Электричество шаг за шагом - [35]

В словосочетании «сила тока» слово «сила» — это, скорее, литературное украшение, чем точный физический термин. Как уже говорилось, слово «сила» здесь используется в том же примерно смысле, что и в выражении «сильный дождь», и говорит оно совсем не о силе, а об интенсивности, о массовости движения электронов. Точно так же, как в примере с дождём, слово «сильный», если вдуматься, тоже никакого отношения к физическому термину «сила» не имеет и говорит об интенсивности, о массовости падения капель воды: если за минуту на вас упало несколько капель, то дождик слабенький, а если за ту же минуту на вас вылилось полведра — дождь очень сильный.

Одно время, чтобы уйти от всей этой путаницы, вместо термина «сила» тока употребляли «величина тока», или просто одно слово «ток». Последнее, кстати, очень удобно: «ток 5 ампер», «ток увеличился», «ток в этом проводнике можно подсчитать по простой формуле». Разве не понятно, что речь идёт о величине, о силе тока? В учебной и технической литературе можно встретить все три приведённых выражения (ток, сила тока, величина тока), и теперь, после подробных разъяснений, это, можно надеяться, не приведёт к какой-либо путанице.

ВК-56. Общее сопротивление последовательно соединённых сопротивлений равно их сумме, а электродвижущая сила (э.д.с.) генератора автоматически делится между ними. Чем больше сопротивление участка, тем большая часть э. д.с. ему достаётся — только в этом случае во всей последовательной цепи идёт одинаковый ток. Часть э.д.с., действующая на каком-либо участке, называется напряжением, или падением напряжения (обычно обозначается буквой U), и так же, как сама электродвижущая сила, измеряется в вольтах.

Т-47. Система единиц — комплект взаимосвязанных единиц измерения, который наряду с принципиальными достоинствами позволяет упростить вычисления. Длину во многих странах принято измерять в метрах или в миллиметрах, а в некоторых — в футах (примерно 30 сантиметров) и в дюймах (1 дюйм равен примерно 25 миллиметров). И если вы собираете машину из деталей, которые изготовлены в этих разных странах, то и размеры деталей на чертежах могут быть указаны где в дюймах, а где в миллиметрах. Нужно будет сделать немало пересчётов, чтобы понять, что с чем и как стыкуется. Даже время автомобильной поездки долго пересчитываешь, если на карте расстояние указано в милях (примерно 1,6 километра), а скорость автомобильный спидометр показывает в километрах в час.

В какое-то время в мире стали появляться системы единиц, внутри которых все единицы согласованы, и, по крайней мере, не нужно заниматься пересчётами, используя единицы одной системы. Сегодня существует несколько систем единиц, каждая из них имеет свое название, например система СИ (Система интернациональная, по-английски SI — Sistem International), система СГС и другие. Внутри системы все единицы измерения связаны естественным образом, как, например, уже знакомые нам кулон, секунда и ампер. Мы будем использовать очень распространённую систему СИ, которую ещё называют системой МКСА по первым буквам её единиц длины, массы, времени и тока: метр, килограмм, секунда, ампер. Согласно Государственным стандартам России, Германии, Японии, Франции, Италии, Китая и многих других стран, система СИ (МКСА) считается основной для промышленности, она встречается в учебной литературе, в том числе в школьных учебниках.

Мы уже знакомы с двумя единицами системы СИ, применяемыми в электротехнике, — это кулон и ампер. Чтобы познакомиться с остальными электрическими единицами системы СИ, придётся провести небольшую подготовительную работу — поговорить о трёх чрезвычайно важных единицах измерений, которые используются во всех отраслях техники, — это единицы силы, работы и мощности.

ВК-57.Во всех участках последовательной цепи должен быть одинаковый ток. Иначе на участке а'—а" произойдёт необъяснимое накопление либо исчезновение электрических зарядов. Если к границе а'—а" приходит больше зарядов, чем уходит, то эти лишние заряды нужно куда-то складывать для хранения.

Но куда? Если от границы а'—а" уходит больше зарядов, чем приходит, то лишние заряды нужно откуда-то брать. Откуда? Ответов на эти вопросы нет, но они и не нужны — ток во всей цепи одинаков.

Р-17. КОЕ-ЧТО НЕВИДИМОЕ И ДЛЯ НАС ПОКА НЕПОНЯТНОЕ ПО ИМЕНИ «ПОЛЕ». Чтобы как можно проще рассказать о том, чему посвящён этот рисунок, нам лучше всего вернуться к рисунку Р-1 и ещё раз воспроизвести здесь один из его фрагментов, на котором натёртая стеклянная палочка притягивает мелкие клочки бумаги. Как это всё начиналось? Мы приближали палочку к кучке мелких бумажек, и вдруг они начали тянуться к стеклу. Кто их зацепил? Каким способом? Если кто-нибудь догадается, что в пространстве между бумажками и стеклом действовали какие-то атомные структуры в виде нитей или крючков, то мы с этой догадкой отправим её автора к точно такому же эксперименту, проведённому в вакууме (1). Здесь нет никакого вещества, то есть в принципе не может быть каких-либо крючков или нитей, а результат тот же — мелкие бумажки тянутся к электрическому заряду стекла. Чтобы не затягивать разбирательства, скажем сразу о главном. О том, что кроме вещества, которое мы все прекрасно знаем, видим, чувствуем и представляем себе в виде каких-то конструкций из атомов и молекул, кроме этого вещества существует нечто, названное словами «электрическое поле», которое мы не знаем, не видим, не чувствуем и т. д., но которое есть и умеет выполнять определённую электрическую работу. Оно может, например, от натёртого стекла в идеальном вакууме (в нём нет никакого вещества, но электрическое поле в нём есть) передать клочкам бумаги энергию для движения к электрическому заряду палочки.