Радио?.. Это очень просто!

Н. — Так что же, они собраны в одну общую кучу?

Л. — Нет, это не так. Во-первых, они все находятся в движении, во-вторых, между ними существуют силы взаимодействия. Между одноименными зарядами (электронами и электронами, протонами и протонами) действуют силы отталкивания, а между электронами и протонами как разноименными частицами — силы притяжения. Так как электроны движутся (как планеты вокруг Солнца) вокруг ядра (рис. 2), то в атоме силы отталкивания и притяжения уравновешиваются.

Рис. 2.Схема строения атома (крестиками обозначены протоны, кружочками — электроны).

_{а — нейтральный атом; б — отрицательный атом; в — положительный атом.}

Н. — Это настоящая солнечная система в миниатюре!

Л. — Совершенно верно. Заметь теперь, что если в атоме имеется столько же электронов, сколько и протонов, то он нейтрален. Если электронов больше, чем протонов, то отрицательный заряд превосходит положительный заряд и атом становится отрицательным. Наконец….

Н. — …если меньше электронов, чем протонов, то атом будет положительным.

Л. — Отлично! Я вижу, что ты понял.

ЗДРАВЫЙ СМЫСЛ НА СТОРОНЕ РАВНОВЕСИЯ

Н. — Однако я хотел бы узнать, каким образом атом может оказаться положительным или отрицательным.

Л. — Электроны, которые находятся далеко от ядра, испытывают слабое притяжение и, попадая в сферу притяжения соседнего атома, у которого не хватает электронов, покидают свой собственный атом, чтобы дополнить, или уравновесить, соседний атом.

Н. — Это как японцы…

Л. — Я не вижу, при чем тут сыны Империи Восходящего Солнца…

Н. — Как же! Япония перенаселена, и японцы эмигрируют в страны, где плотность населения меньше.

Л. — Если тебе так нравится… Во всяком случае запомни, что электроны перемещаются от атомов, где они более многочисленны (или отрицательно заряженных атомов), к атомам, где электроны менее многочисленны (или положительно заряженным атомам).

Если каким-либо путем на одном конце металлической проволоки удастся сосредоточить отрицательно заряженные атомы (имеющие избыток электронов), а на другом — положительно заряженные (имеющие недостаток электронов), то электроны начнут перемещаться от одного атома к другому через все промежуточные атомы проволоки до момента установления равновесия (рис. 3). В каком направлении пойдут электроны?

Рис. 3.Электрический ток — результат движения электронов, стремящихся восстановить электрическое равновесие в распределении зарядов.

Н. — Очевидно, от отрицательного конца к положительному.

Л. — Правильно. Такое упорядоченное движение электронов и называют электрическим током.

Н. — Поразительно. Вот теперь понятно, почему ток идет от отрицательного к положительному…, а наш учитель нам говорил…

Л. — Он говорил об условном направлении тока. В то время, когда надо было установить направление тока, произвольно выбрали направление от положительного полюса к отрицательному, потому что еще не было электронной теории. Запомни хорошо, что электроны движутся от отрицательного полюса к положительному.

6 000 000 000 000 000 000 электронов

Н. — Ты только что говорил о металлической проволоке. Я знаю, что электрический ток проходит только через металлы. Но почему это?

Л. — Ток проходит также через растворы кислот или щелочей и через уголь. Все эти вещества называются проводниками. Их атомы содержат много электронов, которые слабо связаны с ядром. Однако существуют другие тела, в которых электроны настолько сильно связаны с ядром, что они не могут покинуть атом. В этих телах, называемых изоляторами или диэлектриками, не может образоваться электрический ток.

Лучшими изоляторами, применяемыми в радио, являются кварц, эбонит, янтарь, бакелит, стекло, различные керамики, парафин. Между изоляторами и проводниками находятся полупроводники, например германий или кремний, из которых изготавливают транзисторы. Но о них мы лучше пока не будем говорить, чтобы не спуталось все в твоей голове.

Н. — А какой самый лучший диэлектрик?

Л. — Сухой воздух.

Н. — А лучший проводник?

Л. — Серебро. Красная медь также является хорошим проводником и так как она стоит дешевле серебра, то используется чаще.

Н. — Почему серебро лучший проводник, чем медь?

Л. — Потому что в одинаковых условиях через серебряный провод будет проходить ток большей силы, чем через провод такого же размера, но из меди.

Н. — Что ты называешь «силой тока»?

Л. — Количество электронов, принимающее участие в движении, называется электрическим током.

Н. — Значит, можно говорить о токе силой в 10 электронов или в 1 000 электронов?

Л. — Да. Но практически «измеряют силу тока в амперах (а). Один ампер соответствует прохождению 6 000 000 000 000 000 000 электронов в секунду. Я тебе говорю это, округляя цифры…

Н. — Спасибо!..