Первооткрыватели. 100 научных сказок

– Что же такое электрический ток? – спросила Галатея.

– Это одновременно очень простой и сложный вопрос. В учебниках написано, что электрический ток – это направленное движение электронов по проводам. Более того, некоторые так и думают! Но, если щелкнуть выключателем на стене, электроны из него дойдут до люстры – предположим, что мы используем постоянный, то есть не меняющий своего направления ток – часов за десять.

– Как же так? – опешила Галатея. – Лампочка-то зажигается сразу!

– Верно! Но факт остается фактом – электроны двигаются со скоростями примерно миллиметр в секунду. А если мы учтём, что в обычной бытовой сети электрический ток переменный, со сменой направления пятьдесят раз в секунду, электроны из выключателя вообще никуда не денутся, а будут дергаться туда-сюда на ничтожном (с нашей точки зрения) участке провода.

– И как лампочка узнала, что ей пора зажигаться? – недоумевала Галатея.

– Чтобы понять, что такое электрический ток, давайте расставим десять солдат по десятикилометровой линии на расстоянии километра друг от друга. Все они смотрят в одну сторону, как и полагается в строю, и внимательно прислушиваются. Последний солдат кричит: «Марш!» – и начинает двигаться вперед. Следующий солдат, уловив еле слышную команду первого, прилетевшую сзади, немедленно громко её повторяет: «Марш!» – и тоже начинает шагать – и так до конца, пока первый в строю солдат не начнёт маршировать, услышав команду предыдущего. Звук проходит километровую дистанцию за три секунды (попробуйте понаблюдать издали за человеком, который рубит дрова), то есть команда «Марш!» пройдёт десять километров за полминуты.

За это время первый солдат прошагает всего метров сорок. Если приравнять медленных солдат к электронам, а быструю команду, которую они передают друг другу, – к электромагнитному полю, мы поймём, почему электроны двигаются медленно, но начинают движение по всему проводу довольно дружно. Поэтому и лампочка, не дожидаясь медлительных электронов из розетки, загорается сразу – вернее, электроны, получив команду электромагнитного поля, которое распространяется по проволоке со скоростью триста тысяч километров в секунду, начинают двигаться по всему металлическому проводу – и по самой лампе – практически одновременно.

– Триста тысяч километров в секунду? – прищурился Андрей. – Это же всем известная скорость света! Она случайно оказалась равна скорости распространения электричества по проводам?

– Конечно, нет! – воскликнула Никки.