Сила тока и напряжение

Повернём выключатель. Над столом загорается электрическая лампочка. Второй поворот выключателя — и лампочка гаснет. Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, почему это происходит?

Многие, вероятно, скажут, что тут и думать-то нечего. Почти каждый видел разобранный выключатель и знает,

image

Рис. 14. Цепь замкнута; через лампочку идёт ток.

image

Рис. 13. При таком положении выключателя электрическая цепь разорвана.

 

что при одном его положении цепь разорвана (рис. 13), а при другом — замкнута (рис. 14). Когда цепь разорвана, через лампочку ток не идёт. Поворачивая выключатель, мы замыкаем цепь, включаем ток, и лампа вспыхивает.

Так, часто говорят: «включить ток», «выключить ток». Но что это значит? Мы знаем, что электрический ток в металле — это упорядоченное движение свободных электронов. Но свободные электроны в нити лампы имеются и тогда, когда электрическая цепь разорвана, когда лампочка «выключена». Ведь свободные электроны имеются в любом куске металла. Значит, отсутствие тока в лампочке при таком положении выключателя, как это изображено на рисунке 13, вызвано не тем, что в её нити нет электронов, а тем, что движение электронов здесь неупорядоченное, хаотическое. А не упорядочено движение потому, что в нити лампочки нет электрического поля.

Когда мы вкручиваем лампочку в патрон при разомкнутом выключателе, то при этом один конец нити лампочки соединяется с одним из проводов, протянутых в нашу квартиру от электростанции, а второй конец нити присоединяется к проводу, идущему к выключателю, где цепь разорвана (рис. 13). В течение очень малого времени, значительно меньшего, чем секунда, через нить идёт «мгновенный» электрический ток, но затем электрическое поле заряда, накопляющегося на конце провода в месте обрыва цепи, уравновешивает внешнее поле (поле, созданное генератором). Электрическое поле в лампе и в подводящих к ней проводах исчезает, а поэтому исчезает и ток.

Значит, в «выключенной» лампочке нет тока потому, что в нити её нет электрического поля.

Как только мы поворачиваем выключатель, заряд с места, где прежде был обрыв цепи, уходит по второму проводу в генератор, стоящий на электростанции. В лампочке и в подводящих к ней проводах появляется электрическое поле, которое приводит электроны в упорядоченное движение. Так возникает электрический ток.

Таким образом, поворачивая выключатель, мы «включаем», по сути дела,

Страница 1 of 312...Last »