Электричество шаг за шагом

Р-14. АТОМЫ-НАРУШИТЕЛИ — НАХОДКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ. Из всех показанных на предыдущем рисунке (Р-13) возможных нарушений некоторые довольно часто встречаются в природных веществах. И многие такие вещества-нарушители оказались находкой для электротехники — она получила от природы в готовом виде необходимые ей материалы, помогающие добывать и использовать электрическую энергию. Большое количество свободных электронов в межатомном пространстве (2) характерно для металлов (цинк, олово, железо, серебро, золото и другие). Очень много свободных электронов в меди и алюминии, их к тому же сравнительно недорого добывать и обрабатывать. Сочетание этих достоинств сделало медь и алюминий самыми популярными материалами электротехники.

В металлах и иных твёрдых веществах положительные ионы (оставшиеся после ухода некоторых внешних электронов в межатомное пространство) неподвижны — они как бы привязаны к жёсткой структуре материала, например к его кристаллической решётке (3). Но в жидкостях или в газах возможно не только появление свободных электронов, сбежавших из своих атомов, но и самих этих атомов (точнее говоря, положительных ионов) в свободном состоянии — теперь они уже не связаны с какой-либо жёсткой структурой и могут свободно перемещаться в пространстве (4).

В заключение ещё один вариант состояния вещества, показанный первым на этом рисунке Р-14.1 и на предыдущем Р-13.1. Здесь представлены атомы, у которых все электроны прочно связаны с ядром и находятся на своих орбитах, в итоге свободных зарядов вообще нет. Такие вещества тоже нужны электротехнике, скоро вы увидите, когда и почему.

Пятую симфонию Бетховена и выучить таблицу умножения. Что поделаешь — такими мы с ней получились у природы. И давайте не будем из-за этого горевать, давайте радоваться тому, что человек не смирился, что он научился силой мысли видеть, понимать и практически использовать то, что казалось спрятанным от него навсегда. Сталкиваясь с необъяснимым, он чаще всего действовал по довольно простому правилу: на опыте убедись, что Это есть, определи основные свойства Этого, привесь табличку, то есть дай Этому название и привыкай к мысли, что ты теперь знаешь Нечто Такое, чего не знали твои предки.

Таким же способом мы можем совершенно спокойно ввести разного рода поля в свою картину мира. Поле — это никак не вещество, а иная, невидимая, особая форма материи или, как ещё говорят, особое состояние пространства, в котором действуют те или иные физические силы: электрические, магнитные, гравитационные, ядерные, слабые. Все соответствующие этому списку поля обнаружены в экспериментах, у них своё место в физических теориях, они детально изучены и широко используются в огромном количестве машин и технологий. Коротко говоря, поля есть, они не выдумка, это Нечто мы признаём и, как говорится, включаем в свою картину мира.