Он устроил машину вроде твоей, Хюг, только вместо стеклянного круга приспособил серный шарик, и так добыл электричество. Потом он взял тонкую стеклянную банку, налил ее до половины водой, закупорил и через пробку пропустил в воду длинный гвоздь. Затем поднес шляпку гвоздя к проводнику машины, чтобы зарядить воду. Держа стеклянную банку в одной руке, он пальцами другой руки коснулся шляпки гвоздя и испытал острый электрический толчок. Это его испугало, так как он этого не ожидал, и он решил, что в банке черти. Больше он никогда этого не пробовал делать.
— Не попробовать ли нам? — перебил Хюг.
— Можешь, — ответила она. — Я думаю, что обыкновенная банка из под варенья может пригодиться. Пока ты за ней пойдешь, постараюсь вспомнить еще что-нибудь.
Опыт оказался совсем не трудным. Банка и гвоздь были сейчас же добыты, немного дольше было достать плотно пристающую пробку и пропустить через нее гвоздь.
Электрическая машина работала так, что можно было тут же зарядить воду, поднеся гвоздь к главному проводнику. Желая сделать все так. как ему было сказано, мальчик крепко взял банку в одну руку, и поднес палец другой руки к гвоздю. Он сейчас же испытал легкий электрический толчок, не такой, впрочем, сильный, чтобы напугать его, как Клейста. Хюг убедился также, что он мог унести заряженную банку на какое хотел расстояние от шалаша с тем же результатом. Это доказало ему, что некоторая часть электричества от машины сохранилась в банке.
Опыт мальчика был простым повторением исторического опыта фон-Клейста, проделанного им в 1745 г., повторенного и разработанного более детально в 1746 г. двумя профессорами Лейденского университета. Эти исследователи улучшили форму банки и нашли способ увеличить ее способность сохранять электрический заряд. Такой вид собирателя или конденсатора и теперь еще называется лейденской банкой.
Позднее Хюг узнал, что это изобретение, на основе которого устроены все современные конденсаторы, имеет громадное значение в беспроволочной передаче. В самом деле, радио никогда не могло-бы развиться без применения лейденской банки. Самые мощные современные передаточные радиостанции частично обязаны своим успехом опыту, проделанному померанским ученым около двух столетий назад.
Что же до Хюга, то его новое достижение привело его в состояние восторга, смешанного с самообвинением.
— Я болван, — решил он. — Этот старик понимал в электричестве не больше меня, и придумал эту штуку. Почему же я не мог сам додуматься до этого. Просто провести электричество в воду и оставить там, как сахар или соль.
— О нет, Хюг. Совсем не в этом дело. Соль растворяется в воде и остается там в растворенном виде, а электричество сохраняется благодаря, главным образом, стеклу. В современных лейденских банках нет воды.
Лейденская банка.
В нашем классе лейденская банка состояла из бутылки, пожалуй вроде твоей, но из гораздо более тонкого стекла. Она была покрыта на две трети оловянной фольгой и внутри и снаружи. Остальная часть стекла была покрыта лаком. Пробка была деревянная и через нее проходил медный стержень с шишечкой наверху. Конец стержня соединялся внутри бутылки с тремя медными пружинами.
Мальчик задумался на минуту.
— Зачем фольга?
— Она имеет отношение к собиранию электричества, но я не помню, какое именно.
— А пружинки?
— Чтобы медный стержень хорошо соединялся с внутренней фольгой. Но в другом классе была лейденская банка без пружинок. Медный стержень внутри был прикреплен к цепочке. Из-за тяжести цепочки стержень касался внутренней фольги в нескольких местах и таким образом был хорошо соединен.
— Как вы думаете, мисс Фергюсон, железный стержень мог бы заменить медный?
— Не вполне, но мог бы.
— Тогда я могу это устроить. Я отрежу от жестяной банки верхнюю часть, разрежу ее вдоль, подрежу кругом почти все дно и так его прилажу, чтобы оно пошло через горлышко стеклянной банки. Жесть я сверну в трубку уже стеклянной банки, чтобы она прошла через горло, а внутри она расправится и как раз пристанет к стенкам банки. Снаружи сделать легко. Нужно поставить стеклянную банку в жестяную, чуть пошире ее, чтобы плотно пристало.
— Ты очень изобретателен, Хюг. Но я боюсь, что между жестью и стеклом будет воздух, так как фольга приклеивается. А все же попробуй.
Работа была нелегкая, но Хюг с ней справился. Он даже приделал медную шишечку от кровати к гальванизированной проволоке, пропущенной сквозь деревянную пробку. К другому концу этой проволоки внутри банки он прикрепил несколько звеньев небольшой цепи. Она лежала на дне и соединялась со стенкой жестяной банки через ту полоску жести, которую мальчик оставил несрезанной.
Когда банка была таким образом сделана, Хюг соединил ее медную шишечку с «иголочками» своей электрической машины и держал так около десяти минут. Потом, крепко держа банку в левой руке, поднес к шишечке большой палец правой руки.
Хюг взял банку в руку и поднес палец другой руки к гвоздю.
Раздался такой крик, который наверное был слышен по всей долине. Банка упала и разбилась, а Хюг прыгал по шалашу, держась за свой локоть и стараясь в то же время растереть плечо.
— Ух! — воскликнул он, — как будто мул меня лягнул.
— У тебя что-нибудь повреждено? — с тревогой спросила учительница.
— Нет, но я как будто ошеломлен. — Он усмехнулся — правда в банке черти.
Но тут же решительно прибавил:
— Я сделаю сейчас же другую.
Это было не трудно, банок от варенья было много, потому что мать Хюга, как и все женщины в горах, варила каждую осень варенье из дикого винограда.
Что же до жести, стержня и пробки, так они были готовы, и их можно было приспособить к новой банке.
На этот раз Хюг не хотел принять на себя тол-чек, тем более, что учительница придумала, как еще увеличить заряд. По ее предложению, мальчик обернул вокруг наружной жестяной оболочки кусок проволоки, конец которой был свободен; этот конец не должен был быть близко от медной шишечки. Потом он зарядил внутреннюю жестяную банку отрицательно, приложив медную шишечку к отрицательному полюсу машины. Наружную оболочку он зарядил положительно, коснувшись концом проволоки положительного полюса машины.
Чтобы избежать толчка, Хюг сделал щипцы из двух сухих деревянных палочек, и внутри приклеил к ним кусочки стекла. Этими щипцами он взял проволоку, соединенную с наружной оболочкой, и близко поднес ее к медной шишечке. Искра почти в дюйм длины выскочила с треском и прорезала расстояние между концом проволоки и медной шишечкой.
— Ух! Вот это настоящая!
Глаза Хюга от восторга блестели так, что тоже были похожи на искры.
— Большая искра! Я не думала, что ты сможешь добыть такую большую, — согласилась учительница. — Вот видишь, Хюг, тебе удалось перелить электричество в банку, как патоку в кувшин.
Но это неправильное представление; правда, электричество как бы налилось из машины, но оно не осталось в банке в виде жидкой массы, как патока. Электричество скорее сила, чем вещь. И эта сила дала электрический толчок или ток от внутренней жестяной оболочки к внешней. Этот ток каким-то образом задерживается находящимся между оболочками стеклом. Я не умею хорошо объяснить тебе, многое мне самой неясно, но я постараюсь дать тебе хоть некоторое представление. Помнишь. Хюг, твои первые опыты с янтарным мундштуком и стеклянным стержнем, когда ты нашел, что предметы, заряженные одноименно отталкивают друг друга?
— Да, конечно.
— То же самое случилось в лейденской банке, только это не так легко заметить, как с пробковым шариком. Посмотрим, что тут произошло. Прежде всего, ты зарядил отрицательно внутреннюю оболочку, — там стало больше электричества, чем было раньше. Откуда же оно взялось? От отрицательного полюса машины, так что в противоположном положительном полюсе остался недостаток.