Выбрать главу

Нетрудно представить 1 Ом, так сказать, в живом виде — такое сопротивление имеет кусок медного провода диаметром ОД мм и длиной 45 см. Нить лампочки карманного фонаря обычно имеет сопротивление в несколько десятков ом, лампочки для домашней электросети — несколько сот ом, а некоторые токопроводящие детали электронных схем имеют сопротивление в тысячи и миллионы ом. В диэлектриках тоже есть какое-то количество свободных зарядов, но их настолько мало, что сопротивление диэлектрика в большинстве случаев можно считать бесконечно большим. Ну а если такой приближённой оценки недостаточно, то можно и измерить большое сопротивление диэлектрика. У пластмассового бильярдного шара, например, оно наверняка составит несколько миллиардов ом.

ВК-67. Разбираясь в электрических или электронных схемах, удобно водить по ним пальцем, выясняя путь токов и появление напряжений на участках цепи. Так сложилось, что при разборе схем за направление тока принято не движение электронов от «минуса» к «плюсу», а сравнительно редкое движение положительных зарядов (в жидких проводниках и газах) от «плюса» к «минусу» — именно этим условным направлением тока всегда пользуются при описании схем в учебной и технической литературе.

Т-54. Единица электрического напряжения — вольт (В). Единицу для оценки электрического напряжения ввести нетрудно — это тот же вольт, с помощью которого мы оценивали электродвижущую силу (Т-52). Проблема в том, чтобы пояснить саму характеристику напряжение, а для этого придётся немного оглянуться назад.

Давайте в электрическую цепь, в которой один гальванический элемент Б1, включим три лампочки Л1, Л2 и Л3, соединённые последовательно. Электроны, отправившись в путь с «минуса» батареи, последовательно проходят сначала Л1,затем Л2 и, наконец, Л3,после чего уходят в «плюс» батареи. Будем считать, что сопротивление нити у всех лампочек одинаковое, например по 5 Ом. Процессы в этой схеме настолько интересны и важны, что вскоре мы рассмотрим их очень подробно (Т-68, Т-69). А пока вооружимся ещё незнакомым нам прибором для измерения э.д.с. — вольтметром. Для начала подключим его к самому нашему генератору — к гальваническому элементу Б1. Прибор, как и следовало ожидать, покажет электродвижущую силу элемента (батареи) 1,5 В — на то он и вольтметр. Если окажется, что вольтметр покажет несколько меньшую величину, не спешите с диагнозом о его неисправности — при включении электрической цепи бывает, что некоторая часть электродвижущей силы остаётся в самом генераторе.

Теперь поочередно будем подключать вольтметр к лампочкам Л1, Л2 и Л3 — во всех трёх случаях прибор покажет одну и ту же величину 0,5 В. Это значит, что генератор Б1, продвигая электроны по цепи, поровну распределил свои усилия между тремя одинаковыми потребителями энергии (у всех трёх одно и то же сопротивление — 5 Ом). Поскольку их три и они одинаковы, то каждому досталась третья часть той энергии, которую затрачивает генератор, продвигая электроны по всей последовательной цепи. И в каждой лампочке при накаливании её нити выполняется третья часть той работы, которая выполняется во всей цепи. Зная Э.Д.С., можно сказать, что при прохождении одного кулона во всей цепи выполняется работа 1,5 джоуля, и третья часть (0,5 Дж) приходится на долю каждой лампочки. Эта третья часть общей работы и есть напряжение на лампочке. Поэтому к какой бы лампочке мы ни подключили вольтметр, он покажет 0,5 В — третью часть электродвижущей силы генератора.

Коротко говоря, напряжение на каком-либо участке электрической цепи есть часть э.д.с., которая досталась этому участку. Или, что то же самое, напряжение в вольтах — это работа в джоулях, которая выполняется на участке цепи, когда по нему проходит заряд 1 кулон.