Именно на это направлено наше постепенное, шаг за шагом, путешествие в мир электротехники и электроники. Несколько полезных шагов поможет сделать рисунок (Р-30), где показано, как тот или иной элемент цепи влияет на режим всех остальных.
Р-30
Вдумайтесь в эти примеры, присмотритесь внимательно к тому, какие изменения происходят при переходе от одного из них к другому, и постарайтесь объяснить, почему именно так должны были измениться токи и напряжения, — для этого вам понадобится не более чем закон Ома. Если ваши расчеты совпадут с тем, что указано на рисунках, то можете считать, что получили пятерку и сделали серьезный шаг вперед.
Но, конечно, главные шаги в изучении языка электрических и электронных схем еще впереди.
12. Единица работы (энергии) — джоуль (Дж): работа, выполненная при подъеме массы 102 грамма на высоту 1 метр (Т-29).
13. Чем больше ЭДС (напряжение), тем лучше поработает каждый заряд, пройдя по цепи. Единица ЭДС — вольт; каждый кулон выполняет работу в один джоуль (Т-30).
14. Закон Ома: чем больше ЭДС (Е), тем больше ток (I); чем больше сопротивление (R), тем меньше ток (Т-31).
15. Невозможно изучать электронику, не зная основных законов электротехники (Т-4).
Глава 5
Созданный движением
Т-47. Первопричина всех магнитных явлений — движение электрических зарядов. Знакомство с магнетизмом так же, как и с электричеством, начинается с простейших опытов (Р-31). Магнит притягивает к себе железную булавку, и та, преодолевая силу тяжести, подскакивает вверх.
Р-31
Магнитная стрелка компаса, как бы вы этот компас ни повернули, всегда смотрит в одну сторону, как будто ее острие тянет, какая-то невидимая сила. А если поднести к компасу магнит, то стрелка, позабыв обо всем на свете, поворачивается к этому магниту и потом уже неотступно следует за ним, если магнит двигать вокруг компаса. Все это не гравитационные взаимодействия (масса Земли тянула булавку вниз, а она все же подскочила к магниту), не электрические (магнит не притягивает клочки бумаги, как наэлектризованная расческа), это нечто совсем иное, новое, не похожее ни на что другое.
Магнетизм относится к числу основных, фундаментальных явлений природы, и магнитные свойства вещества могут быть поставлены в один ряд с массой и электрическим зарядом. Магнетизм так же, как и электричество, был замечен человеком несколько тысячелетий назад. Разумеется, этот новый вид притягивающих сил так же, как и электричество, в те времена нельзя было объяснить. Их можно было только назвать. И назвали новые, ни на что другое не похожие свойства вещества магнитными свойствами, магнетизмом. Потому, что эти свойства, эта загадочная способность притягивать железо, были обнаружены у руды из месторождений вблизи города Магнезия, одного из древних городов Малой Азии. От этой Магнезии и пошло слово «магнит».
Понять происхождение магнитных свойств тоже помогают простейшие опыты. Но для таких объясняющих опытов придется уже добыть кое-какое современное лабораторное оборудование — батарейку для карманного фонаря, кусок провода и пару лампочек.
Соберите из этих элементов простейшую электрическую цепь, показанную на Р-31;3, и поднесите к проводу, по которому идет ток, компас (Р-31;4) — стрелка компаса повернется в сторону проводника. Подключите параллельно первой лампочке вторую, увеличив тем самым ток в общем проводе (Р-31;5), — стрелка отклонится сильнее. Уменьшите ток, включив лампочку последовательно, — отклонение стрелки уменьшится. Смените полярность подключения батареи и тем самым измените направление тока (Р-31;6) — стрелка повернется в противоположную сторону. И последнее: разорвите цепь, прекратите ток в ней — и стрелка компаса тут же вернется в исходное состояние: позабыв о проводнике, на который она только что равнялась, стрелка будет, как всегда, показывать на север (Р-31;2).