Электричество шаг за шагом
- Автор: Сворень Рудольф Анатольевич
- Год: 2019
- Язык: русский
- Год: "ДМК Пресс"
- ISBN: 978-5-97060-604-9
- Жанр: Детское образовательние
Электронная книга - «Электричество шаг за шагом». Краткое содержание книги:
Используя 400 специально разработанных иллюстраций, автор рассказывает об истории изучения электричества, о сложившихся основных системах постоянного и переменного тока и о той важной роли, которая досталась электричеству в энергетике нашего мира.
Рудольф Анатольевич Сворень — автор многих популярных книг о физике и электронике, известный научный журналист, радиоинженер и кандидат педагогических наук, много лет проработавший в редакции журнала “Наука и жизнь” заместителем главного редактора.
Т-118. График — особый рисунок, наглядно демонстрирующий, как одна какая-либо величина зависит от другой. О необходимости знать язык графиков было сказано в самом начале (Т-7), и откладывать это знакомство дальше уже невозможно. Основа графика — две взаимно перпендикулярные линии, две, как их называют, оси — вертикальная и горизонтальная. По вертикальной оси в определённом масштабе откладывают ту величину, об изменениях которой мы хотим рассказать. А по горизонтальной оси в своём определённом масштабе откладывают ту величину, от которой зависит первая величина, то есть та, которая отмеряется по вертикальной оси. «В определённом масштабе» означает, что если, например, отмеряется масса, то 1 мм на какой-либо оси (вертикальной либо горизонтальной) соответствует 1 г (одному грамму) или 1 кг, как мы условимся. Если отмеряется температура, то 1 мм — это уже может быть 1 градус, если ток, то 1 А, если напряжение — 1 В. Иногда оси называют латинскими буквами «икс» и «игрек»: горизонтальная — ось х, вертикальная — ось у. Отсчёт ведётся от точки пересечения осей, то есть от точки 0.
У языка графиков в ещё большей мере проявляется достоинство, которое характерно для языка формул: одного взгляда на график достаточно, чтобы почувствовать зависимость, о которой он рассказывает. Попробуйте сами построить график, иллюстрирующий, например, закон Ома: зависимость тока I в простейшей цепи с одним резистором R (ток откладывается по вертикальной оси у) от электродвижущей силы Е или (и) сопротивления цепи R (они откладываются по горизонтальной оси х). Для начала задайтесь постоянной величиной э.д.с., например 20 В, и начинайте увеличивать R, например от
ВК-145. Уже пару раз отмечалось, что трансформатор, в зависимости от соотношения числа витков в обмотках, повышает или понижает ток и напряжение, но мощности никогда не меняет — сколько её поступило на вход в первичную обмотку, примерно столько же (немножко меньше из-за потерь энергии) будет на выходе во вторичной обмотке. Мы повторяем этот очевидный факт ввиду его исключительной важности. И еще потому, что его очень несложно запомнить, но он почему-то очень часто забывается.
Р-53. В РАЗНЫЕ ВРЕМЕНА ЧЕЛОВЕЧЕСТВО ОТКРЫЛО ТРИ РАЗНЫХ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА. Природа не делала секретов из электромагнетизма, и миллионы лет человек видел полыхающие на грозовом небе молнии. Но никто, конечно, в те далёкие времена не знал природу этих грозных небесных спектаклей и не связывал их с находками на самой земле. Четыре-пять тысяч лет назад люди обнаружили камни, притягивающие гвозди и другие железные предметы. Камни эти (железную руду с магнитными свойствами) назвали магнитом, говорят, по имени жившего на острове Крит пастуха Магнеса, который нашёл и показал землякам эти камни. По другой версии название появилось по имени горы Магнезия на том же Крите, возле которой существуют залежи железной руды с магнитными свойствами.
С электричеством дело оказалось похуже. На земле не было песков или вод, которые имели бы готовые электрические свойства, как некоторые железные руды имеют магнитные. Ходили слухи о том, что философ Фалес из греческого города Милет (на территории нынешней Турции) ещё около трёх тысяч лет назад знал, как натирание янтаря создаёт у него некоторые особые свойства, благодаря которым янтарь притягивает лёгкие предметы — клочки шёлка, пёрышки и пушинки. Только триста лет назад этим свойствам дали имя «электричество» от латинского слова «электрон» — «янтарь».
Совершенно новые возможности появились в 1800 году, когда Алессандро Вольта представил миру созданный им химический генератор электричества, как его потом называли «Вольтов столб» (2) — два металлических электрода, погружённых в жидкий или пастообразный электролит. Химические реакции между электролитом и электродами приводили к тому, что на одном из них появлялся избыток положительных зарядов («плюс»), а на другом — избыток электронов («минус»). С помощью Вольтова столба за несколько десятилетий было сделано много открытий — от законов постоянного тока до электромагнитной индукции (3), которая в дальнейшем сама стала источником электричества. Через 30 с лишним лет после появления Вольтова столба Майкл Фарадей обнаружил, что в проводнике, который находится в меняющемся магнитном поле, наводится электродвижущая сила. Но прошло несколько десятилетий, пока это открытие превратилось в действующие машины, снабжающие электричеством сначала отдельные дома, а затем большие города и целые страны.