|
ФPAГMEHT УЧЕБНИКА (...) со стороны положительно заряженной пластинки часть свободных электронов в стержне перейдёт на левую его половину и зарядит её отрицательно. Правая половина стержня, в свою очередь, приобретёт положительный заряд. Оба заряда будут одинаковы по величине. Если мы вынесем из пространства между пластинками поочерёдно одну, а затем другую половину стержня, то заряды будут держаться на них длительное время. Но стоит нам соединить обе половины стержня металлической проволокой, как они тотчас потеряют свои заряды. Что здесь происходит? Под действием электрических сил лёгкие отрицательные заряды — электроны — устремляются по проволочке с отрицательно заряженной половинки стержня к половинке, заряженной положительно. В результате заряды нейтрализуют друг друга.
Этот ток электронов продолжается до тех пор, пока разноимённо заряженные тела не станут нейтральными, не раз рядятся.
В нашем опыте с половинками стержней электрический ток будет мгновенным. Но если заряды на половинках стержня, соединённых проволокой, поддерживать постоянными, тогда по проволоке будет идти постоянный электрический ток. В этом случае электроны будут переноситься с положительно заряженной половины стержня на отрицательную в том же количестве, в каком электроны уходят по проволоке от отрицательной половинки к положрттельной. Это и достигается с помощью машин, создающих постоянный электрический ток, — аккумуляторов, батарей гальванических элементов, динамомашин и др.
Как известно, но все тела проводят электрический ток. Металлы — медь, железо, алюминий, цинк — проводят ток хорошо. Напротив, такие тела, как фарфор, стекло, шёлк или резина, практически не проводят электрического тока совсем (такие тела называются изоляторами). Не проводит ток в обычных условиях и воздух.
Почему это так? Чем отличаются проводники электрического тока от изоляторов?
Все хорошие проводники отличаются от изоляторов тем, что в первых всегда имеется большое число электронов, не связанных с определёнными атомами. Такие, как мы уже говорили, свободные электроны могут перемещаться по всему объёму, занимаемому телом. В изоляторах же все электроны закреплены у определённых атомов.
В обычных условиях свободные электроны движутся в металлической проволоке самым беспорядочным образом, во всех направлениях. Но стоит только концы этой проволоки присоединить к полюсам (электродам) электрической машины, как в проволоке возникает упорядоченный поток электронов — электрический ток.
В современных машинах, создающих электрический ток (генераторах), чаще всего производится не постоянный, а переменный ток. При переменном токе движение электронов в проводах происходит не в одном направлении, а меняется много раз в секунду. Достигается это тем, что заряды на электродах у генераторов переменного тока постоянно меняют свой знак. Положительно заряженный электрод через короткую долю секунды становится отрицательным, а отрицательный электрод — положительным. Затем первый электрод вновь становится положительным, а второй опять отрицательным, и так далее).
Именно такой переменный ток п используется в электрической лампочке, о которой мы теперь и расскажем подробно.
4. ДУГА ПЕТРОВА
В начале XIX столетия известный русский физик, по-"тербургский профессор Василий Владимирович Петров проводил опыты по изучению явлений, вызываемых электрическим током. Источником тока учёному служила сильная электрическая батарея, построенная им самим. Этот «искусственный электрический орган», как назвал В. В. Петров свою батарею, был по тому времени самой мощной электрической батареей в мире.
Много важных и интересных открытий сделал русский учёный при помощи своего «электрического органа». Но наиболее замечательным было открытие нового способа получения света. Это была так называемая электрическая дуга. Для получения электрической дуги Петров брал два угольных стерженька, соединял один из них с положительным полюсом электрической батареи, другой — с отрицательным и приближал угли один к другому. Как только угли сближались, их концы разогревались так сильно, что начинали испускать яркий белый свет. Если теперь угли немного отодвинуть друг от друга — в воздухе между ними возникает ослепительно яркое, слегка изогнутое белое пламя, электрическая дуга (рис. 6).
В книге, вышедшей в 1803 году, В. В. Петров так описал своё замечательное открытие:
«Естьли на стеклянную плитку или на скамеечку со стеклянными ножками будут положены два или три древесных угля,... и есть ли потом металлическими изолированными направлятелями, сообгцёнными с обоими полюсами огромной баттереи, приближать оные (т. е, угли) один к друго.му на расстояние от одной до трёх линей (т. е, примерно от двух до шести миллиметров), то является между ними весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются, и от которого тёмный покой довольно ясно освещён быть может».
Учёный отмечает, что жар электрической дуги очень силен. В пламени дуги «сгорают» даже железные гвозди и медные пластинки. Это и не удивительно — теперь мы знаем, что температура в пламени дуги Петрова достигает 3500 градусов тепла!
Что же является причиной возникновения электрической дуги?
Как уже говорилось, различные вещества по-разному проводят электрический ток; они, как говорят, обладают различным сопротивлением прохождению электрического тока. Например, сопротивление хорошего проводника электричества — меди — очень невелико.
Рис. 6. Электрическая дуга. |
