Электричество шаг за шагом

Электрическое сопротивление — характеристика и всей цепи в целом, и отдельных её участков. Сопротивление — итоговая характеристика, в ней учтено множество различных сложных процессов. Таких, например, как уход электронов с внешних орбит некоторых атомов, собственные тепловые колебания атомов и молекул, сложность атомов, из которых состоит вещество, наличие в этом веществе каких-либо примесей. Просуммировав все эти факторы, характеристика «сопротивление» говорит о том, насколько легко генератору создавать ток в данном участке электрической цепи или во всей цепи.

Даже не вдаваясь в подробности, можно представить себе, что ток создаётся тем легче, чем легче внешние электроны покидают атом и чем больше этой свободной рабочей силы блуждает в межатомном пространстве (Т-8). И ещё, ток создаётся тем легче, чем меньше размеры атома и чем дальше атомы расположены один от другого, — в этом случае электрону легче двигаться в межатомном пространстве.

ВК-66.При анализе событий в электрической цепи часто пользуются понятием «потенциал», имея при этом в виду напряжение в какой-либо точке относительно другой точки, обычно заранее названной. Кроме того, потенциал аналогичным способом может оценивать состояние электрического поля в определённой точке. Во всех случаях потенциал измеряется в вольтах и говорит о том, какую работу (в джоулях) может выполнить электричество, выталкивая из данной точки или притягивая к ней заряд в один кулон.

Как мы вскоре увидим, да и по логике вещей ясно, что чем меньше сопротивление какого-либо проводника, тем легче генератору создавать в нём ток, тем больше будет этот ток при прочих равных условиях.

Единица сопротивления — ом (Ом). Это фамилия немецкого физика Георга Ома (1787–1854), исследовавшего, в частности, электрические цепи. Как видите, полное и сокращённое написание этой единицы одинаковы, но только сокращённое название согласно традиции пишется с большой буквы. Подобно единицам мощности, тока, э.д.с. и других, единица сопротивления ом тоже производная величина — она получена из двух других единиц системы СИ. Проводник имеет сопротивление 1 ом, если под действием электродвижущей силы 1 вольт в этом проводнике появится ток силой 1 ампер (в этом определении может оказаться некоторая неточность, но устранить её мы сможем чуть позже; Т-54). Если под действием э.д.с. 1 В в цепи пойдёт ток 0,5 А, то, значит, сопротивление цепи составляет 2 Ом. А если при той же э.д.с. 1 В появится ток силой 10 А, то, сопротивление проводника составляет 0,1 Ом.

Нетрудно представить 1 Ом, так сказать, в живом виде — такое сопротивление имеет кусок медного провода диаметром ОД мм и длиной 45 см. Нить лампочки карманного фонаря обычно имеет сопротивление в несколько десятков ом, лампочки для домашней электросети — несколько сот ом, а некоторые токопроводящие детали электронных схем имеют сопротивление в тысячи и миллионы ом. В диэлектриках тоже есть какое-то количество свободных зарядов, но их настолько мало, что сопротивление диэлектрика в большинстве случаев можно считать бесконечно большим. Ну а если такой приближённой оценки недостаточно, то можно и измерить большое сопротивление диэлектрика. У пластмассового бильярдного шара, например, оно наверняка составит несколько миллиардов ом.

ВК-67. Разбираясь в электрических или электронных схемах, удобно водить по ним пальцем, выясняя путь токов и появление напряжений на участках цепи. Так сложилось, что при разборе схем за направление тока принято не движение электронов от «минуса» к «плюсу», а сравнительно редкое движение положительных зарядов (в жидких проводниках и газах) от «плюса» к «минусу» — именно этим условным направлением тока всегда пользуются при описании схем в учебной и технической литературе.