ВК-91. К сожалению, мы часто забываем, что на какие-либо процессы оказывает главное влияние не абсолютный уровень какой-то величины, а скорость её изменения. Возьмём, к примеру, два бассейна для плавания, один наполнен водой наполовину, а во втором воды чуть-чуть, её слой два-три сантиметра, не больше. Но в первом бассейне краны почти закрыты, а во втором открыты полностью. И через несколько минут второй бассейн уже почти полный, а первый так и остался в районе своей половины.
Р-31. ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ. Недавно, разбирая на Р-26 закон Ома, мы отметили, что он справедлив для большой и сложной цепи, где R — это измеренное или подсчитанное её общее сопротивление. Но закон Ома справедлив и для малой части этой большой цепи, он всегда, даже на самом небольшом её участке, отмечает строго определённое соотношение между напряжением U, током I и сопротивлением R. Уже пора отметить, что словом «напряжение» мы называем ту часть э.д.с., которая досталась какому-либо участку сложной цепи. Для этого участка действующее на нём напряжение U имеет тот же смысл, то же значение, что и вся электродвижущая сила (э.д.с.) Е генератора для всей подключённой к нему цепи. И поэтому напряжение, так же как э. д.с., измеряется в вольтах.
Т-82. Электротехника — наука о контактах. Это, конечно, шутка, но со значением. Нередко нарушение контакта в каком-нибудь участке цепи приводит к неисправностям и нестабильностям, которые очень трудно обнаружить. Вместе с тем загадочные нарушения контактов обычно легко объяснимы.
Всегда есть некоторое сопротивление между соприкасающимися металлическими поверхностями, как, например, между гальваническим элементом и пружинящими контактами в карманном фонарике. Это небольшое сопротивление часто связано с загрязнением или окислением металлической поверхности, а также с ослаблением чисто механического сжатия контактирующих деталей. Контактное сопротивление, подобно внутреннему сопротивлению генератора, включено в электрическую цепь последовательно, и на нём теряется какая-то часть напряжения. При хорошем контакте она очень мала и ею можно пренебречь, но если контакт плохой, если его поверхности окислились или плохо сжаты, то на переходном сопротивлении контакта может остаться заметная или даже основная часть э.д.с., при этом остальным элементам цепи мало что достанется.
Т-83. Вольтметр, амперметр и омметр — приборы для измерения э. д.с. (напряжения), тока и сопротивления. Многие разделы этой главы посвящены языку электрических схем, пользуясь которыми, мы думаем о них, изучаем их и в них разбираемся. При этом основные объекты наших размышлений — соединение элементов цепи, их раздельное и общее сопротивление, токи в них, напряжение на участках цепи. Многие из этих параметров можно измерить, ускорив тем самым исследование электрической цепи или проверяя свои выводы.
Для измерений в электрических цепях чаще всего используются три прибора — вольтметр для измерения э.д.с. и напряжения, амперметр для измерения силы тока и омметр для того, чтобы измерять сопротивление. Приборы эти бывают нескольких разных типов, и позже мы сможем познакомиться с их устройством. Пока же представим себе каждый такой прибор как небольшую чёрную коробочку со шкалой и стрелкой, по отклонению стрелки от нулевой отметки как раз и определяют измеряемую величину. В последнее время, правда, появляется все больше приборов с цифровым отсчётом в них, результат измерений появляется на небольшом экране сразу в виде цифр.
Несколько отложив знакомство с вольтметром, будем условно считать, что он как-то измеряет разницу между количеством избыточных зарядов в двух точках цепи, определяет, где каких зарядов больше и насколько. Вольтметр как бы вычисляет, какую работу выполнит каждый кулон электричества, пройдя по цепи между выбранными точками, и выдаёт результат в вольтах.
ВК-92. Этот рисунок возвращает нас в мир электричества и ещё раз напоминает, что в ряде процессов, в частности, при наведении в катушке э.д.с. Е за счёт электромагнитной индукции, важна не абсолютная величина (как, например, в законе Ома — чем больше напряжение, тем больше ток), а скорость её изменения. Об этом говорят два примера на рисунке — в одном случае (слева) магнитное поле перемещается сравнительно медленно относительно катушки, а во втором случае (справа) очень быстро.