано из красной или желтой меди или лучше из посеребренной меди, а другое (конец опущенный в следующий стаканчик) из олова или лучше из цинка. Замечу, что щелок и другие щелочные жидкости следует предпочесть, когда один из погружаемых металлов олово. Лучше применять соленую воду при цинке. Оба металла дуги спаяны в любом месте выше погруженной в жидкость части; последняя должна обладать довольно большой поверхностью. Поэтому она должна иметь вид пластинки в 1 кв. дюйм или около этого, остальная часть дуги может быть совсем тонкой, даже состоять из простой металлической проволоки. Она может быть совсем из другого металла, чем части, погруженные в жидкость стаканчиков, ибо действие электрического флюида всех контактов нескольких чередующихся металлов (сила, с какою ток проталкивается до конца) почти или совсем равна получаемой при непосредственном контакте первого металла с последним без посредствующего контакта, как я удостоверился на опытах, о чем я еще буду говорить. Таким образом, ряд из 30, 40, 60 таких стаканчиков, связанных, как указано, друг с другом и расставленных или по прямой линии, или по кривой, или по изогнутой любым образом, образует новый прибор. Он по существу и по материалу есть тот же столб, что описан выше. Основное здесь в непосредственном сообщении между различными материалами, составляющими пару, и посредственном между одной парой и другой при посредстве влажного проводника, что имеет место как в первом, так и во втором приборе.

...Легко понять, что для получения сотрясения достаточно опустить руку в один из этих стаканчиков, а палец другой руки в другой, достаточно удаленный от первого. Сотрясение будет тем сильнее, чем больше удалены друг от друга эти два стаканчика, т. е. чем больше их будет между руками...

Что касается прибора со столбом, то я искал способа удлинить его путем увеличения числа металлических дисков с устранением опасности обрушивания, сделать его удобным и портативным и в особенности долговечным…

На рисунке 2 изображены пруты, от 3 и более, которые подымаются от основания столба и окружают, как клеткой, диски, положенные один на другой в любом количестве и на любую высоту, и не позволяют им падать. Пруты могут быть из стекла, дерева или металла. В последнем случае они не должны непосредствен­но касаться дисков, что можно сделать, надев на каждый прут стеклянную трубку или проложив между ними и столбом полоски клеенки, промасленной и даже простой бумаги или любого материала, но только или изолятора, или плохого проводника. В нашем случае вполне удовлетворяют дерево и бумага, лишь бы они не были слишком сырыми или мокрыми.

Лучше всего при постройке прибора с очень большим числом дисков, например свыше 60, 80 и 100, разделить столб на два или более, как указано на рисунке 3, где отдельные части расположены, соответственно тому, как они располагались бы в одном столбе...

Во всех этих фигурах различные металлические пластинки обозначены через А и Z (начальные буквы Argentum и Zincum), а мокрые диски из картона, кожи и т. п., проложен­ные между парами этих металлов, окрашены в черный цвет. Сплошные линии указывают место соединения одного металла с другим в каждой паре, их взаимный контакт в нескольких точках, число которых не имеет значения, или спайку, очень удобную со многих точек зрения, с — с обозначает металлические пластинки, через которые сообщаются между собою столбы или их отрезки; b - b чашки с водою, сообщающиеся с основаниями или оконечностями столбов.

Таким образом смонтированный прибор наиболее удобен, не слишком объемист и его можно было сделать еще более портативным с помощью каких-либо футляров или трубок,куда заключался бы каждый столб для хранения. К сожалению, прибор долго не может оставаться в хорошем состоянии - мокрые диски высыхают через день-два и требуют нового смачивания Это делается без разбора столбов, достаточно их погрузить целиком в воду, немного подержать в ней и, вытащив, вытереть снаружи как можно лучше тряпкой.

Для возможного увеличения срока службы этих столбов следовало бы удерживать воду, включенную между каждой парой металлических пластинок, и укрепить их на месте, покрыв воском или смолою весь столб. Но выполнение этого довольно затруднительно и требует большого терпения.