В каждом атоме вокруг ядра вращается много электронов, то есть к пальцу надо привязать несколько веревочек и много грузиков. И вот интересное явление: атомы металлов ведут себя так, будто у них есть свободные веревочки, на которых нет грузиков (электронов). Что происходит? Атом забирает электрон у соседнего атома и «привязывает» его к своей веревочке. В результате электроны свободно блуждают между атомами проводника. Если, например, к проводнику приложить напряжение, то электроны побегут к положительному полюсу и возникнет ток.
Выяснив этот трудный вопрос, напомним вам, ребята, что кроме проводников, имеются еще и изоляторы — диэлектрики. Диэлектрики не проводят тока. Почему? Что мешает атомам обмениваться электронами? То, что в диэлектрике нет пустых, не занятых веревочек, ибо на каждой из них находится грузик — электрон. Если к такому диэлектрику приложить напряжение, ни один электрон не сможет перейти от своего атома на соседний, так как соседний занят.
Для иллюстрации объяснения мы приводим упрощенную модель проводника и изолятора-диэлектрика.
Если да, то ответь, почему данное рассуждение ошибочно.
Известно, что вода океанов, морей и озер, испаряясь, поднимается в виде пара вверх и образует дождевые облака. Зимой облака приносят снег, а летом дождь. Если, например, на крыше дома установить большой резервуар и собирать в него дождевую воду, то направляя её по желобку или трубе на турбину, можно заставить турбину вращаться. Вращающаяся турбина есть не что иное, как двигатель, способный приводить в движение различные машины и устройства. Итак, как видите, ребята, нам удалось получить полезную работу даром, не затрачивая никакой энергии.
Так ли это?
СЛУЧАЙ ИЗ ИСТОРИИ ОТКРЫТИЙ
Знаменитый английский ученый Михаил Фарадей (родился в 1791 г., умер в 1867 г.) изучал вопрос сжижения газов. В аппарате собственной конструкции он превратил в жидкости почти все газы, известные в его времена.
Однажды в лабораторию ученого зашел его приятель. Фарадей был занят сжижением хлора. Приятель заметил в левом сосуде устройства каплю какой-то жидкости, очень похожей на масло, и стал подшучивать над ученым, говоря «хороши у тебя порядки, делаешь серьезные эксперименты в загрязненных маслом приборах. А еще ученый!»
Растерявшись, Фарадей вытащил сосуд и открыл его. Каково же было его изумление, когда «масло» сразу же исчезло.
После ухода приятеля ученый вновь принялся за опыты, повторяя несколько раз эксперимент с таинственным «маслом». В результате он пришел к выводу, что неизвестная жидкость и есть жидкий хлор, который ему довольно долго не удавалось прежде получить.
На следующий день приятель Фарадея получил записку, в которой ученый писал: «Масло, которое ты метил, оказалось в действительности жидким хлором».
Ответ на вопрос, который мы задали в предыдущем номере нашего журнала (январь, 1965 г.).
На диск перпендикулярно его поверхности действует давление жидкости, равное давлению столба жидкости в этом месте. Результатирующая этих сил приложена к центру тяжести диска и направлена вверх.
Но через центр тяжести проходит ось, на которой укреплен этот диск, то есть плечо силы, а, следовательно, и момент силы равны нулю. Вся сила действует на ось вращения. Ось вращения неподвижна. Никакого вечного двигателя получить нам не удалось. Двигатель работать не будет.
Уголок юного конструктора
Радиокубики на полупроводниках
Еще недавно многие из вас, ребята, строили домики из деревянных кубиков, а сегодня уже хотите, наверное, построить что-нибудь посложнее. Предлагаем вам игру в радиокубики. Принцип этой игры является одновременно основой современного способа конструирования сложной электронной аппаратуры. Каждый электронный прибор состоит из блоков: усилителей, выпрямителей, блоков питания, входных и выходных блоков и т. д. Один и тот блок, например, усилитель, может работать отдельно в радиоприемнике, осциллографе, большой вычислительной машине и во многих других приборах. Имея набор таких блоков, называемых функциональными, можно составлять самые разнообразные аппараты. Аппаратура из функциональных блоков собирается и разбирается легко и быстро.
Блокам же удобно придавать вид стандартных ящиков или «кубиков». Применение полупроводниковых приборов позволяет делать кубики малых размеров. Как видите, наша игра поможет нам освоить современный метод сборки электронной аппаратуры и лучше понять принцип её работы.
Наши кубики будут содержать простейшие электронные схемы. С их помощью вы почти в одно мгновение сможете собрать, например, детекторный радиоприёмник, потом сразу же разобрать его и собрать транзисторный радиоприёмник, усилитель для электропроигрывателя и т. п. Кубики, соединенные между собой штепселями, можно собирать произвольно, по своему усмотрению. Если сборка произведена правильно, прибор сразу же работает хорошо (например, радиоприёмник работает чисто и громко). При неправильной сборке прибор не работает. Собирая наши кубики, вы не должны опасаться, что в случае неправильного их присоединения они — могут быть повреждены. Этого не произойдет.
Сборку радиокубиков рекомендуем всем юным радиолюбителям и радиокружкам.
Кубики монтируем на дощечках из фанеры размерами 100х100 мм. Предварительно на каждой дощечке наносим цветными карандашами или разноцветной тушью принципиальную схему, что облегчит сборку и смену деталей, вышедших из строя.
Пользуясь нарисованными принципиальными и монтажными схемами, можно приступать к работе.
Эта цепь предназначена для «улавливания» принимаемого сигнала. Наша схема построена на приём 1-й программы радиопередач из Москвы (173 кгц). Резонансный контур состоит из катушки La и конденсатора Lо. С контуром сопряжена антенная катушка La, к концам которой присоединяем антенну (гнездо А) и заземление (гнездо Z). Средний отвод катушки резонансного контура предназначен для подачи сигнала в следующие блоки.
Детали:
— лист фанеры 100х100х10 мм,
— 4 гнезда,
— 1 комплект катушек La и L0 (см. описание),
— керамический конденсатор 220 пф.
Изготовление катушек
На ферритовый сердечник (от любого радиоприёмника) наматываем около 100 витков из провода диаметром 0,15 мм в шелковой изоляции. Затем делаем отвод и наматываем в том же направлении еще около 150 витков. Рядом с катушкой наматываем таким же или подобным проводом антенную катушку, выполняя около 50 витков.