Электричество шаг за шагом - [37]

При параллельном соединении сопротивлений их общее сопротивление всегда меньше наименьшего, и найти это общее сопротивление можно по формуле «произведение, делённое на сумму». Общий ток расходится по параллельным ветвям, и поэтому их называют делителем тока. Ток, который достаётся какой-либо ветви тем больше, чем меньше её сопротивление. На параллельно соединённых сопротивлениях действует одно и то же напряжение.

Следует также отметить, что в джоулях измеряется не только работа, но и энергия. Пытаясь найти строгое, точное объяснение этого понятия, мы ещё раз обратимся к энциклопедическим словарям и обнаружим, что энергия — это «…мера движения материи», «…общая количественная мера различных форм движения материи», «…мера различных форм движения и взаимодействия», «…одно из основных свойств материи — мера её движения» и так далее. К этим глубоким, философским определениям можно добавить, что материей называют всю существующую реальность, всё, что есть в нашем мире, независимо от того, знаем ли мы об этом. Движение в данном случае тоже очень широкое понятие, оно объединяет всё, что происходит с материей. В качестве простейшего примера можно привести цепочку преобразований в карманном фонаре: химические реакции в системе «электроды— электролит» — накопление веществ с некоторым запасом химической энергии — накопление избыточных зарядов на электродах за счёт химической энергии — перемещение свободных электронов в замкнутой цепи под действием электрических сил, нагрев нити в лампочке, излучение света. Каждый из этих процессов и переход от одного процесса к другому как раз и есть пример движения в широком смысле слова.

Отложив на будущее, как это уже бывало, приятное дело «философских» размышлений, попробуем слову энергия дать объяснение менее строгое, но зато более удобное для дальнейших наших практических дел. Будем считать, что это запасённая каким-то образом способность производить работу, способность что-то делать. Имеется в виду самая разная работа, а не только поднимание бокала в момент произнесения тоста или поднятие пакета с сахаром на определённую высоту. Сами же запасы энергии могут увеличиваться или уменьшаться, энергия может пересылаться, подобно почтовой посылке, из одного места в другое. Более того, энергия может переходить из одного своего вида в другой, например, тепловая энергия может быть преобразована в энергию электрического поля, энергия поля — в энергию перемещаемого им предмета и так далее.

ВК-60.Чтобы уменьшить напряжение на нагрузке или ином элементе цепи, его подключают к генератору через гасящее сопротивление. Чтобы уменьшить ток через нагрузку или другой элемент цепи, параллельно ему подключают сопротивление, в которое ответвляется часть общего тока. Такой обходной путь называется шунтом, а сам процесс ответвления тока — шунтированием.

Р-18. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД ПЕРЕДАЁТСЯ БЕЗ КАСАНИЯ. Обратившись к сложным и очень важным понятиям «электрическое поле» и «магнитное поле», мы упустили одну, казалось бы, мелочь, которую никак нельзя оставить без разъяснений. Почему вообще мелкие бумажки притягиваются к натёртым палочкам? Мы знаем, что после натирания у стекла появляется избыточный положительный заряд, у пластмассы — отрицательный (Р-1). Поэтому натёртые стекло и пластмасса будут притягивать предметы с противоположными зарядами — стекло с зарядом «минус», пластмасса с зарядом «плюс». Но какое отношение ко всему этому имеют клочки бумаги, у которых нет вообще никакого электрического заряда? За счёт чего эти электрически нейтральные бумажки тянутся к натёртому стеклу или к натёртой пластмассе? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно вспомнить процесс, именуемый «поляризация», это слово можно перевести как «создание полюсов». Электрический заряд натёртого стекла (или натёртой пластмассы) сначала своим полем несколько деформирует электронные орбиты атомов клочка бумаги, и на одном его конце более сильным оказывается положительный заряд (1), на другом конце — отрицательный. Вот этим своим отрицательным полюсом («минус») клочок бумаги и притягивается к натёртому стеклу, имеющему электрический «плюс». Аналогично пластмасса своим отрицательным зарядом притягивает поляризованные ею же клочки бумаги — притягивает их «плюс».

Примерно то же самое происходит при притягивании большим магнитом мелких стальных предметов, например гвоздей (2). Сначала основной магнит своим магнитным полем проводит поляризацию в мелких предметах, проще говоря, намагничивает их — поворачивает в одну сторону их элементарные магнитики, образованные особой молекулярной структурой стали. Ну а после этого основной магнит притягивает мелкие предметы — к своему южному полюсу, например, притягивает северный полюс намагниченного (поляризованного) гвоздя.

Мальчик на санках спускается с горы, не затрачивая никаких усилий, — это работает энергия гравитационного поля, Земля тянет санки с пассажиром вниз, и поэтому они двигаются по склону горки. На военных учениях выстрелила пушка, и снаряд, как всякое движущееся тело, имеет запас энергии — он израсходует её, попав в заброшенный сарай и разбросав в разные стороны куски кирпича. Движущиеся электроны, проходя по проводнику, отдают часть своей энергии, нагревая его. В самой структуре атомов и молекул запасена некоторая энергия, она может выделяться, в частности, если электрон перейдёт на более близкую к ядру орбиту. При сгорании топлива появляются молекулы с меньшим, чем «до того», запасом энергии, и высвободившаяся энергия превращается в тепло.