Р-29. В СХЕМАХ НЕКОТОРЫЕ АППАРАТЫ УДОБНО ПРЕДСТАВЛЯТЬ ОБЫЧНЫМИ СОПРОТИВЛЕНИЯМИ. Электрический чайник, плита или лампочка потребляют из электрической цепи определённую мощность и превращают её в тепло. Эта мощность в конечном итоге определяется сопротивлением электронагревателя в чайнике или светоизлучателя лампочки. В нарисованных схемах эти и многие другие приборы, как правило, можно заменить обычными резисторами. Блоки с большим количеством резисторов часто встречаются в электронной аппаратуре, при работе с ними нередко приходится подсчитывать их общее сопротивление или часть его. При последовательном соединении резисторов это довольно просто (3,4). При параллельном их соединении задача несколько осложняется, но тоже остаётся вполне решаемой (Р-30).
Т-79. Особые делители — шунт и добавочное сопротивление. Часто в делителе напряжения одно из сопротивлений — это сама нагрузка. Необходимое напряжение на нагрузке в этом случае можно установить, подобрав сопротивление остальной части делителя, обычно её называют «гасящее сопротивление», и это очень удачное название. Действительно, гасящее сопротивление как бы гасит излишек напряжения, берёт его на себя с таким расчётом, чтобы нагрузке досталось то, что ей требуется.
Аналогично можно пропустить через нагрузку необходимый ток, подключив параллельно ей сопротивление. Оно получило название «шунт» (в переводе с английского — «обходной путь»), а само подключение шунта называется шунтированием. Шунт включают в том случае, когда без него ток в нагрузке был бы слишком большим. Или, скажем иначе, шунтирование снижает ток через нагрузку, ответвляя в шунт часть общего тока. Чем меньше сопротивление шунта, тем сильнее шунтирование, тем меньшая часть общего тока достаётся нагрузке и тем большая его часть пойдёт через шунт. Слова «шунт», «шунтирование» можно встретить не только в электротехнике, в частности, хирурги производят шунтирование плохо пропускающих кровь участков кровеносного сосуда — параллельно им вшивают другие, исправные куски сосудов.
Т-80. Чтобы увеличить нагрузку, нужно уменьшить сопротивление нагрузки. Нагрузкой, если вы помните, мы назвали элемент цепи, который получает от генератора электрическую энергию и каким-то образом преобразует её с пользой для дела. В карманном фонарике нагрузкой служит лампочка, на её сопротивление расходуется энергия электрического тока, превращаясь в энергию света.
Может показаться, что выражение «увеличить нагрузку» означает «увеличить сопротивление нагрузки». Это, однако, ошибочное предположение, и ошибка происходит из того, что слово «нагрузка» имеет в данном случае два разных значения.
Одинаковые слова, но с разным значением есть в любом языке, они называются «омонимы». Мы уже говорили об омонимах, размышляя о разных значениях слов «сила», «ключ», «коса» (Т-46). В языке электротехники омонимами оказались два значения слова «нагрузка». Во-первых, нагрузка — это главный потребитель энергии электрогенератора, например лампочка, утюг, пылесос или мощный мотор электропоезда. Во-вторых, под словом «нагрузка» подразумевают ещё и саму электрическую мощность, которую генератор отдаёт своему потребителю. Когда говорят: «У городской электростанции вечером самая большая нагрузка», то имеют в виду, что наибольшую мощность станционные генераторы должны отдавать вечером. Если нужно увеличить сопротивление нагрузки, то, чтобы избежать путаницы, так и говорят: увеличить сопротивление нагрузки. А выражение «увеличить нагрузку генератора» означает «увеличить мощность, отбираемую у генератора».
Как увеличить эту мощность, если э.д.с. генератора изменить нельзя? Для увеличения мощности остаётся только один путь: нужно увеличить ток в цепи (Т-76). А как можно увеличить ток в цепи? Для этого, как учит закон Ома, нужно уменьшить сопротивление цепи, основа которого — сопротивление нагрузки. Вот и получается, чтобы увеличить нагрузку на генератор, увеличить потребляемую от него мощность, нужно уменьшить сопротивление нагрузки. Именно так и поступают специалисты, когда они говорят: «Нагрузка увеличилась», то это означает, что сопротивление нагрузки стало меньше и потребляемая мощность возросла.