В средние века изучение магнитных
явлений приобретает практическое значение. Это происходит в связи с
изобретением компаса.
Уже в XII в. в Европе стал известен
компас как прибор, с помощью которого можно определить направление на части
света. О компасе европейцы узнали от арабов, которым было уже к этому времени
известно свойство магнитной стрелки. Еще раньше, вероятно, такое свойство знали
в Китае. Начиная с XII в. компас все шире применялся в морских путешествиях для
определения курса корабля в открытом море.
Практическое применение магнитных
явлений приводило к необходимости их изучения. Постепенно выяснялся целый ряд
свойств магнитов.
В 1600 г. вышла книга английского
ученого Гильберта (1544-1603 гг.) «О магните, магнитных телах и большом магните
- Земле». В ней автор описал уже известные свойства магнита, а также собственные
открытия.
Еще раньше
узнали, что магнит всегда имеет два полюса. Они были названы по имени частей
света - северный полюс и южный полюс. В числе свойств магнита Гильберт указывал
на то, что одинаковые полюсы отталкиваются, а разноименные притягиваются.
Гильберт предполагал, что Земля
представляет собой большой магнит. Чтобы подтвердить это предположение,
Гильберт проделал специальный опыт. Он выточил из естественного магнита большой
шар. Приближая к поверхности шара магнитную стрелку, он показал, что она всегда
устанавливается в определенном положении, так же как стрелка компаса на 3емле.
Гильберт описал явление магнитной
индукции, способы намагничивания железа и стали и т. д. Книга Гильберта явилась
первым научным исследованием магнитных явлений.
В своей книге Гильберт коснулся и
электрических явлений. Нужно отметить, что хотя в то время магнетизм и
электричество рассматривались как явления разной природы, тем не менее очень
давно ученые заметили в них много общего. Поэтому не случайно во многих работах
исследовались одновременно и магнитные и электрические явления. В частности,
изучение магнетизма вызвало интерес к исследованию электрических явлений.
Так было и у Гильберта. Изучая
магнитные явления, что имело практический интерес, он уделил внимание и электричеству,
хотя оно в то время в практике не использовалось.
Гильберт открыл, что наэлектризовать
можно не только янтарь, но и алмаз, горный хрусталь и ряд других минералов. В
отличие от магнита, который способен притягивать только железо (других магнитных
материалов в то время не знали), наэлектризованное тело притягивает многие
тела.
Новый шаг к изучению электрических
явлений был сделан немецким ученым Отто фон Герике (1602-1686 гг.),
бургомистром Магдебурга, известным прежде всего своими опытами с магдебурскими
полушариями.. В 1672 г. вышла его книга, в которой были описаны опыты по
электричеству. Наиболее интересным достижением Герике было изобретение им
«электрической машины». «Электрическая машина» представляла собой шар,
сделанный из серы и посаженный на железный шест. Герике вращал этот шар и
натирал его ладонью руки. Впоследствии ученый несколько раз усовершенствовал
свою «машину».
Потираемый руками серный шар на оси
(считается первой электризационной установкой - "машиной Герике")
служил изобретателю для модельной демонстрации "мировых сил"
(virtutes mundanae). В действительности же Герике наблюдал электрическое
притяжение и отталкивание, т. е. электростатическую индукцию, эффект острия,
электропроводность льняной нити, которой шар передавал свою способность
притягивать легкие тела и др. В опыте с нитью притяжение наблюдалось в пределах
более 2-3 см от нижнего конца нити длиной полметра.
