Теория структуры жизни: ознакомительная версия

Начнём с тока. Суть самого явления электричество, в бытовом понимании, начинается наоборот: потенциал, разность потенциалов, напряжение, «привязка» напряжения к сопротивлению проводника и затем только ток. Но объяснить и понять, в бытовом понимании, легче в обратном порядке.

Итак, каким образом нам объяснить ребёнку, что может произойти, если он сунет пальчик в розетку? Чем его там «стукнет»? И объяснить необходимо так, чтобы ребёнок понял, чтó его стукнет. Чтобы ребёнок смог понять природу электричества, но прежде на словах, из рассказа. «Без пальчиков».

* * *

Итак, тема. По проводу «течёт» ток. Это как?

Да очень просто. Применим правильный термин – «проводник». И объясним это ребёнку. Следующими словами. По поверхности проводника, то есть по проводу, «бегут» маленькие твёрдые шарики. Маленькие-маленькие! Твёрдые, чёрненькие и блестящие. Вдоль провода. По самому проводу. По его поверхности. Как на рисунке.

Рис. 1. Эскизный показ электрического тока.

Они «бегут», и если что встретится им на пути, то шарики это будут толкать. И чем больше шариков будет «бежать» тем сильнее они будут толкать всё, что встретится им на пути.

Рис. 2. Палец прикоснётся к проводу, где есть ток. Шарик ударит по пальцу – столкнёт его со своего пути.

Шарики – это ток. А вот количество шариков и определяет силу тока. Силу тока измеряем амперами. Это значит: какое-то количество шариков на единицу площади поверхности проводника (провода) и есть единица силы тока. (Не совсем по-детски…)

Рис. 4. Ток большой силы (много ампер)

Рис. 3. Ток малой силы (мало ампер)

Если использовать не приведённые термины, понятные для детей, а термины специальные, то надо будет сказать: проводимость бывает зарядовая и дырочная. Коротко и ясно. Правда, этой фразы достаточно, чтобы кого-то «поставить в тупик». В том числе и некоторых «профессионалов».

Вернёмся же к простейшим объяснениям. На уровне детей.

Дырки искать не будем. Будем смотреть только на шарики. Шарики «бегут» не прямо. Точнее, прямо, но с колебаниями вправо-влево.

Рис. 5. Эскизный показ напряжения.

Чтобы «бежать» прямо, надо просто «бежать». Но чтобы «бежать» с колебаниями, надо напрягаться. Так «бежать» трудно. И колебания их вправо-влево назовём напряжением. Чуть-чуть колеблются шарики в своём беге – маленькое напряжение. Сильно колеблются – большое напряжение. Большое напряжение или маленькое – этому соответствуют амплитуды их колебаний, насколько шарики колеблются вправо-влево. Напряжение измеряем вольтами.

Но это только начало. Далее можно нарисовать потенциал и разность потенциалов. Это уже чуть посложнее. Кому лень рисовать, может представить в уме. Все представили рисунок «разность потенциалов»? Причём, возражения «я не умею рисовать» не принимаются. Уметь рисовать не надо. Надо просто представить рисунок «потенциал электрического заряда». А потом представить рисунок «разность потенциалов». Это должны (обязаны!) представлять в уме инженеры-электрики. И такие рисунки было бы полезно рисовать в школьной программе обучения. Как элемент простейшего представления предмета. И только потом можно будет понять, что есть поле магнитное, что есть поле электрическое и как они соединяются в электромагнитное поле. Всё это нарисовать, чтобы суметь понять.

Но без первых двух рисунков почти невозможно понять, что «бьёт» человека, ток или напряжение. А с применением рисунков можно объяснить, что если рукой коснуться проводника (провода), где «бегут» шарики с маленьким напряжением, например, в 12 вольт или 36 вольт, то они несильно будут «постукивать» по пальцам, по ладони.

Рис. 6. Прикосновение к проводу с малым напряжением. «Удар» слабый, не больно пальцу. Просто «пощипывание».

Если же напряжение будет большое, скажем в 220 вольт, то колебания шариков будут сильные.

Рис. 7. Прикосновение к проводу с высоким напряжением. «Удар» сильный. Палец ощущает болевой контакт с чем-то невидимым. Больно! Шарик срикошетил и отскочил.

Рис. 8. Прикосновение к проводу с высоким напряжением. «Удар» сильный. Палец ощущает болевой контакт, и боль уходит дальше в руку. Этот момент наглядно показывает, что есть такое «поражение электротоком».