Опыты с электрофором.

Для электризации пластины из диэлектрика подготовьте небольшой отрезок меха, сукна или смятый лист бумаги (мех, сукно или бумага должны быть сухими).

Положив пластину на стол, натрите её быстрыми движениями (в течение 10-20 секунд) приготовленным мехом, сукном или бумаги. При этом на пластине образуется отрицательный заряд.

Наложите на пластину диск с изолирующей ручкой (рис. 2). Диск будет соприкасаться с пластиной только в немногих точках вследствие шероховатости поверхностей; в остальных дочках диск отделён от пластины промежутком воздуха.

На поверхности диска, обращённой к пластине, по индукции наводится положительный заряд, разноимённый с влияющим отрицательным зарядом пластины. На внешней поверхности диска образуется отрицательный заряд.

Для того чтобы получить на диске заряд, не снимая диска с пластины, прикоснитесь пальцем к верхней поверхности диска, в результате чего расположенный на верхней поверхности диска отрицательный заряд через ваше тело уйдёт в землю. Сняв палец с диска, поднимите диск за изолирующую ручку, и на диске будет положительный заряд, которым вы можете использоваться для электризации других тел. Для убеждения в том, что диск заряжен, подве­дите к диску на расстояние 10—20 мм палец,— между диском и пальцем проскочит искра с слабым треском.

Во время проскакивания искры вы почувствуете лёгкий укол в палец, совершенно безопасный для здоровья.

Для объяснения распределения зарядов на диске электрофора проделайте следующий опыт. На диск установите двойной маятник (рис. 3).

Из куска медной проволоки согните стойку, как указано на рисунке 3, и прикрепите её к диску пластилином.

К верхнему кольцу стойки на шёлковых нитках подвесьте шарики, вырезанные из сердцевины бузины, или цилиндрики, склеенные из папиросной бумаги. Диск с установленным маятником наложите на наэлектризованную пластину. Шарики маятника при этом разойдутся, так как зарядятся одноименным отрицательным зарядом. Коснитесь диска пальцем, и маятник опадёт; следовательно, заряд ушёл в землю.

Если у вас есть малые трубки Гейслера, то коснитесь диска электродом трубки, держа её рукой за другой электрод, трубка на мгновение вспыхнет; показывая, что через неё прошёл ток, уходя в землю.

Чтобы показать, за счёт чего возникает потенциальная электрическая энергия проводника, проделайте следующий опыт.

Подвесьте диск за изолирующую ручку к коромыслу весов вместо чашки и уравновесьте его вес разновесами, положенными на другую чашку. Под диск подведите до соприкосновения наэлектризованную пластину. Уравновесьте весы ещё раз таким образом, чтобы при добавлении одного грамма па чашку диск поднимался. После уравновешивания коснитесь пальцем верхней плоскости диска, отводя отрицательный заряд в землю. Теперь от добавления одного грамма диск не поднимется. Для его подъёма нужен значительно большой груз.

Этот избыток работы, затрачиваемой на подъём диска, является эквивалентом потенциальной энергии заряда, находящегося на диске.