Электричество шаг за шагом

ВК-64.Электричество приходит к потребителю с электростанции длинным путём. И внутренним сопротивлением генератора приходится считать сопротивление всех участков этого пути, включая внутриквартирную проводку. Чем больше потребляемая мощность, тем больше падение напряжения на этом внутреннем сопротивлении и, следовательно, меньше напряжение, которое реально подводится к домашним электроприборам. Это иногда можно заметить по более тусклому свечению лампочек.

Поэтому если электричеством будет выполнена работа 1 Дж, но выполнит её уже не 1 кулон, а 2 кулона, прошедших по цепи, то, значит, ток в ней создавал генератор, имеющий э.д.с. 0, 5 В, — из наработанного одного джоуля на каждый из двух работавших кулонов приходится только 0,5 джоуля.

В определении самой э.д.с. и её единицы вольт вместо электронов упоминаются свободные заряды — это напоминание о том, что в цепи могут двигаться как свободные электроны, так и свободные ионы — положительные и отрицательные. Само же название единицы вольт напоминает нам о том, что итальянский физик и физиолог Алессандро Вольта (1745–1827) создал первый химический генератор э.д.с. и тем самым открыл новые возможности исследования электричества.

В наше время характеристика «электродвижущая сила» известна уже при разработке генератора, она, как правило, каким-то образом написана на его корпусе и указана в техническом паспорте. Этой своей характеристикой генератор как бы говорит: «Вот что я могу делать, продвинув по цепи 1 кулон зарядов!». Ну а будет ли реализовано это «могу», сколько кулонов пройдёт по цепи и что вообще будет в ней сделано, зависит не только от генератора, зависит также и от электрической цепи, которая потребляет энергию генератора и использует её.

Т-53. Единица электрического сопротивления — ом (Ом). Существуют две характеристики, которые, по сути дела, говорят об одном и том же — о том, как сама электрическая цепь реагирует на подключение к генератору, на его стремление (Т-8) создать в этой цепи электрический ток. Один и тот же генератор, с одной и той же э.д.с., в одной цепи создаст достаточно сильный ток, а в другой — очень слабый. Всё зависит от самой цепи, от того, насколько много в ней свободных электронов, насколько часто они будут сталкиваться с атомами вещества, теряя часть своей энергии. Обо всём этом могут рассказать две совершенно конкретные количественные характеристики — электрическое сопротивление цепи и её электрическая проводимость.

ВК-65.При последовательном соединении источников тока (генераторов) их э.д.с. суммируется, но допустимый потребляемый ток остаётся без изменений. При параллельном их соединении общая э.д.с. такая же, как у одного из источников тока (генераторов), но зато увеличивается допустимый потребляемый ток — каждый из генераторов отдаёт лишь часть довольно большого общего тока. Кроме того, общее внутреннее сопротивление становится меньше (ВК-58), и на нём теряется меньшая часть э.д.с.

Известная шутка рассказывает, как оптимист и пессимист отреагировали на предложенные каждому полстакана сока. Пессимист огорчился: «Дело плохо, полстакана уже нет». Оптимист обрадовался: «Ура! Пол стакана ещё есть!» Примерно так же оценивают электрическую цепь две её характеристики: проводимость говорит о том, насколько цепь содействует появлению тока, и сопротивление говорит о том, насколько эта же цепь препятствует, сопротивляется току.

В технике, в литературе можно встретить обе эти характеристики, но чаще используется одна из них — сопротивление. Кому-то покажется несправедливым говорить о сопротивлении касательно электрической цепи, которая участвует в создании тока, содействует ему. Но что поделаешь — так сложилось, да и пользоваться характеристикой «сопротивление» удобнее, во всяком случае — привычнее.