Электричество шаг за шагом

Т-55. Зноя основную единицу измерения, можно легко получить более мелкие и более крупные единицы. В системе СИ единица длины — метр, но не очень удобно измерять в метрах расстояние между городами — получатся очень большие числа с большим количеством нулей. Неудобно измерять в метрах и размеры пылинок и песчинок или детали живой клетки — получатся десятичные дроби с большим количеством нулей после запятой. Чтобы облегчить оценку очень больших и очень малых величин, вводятся единицы измерения, которые больше или меньше основной единицы в десять, сто, тысячу, миллион, миллиард и более раз. Названия этих новых производных единиц получают очень просто: к названию основной единицы (метр, ампер, ватт и так далее) просто добавляют приставку, такую, например, как кило- (в тысячу раз больше основной единицы), мега- (в миллион раз больше), санти- (сотая часть основной единицы), милли- (тысячная часть), микро- (миллионная часть) и так далее. В таблице на рисунке ВК-49 приведены используемые приставки и указано, как они изменяют исходную величину.

Получить большие и малые единицы измерения можно от любой основной единицы, в электротехнике микроамперы, милливольты, килоомы, мегаватты и другие производные единицы встречаются на каждом шагу.

Глава 5 Конституция электрической цепи

Чтобы найти и устранить какие-либо неполадки в электрическом аппарате или даже просто понять, что в нём происходит, нужен особый инструмент — знание основных законов, по которым живёт электрическая цепь. Понять эти законы несложно, но этого мало — их нужно прочувствовать и постепенно перенести в своё сознание. Вот почему при каждом удобном случае полезно спрашивать себя: «А почему именно так происходит? По какому такому закону?»

Для знакомства с основными законами электрических цепей нужно сделать очень небольшую, ну просто смешную предоплату — нужно научиться понимать язык очень простых алгебраических записей. Иногда их называют пугающим словом «формулы», но ничего страшного в этих записях нет. И пытаются они сделать доброе дело — чётко и без лишних слов рассказать, кто от кого и как зависит в электрической цепи.

Т-56. Закон Ома — один из очень простых, понятных и в то же время очень важных законов электрической цепи. Простейшая электрическая цепь карманного фонарика (Р-25), её описание и короткие рассказы о том, что в ней происходит, позволяют путём несложных размышлений выявить очень важное соотношение между э.д.с., сопротивлением и током, именно об этом соотношении как раз и сообщает закон Ома (Р-26). Вот этот закон в вольном пересказе: «Чем больше э.д.с. генератора, тем больше ток в цепи, чем больше сопротивление цепи, тем меньше ток в ней». Официальная формулировка закона Ома по смыслу говорит вроде бы то же самое, но несколько иначе: «Ток в цепи прямо пропорционален э.д.с. и обратно пропорционален сопротивлению». Как мы скоро увидим, именно в таком виде закон Ома достаточно точно описывает то, что происходит в большинстве электрических цепей.

Мы пока считаем, что в карманном фонарике только нить лампочки Л₁ отбирает энергию у потока электронов и, следовательно, оказывает ему сопротивление. Вполне логично предположить, что чем больше сопротивление нити, тем труднее электронам двигаться, тем меньше их успевает пройти через нить за единицу времени и тем, следовательно, меньше ток. Отсюда вывод: чем больше сопротивление, тем меньше ток.

В то же время, если увеличить э.д.с., если батарея Б₁ будет с большей энергией выталкивать заряды в цепь, то интенсивность движения зарядов увеличится. Отсюда ещё один вывод: чем больше э.д.с., тем больше ток.

Мы рассмотрели закон Ома применительно к самой простой электрической цепи, теперь можно сделать ещё один шаг к реальности, посмотреть, как закон Ома описывает то, что происходит в цепях более сложных. Но перед этим полезно пояснить значение самого слова «закон».