Т-38. Наряду с веществом существует и такой вид материи, как поле. Во всём нашем рассказе об электричестве этот небольшой раздел — один из самых сложных, в значительной степени из-за него пришлось начинать издалека. С того, что человек нелегко и непросто постигал устройство мира. Что мир устроен намного сложнее, чем кажется с первого взгляда. И что нужно уметь считаться с реальностью, какой бы непривычной она ни казалась. Нужно научиться признавать очевидные факты, ограждать себя от неверия и внутренних протестов спокойной формулой «Так устроен этот мир…».
Мы, к сожалению, не видим, как лишние электроны пластмассовой палочки (-) подталкивают свободные электроны проводника, — плечом или как-то иначе (Т-8). Но мы прекрасно видели, как натёртая палочка с довольно большого расстояния подтягивала клочки бумаги (Р-1, Р-17). Каким образом? С помощью каких нитей? Через каких посредников? Не может же палочка действовать на бумажки через Ничто, обязательно должно существовать какое-то Нечто, с помощью которого один заряд тянет к себе другой.
Проще всего было бы предположить, что заряды как-то взаимодействуют через вещество, которое находится между ними, в нашем примере с притягиванием бумажек — через воздух. Например, заряды тянут или толкают друг друга через молекулы, атомы, электроны или ещё какие-нибудь частицы вещества, подобно тому, как паровоз через весь состав передаёт свою тягу последнему вагону. Но достаточно перенести эксперимент в безвоздушное пространство, в вакуум, и эта гипотеза безнадёжно отпадает — в вакууме, в пустоте, где никакого промежуточного вещества нет, палочка притягивает клочки бумаги с такой же силой, как и в воздухе. А это значит…
ВК-44. Сила тока I в амперах — это количество кулонов, которое за секунду проходит через поперечное сечение проводника. А электродвижущая сила Е в вольтах — это работа, которую выполняет каждый кулон. Значит, мощность Р в ваттах (работа за секунду) в какой-либо цепи можно подсчитать как произведение э.д.с. в вольтах (работа одного кулона) на ток в амперах (число кулонов в секунду). То есть мощность можно подсчитать по достаточно простой формуле Р (в ваттах) = Е (в вольтах) х I (в амперах).
А это значит, что в мире есть ещё что-то, кроме реальности «вещество», к которому мы привыкали миллионы лет и вроде бы знаем все его свойства и повадки: массу, объём, геометрические формы, гравитационное притяжение, движение по инерции, плотность, температуру. Вещество, считаем мы, — это то, что реально есть, то, что мы видим и, образно говоря, можем взять в руки. Вещество — это глина, вода, воздух, плитка шоколада, марсианские пески, лепесток ромашки. Нам кажется, всё, что есть в мире, — это вещество.
Но вспомните ещё раз (это полезно вспоминать почаще): мир устроен сложней, чем кажется с первого взгляда. Силой мысли, своей неутомимой пытливостью, своей любознательностью человек открыл и понял то, что природа не показала ему сразу. Он открыл невидимое электричество: нажмите кнопку выключателя на настольной лампе — и станет ясно, что электричество есть абсолютная реальность и мы, люди, научили его работать на нас. Человек открыл ядерные силы: вспомните десятки атомных электростанций — и у вас исчезнут сомнения относительно реальности ядерных сил. Теперь настал момент увидеть, понять и привыкнуть вот к чему — кроме вещества, кроме этой привычной и очень наглядной реальности есть ещё иная, невидимая, без цвета, вкуса, запаха, размазанная по пространству реальность, которой не заготовлено место в нашем сознании. Этой реальности дано название «поле».
Поля бывают разные, разных, если можно так сказать, сортов. Вокруг электрического заряда существует электрическое поле, вокруг магнитов, с которыми мы начнём подробно знакомиться очень скоро, существуют магнитные поля, каждую массу — протон, яблоко, планету — окружает гравитационное поле. И именно через поля происходят все взаимодействия на расстоянии: взаимное притяжение масс, взаимодействие магнитов, притяжение или отталкивание электрических зарядов.
ВК-45. На этой схеме две параллельные цепи, в нижней одна лампочка, в верхней две, включённые параллельно. Благодаря этому параллельному соединению сопротивление верхней цепи в два раза меньше, чем нижней, ток при этом в два раза больше (4 А) и потребляемая мощность тоже (6 Вт). Проделав несколько мысленных опытов и на этой схеме, можно получить вывод, который можно было сделать на предыдущей: одну и ту же мощность можно получить при разных соотношениях тока I и напряжения U.