ЭЛЕКТРИЧЕСТВО



2500 лет назад Фалес, который жил в древней Греции, поведал об удивительном явлении. Если янтарь потереть о шерсть, он начнёт притягивать к себе лёгкие предметы, находящиеся поблизости. Фалес писал, что заметили это свойство ткачихи.

Таково было первое знакомство людей с электричеством.

Янтарь по-древнегречески называется электроном. И когда в 1600 г. понадобилось назвать явление, о котором писал Фалес, от «электрона»-янтаря образовали слово «электричество». Через триста лет после этого открыли частицу АТОМА, которую назвали тоже ЭЛЕКТРОНОМ.

ЭлектричествоДля нас понятие электричества неразрывно связано именно с этой частицей, потому что правильно объяснить суть электрических явлений можно, только зная свойства электрона.

Вот, например, тот же янтарь. Или стекло, потёртое о кожу, или расчёска, которой провели по волосам. Почему они все притягивают мелкие предметы: пушинки, бумажные лоскутки? Потому что трение наэлектризовывает их, они становятся заряженными. Это значит, что они лишаются части своих электронов либо приобретают лишние.

Электрон — мельчайшая частица отрицательного заряда. Поэтому, приобретая лишние электроны, тело заряжается отрицательно. Соответственно, лишаясь части своих электронов, тело заряжается положительно.

Это сейчас нам легко объяснить возникновение зарядов. Но к такой ясности люди пришли не сразу и не легко.

Триста лет учёные постепенно приближались ко всё более глубокому пониманию природы электричества.

В конце 18 в. Кулон открыл, что одноимённые электрические заряды отталкиваются, разноимённые — притягиваются. Гальвани и Вольта исследовали источники электричества, как тогда говорили, «электровозбудительную силу» и движение зарядов по проводникам — электрический ток. Теперь известно, что в металле электрический ток представляет собой движение свободных электронов, а в жидкостях, например в растворе соли,— это движение ИОНОВ.

ЭлектричествоВ начале 19 в. Эрстед обнаружил, что, если возле проволочки с электрическим током поместить магнитную стрелку, она отклоняется. Это означало, что электрический ток вызывает магнитные явления. Ампер изучил взаимодействие двух проводников с током, которое очень напоминало взаимодействие двух электрических зарядов или двух магнитов.

В рассказе «МАГНИТ» ты прочтёшь, что электрон, который вращается вокруг ядра атома, тоже как бы ничтожный по размеру магнит. Первым, кто предположил, что в любом веществе существуют внутренние токи и что они-то и являются истинной причиной магнетизма, был Ампер.

Поскольку электрический ток порождает магнитные явления, ФАРАДЕЙ поставил перед собой обратную задачу — превратить магнетизм в электричество. И он доказал, что, если двигать возле магнита проводник (или магнит около проводника), в проводнике возникает ток. На этом открытии и основано действие генераторов электрического тока — динамо-машин. В проводнике, который всё время движется возле магнитов, непрерывно рождается электрический ток. Модель такого генератора показана на рисунке.

Если положить на магнит лист бумаги и насыпать на него мелкие железные опилки, они расположатся линиями, как показано на рисунке. Эти линии называются силовыми линиями.

Неподвижную часть генератора составляют электромагниты, дающие магнитные силовые линии. Вращающаяся же внутренняя часть генератора — ротор — всё время пересекает эти силовые линии. А для появления тока, установил Фарадей, как раз и нужно, чтобы проводник пересекал магнитные силовые линии.

Изображённая на нашем рисунке модель генератора даст переменный ток. Он не похож на ток от батареи или АККУМУЛЯТОРА. Если соединить полюсы батареи проводом, в нём появится ток, который будет идти в одном и том же направлении до тех пор, пока батарея не разрядится. Переменный же ток постоянно меняет своё направление: течёт то в одну сторону, то в обратную. Вглядись в рисунок, и ты заметишь, что, куда бы ни вращался ротор такого генератора, составляющие его проводники пересекают силовые линии вверху и внизу в разных направлениях: если вверху — справа налево, то внизу — слева направо или наоборот. Одновременно меняется и направление тока.

В нашей осветительной сети течёт переменный ток, который в течение одной секунды 100 раз меняет своё направление: 50 раз за это время он течёт в одну сторону и 50 — в другую.

На то, чтобы вращать ротор генератора, затрачивается механическая ЭНЕРГИЯ. На ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ это делает турбина. Таким образом, генератор преобразует механическую энергию в электрическую.

Обратную задачу решает электродвигатель. По устройству он очень похож на генератор. К двигателю подводят электроэнергию, и он вращается, преобразуя её в механическую энергию.

Не только генератор и двигатель, но и многие другие электрические машины своим рождением обязаны Фарадею.

Сто лет назад Максвелл объяснил электромагнитные явления и предсказал существование электромагнитных волн, к числу которых отнёс и СВЕТ. Существование таких волн на опыте подтвердил Герц, а ПОПОВ использовал их при изобретении РАДИО.

Электрические явления играют огромную роль в природе, в технике, в жизни людей. Ведь в каждом атоме действуют электрические силы. Поэтому ни строение вещества, ни взаимодействие разных веществ, ни жизнедеятельность живых существ нельзя познать, не овладев законами электричества. А современная техника и культура совершенно немыслимы без электричества.



 

<-- ЭЛЕВАТОР ЭЛЕКТРОН -->