«А»: Не догоняешь, Незнайкин! Это значит слегка больше, чем ты думаешь! А именно, что ПРОИЗВЕДЕНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ соответствует ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ, которая, выделяясь на данном резисторе, преобразуется в ТЕПЛОТУ!
I x U = Р;
1 АМПЕР х 1 ВОЛЬТ = 1 ВАТТ!
Говорят также, что если по резистору R протекает ток I, то выделяется электрическая мощность, равная:
I2 x R = Р.
«Н»: И это все, на что способен резистор?
«А»: Далеко не все! А теперь, Незнайкин, я жду от тебя разумных пояснений относительно принципиальной схемы, которую предлагаю твоему вниманию теперь. Вот на этом рис. 1.6.
«Н»: Попробую… Как заметил однажды т. Сталин — «Попытка не пытка, не так ли, товарищ Берия?» Итак, пойдем простым логическим путем… На схеме я вижу два резистора, включенных один за другим…
«А»: Насчет логического пути — пойдем лучше вместе! Кстати, в технике подобное включение именуется ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ.
«Н»: Принято… Постой, но ведь через оба резистора течет один и тот же ток! А отсюда следует, что на каждом из этих резисторов имеет место падение напряжения. ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЕ величине сопротивления данного резистора!
«А»: Молодцом! А теперь даю еще одну вводную. Объясни, как работает принципиальная электрическая схема, изображенная теперь (рис. 1.7)?
«Н»: У меня возникли проблемы с подсчетом напряжения U2, которое падает на резисторах, включенных параллельно…
«А»: Я тебе помогу. Следи за ходом моей шахматной мысли! В точке «С» ток I разветвляется на два тока, соответственно I1 и I2:
I1 + I2= I.
С другой стороны:
U2 = I x Rэкв
Rэкв = (R1∙R2)/(R1 + R2),
I1R1 = I2R2 = U2.
При этом резисторы R1 и R2 образуют, так называемое ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ соединение. Значит, чем БОЛЬШУЮ величину будет иметь, например, резистор Rэкв — тем МЕНЬШИМ будет ток I! Ну вот, после этого можно перейти и к более интересным вещам!
«Н»: Ну теперь эту легкотню я всегда расколю! Последовательное и параллельное соединение вопросов уже не вызовут!
«А»: Ой не говори так! Поскольку в электронике, кроме резисторов, в изобилии и значительно более экзотические компоненты! И потом, ты забыл, что мы собрались коснуться темы о проводниках, изоляторах и полупроводниках?
«Н»: Я просто стеснялся напомнить…
«А»: Ты ли это?… Так вот, электрическое сопротивление того или иного элемента электрической цепи, а значит и материала или вещества, из которого этот элемент изготовлен, зависит от количества в нем свободных электрических зарядов. Поэтому еще на заре электротехники все вещества разделили на две основные группы, а именно: ПРОВОДНИКИ и ИЗОЛЯТОРЫ (или ДИЭЛЕКТРИКИ). К числу проводников, кстати, относится целый ряд растворов и даже газы в определенном состоянии.
«Н»: Ну, а изоляторы?…
«А»: Это, например, стекло, эбонит, бумага, резина и т. д. Следует заметить, что атомы изоляторов устойчивы. Для того, чтобы их внешние электроны перешли в состояние проводимости, иначе говоря, оторвались от своих атомов, нарушив свою связь с ядром, требуется приложение прямо-таки отчаянных усилий! Строго говоря, даже в самых совершенных изоляторах в одном из миллиарда или в одном из сотни миллиардов атомов электрон, в силу некоторых причин, покидает свой атом и становится «пилигримом». Вот этим самым «ИЛИ» и определяется — «плохой» это изолятор, или «хороший»!
«Н»: Ну и как поясняет наука факт существования подобных «пилигримов»?
«А»: Несколькими причинами. Например, как результат тепловых колебаний атомов. Ведь чем выше температура, тем энергичнее колеблется атом на своем месте в кристаллической решетке. А, следовательно, вероятность того, что электрон покинет атом — возрастает. При температуре абсолютного нуля (или — 273 °C) тепловые колебания атомов полностью прекращаются! В этом случае в любом изоляторе, даже самом никудышном, вообще не оказывается свободных электронов… А теперь, Незнайкин, давай поиграем в кубики. Не возражаешь?