Электричество шаг за шагом

Р-107. ЭЛЕКТРОНЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ТОКЕ ДВИЖУТСЯ ОЧЕНЬ МЕДЛЕННО, НО САМ ТОК ПРОДВИГАЕТСЯ ОЧЕНЬ БЫСТРО. Приближаясь к окончанию книги, хотелось бы напомнить, что в ней очень многое рассказано упрощенно и далеко не полно. У читателя есть возможность дополнить это упрощённое изложение с помощью других популярных книг или журнальных статей. В качестве примера приводим короткий рассказ о некоторых ещё не освещённых в книге особенностях электрического тока.

Если проводник никуда не подключён, то свободные электроны в нём беспорядочно движутся в разные стороны и в среднем проходят очень небольшие расстояния при каждом таком движении. Об их активности говорит температура проводника — чем она выше, тем активнее хаотическое движение свободных частиц, оно прекращается только при температуре абсолютного нуля, то есть примерно при температуре минус 273 градусов Цельсия. Если подключить проводник к какому-либо источнику постоянного напряжения, например к гальваническому элементу или батарейке, то к этому хаотическому движению электронов добавится некоторое их смещение под действием электрического напряжения источника — реально от «минуса» к «плюсу» и условно в противоположном направлении. Это смещение и есть электрический ток, который движется с очень низкой скоростью — сантиметры и даже миллиметры в секунду. Однако представление о том, что электрический ток движется по проводам очень быстро, совершенно справедливо. Оно связано с тем, что при подключении к источнику напряжения его электрическое поле распространяется вдоль проводной линии со скоростью света (300 000 километров в секунду). При этом движение зарядов, которое мы называем «электрический ток», начинается практически сразу во всём проводнике. Реальное представление об этой высокой скорости распространения тока можно получить, отмечая время отправки и прибытия электрического сигнала, пробегающего тысячи километров за какие-то доли секунды, например, в сети Интернета или по линии междугородного телефона.

Т-216. Преобразование аналогового сигнала в цифровой и цифрового в аналоговый. Желание воспользоваться достоинствами цифровых систем, в частности, их помехозащищённостью, привело к тому, что аналоговый сигнал преобразуют в цифровой, производят с ним необходимые операции (например, пересылают на огромные расстояния) и вновь превращают в аналоговый. Один из хорошо всем известных примеров — компакт-диски CD и DVD. На них в цифровом виде записана музыка, которая по своей природе изначально была представлена аналоговым сигналом — непрерывно меняющимся звуковым давлением. А поскольку слушаем мы тоже не «цифру», а старый добрый аналоговый звук, то прочитанную с диска цифровую запись в музыкальном центре или в приёмнике превращают в аналоговый электрический сигнал, который в итоге отдают громкоговорителям.