Радио и телевидение?.. Это очень просто! - [8]

Десятичные приставки

После того как основные единицы измерения, используемые в разделе электричества, получили четкое объяснение, на мой взгляд, было бы полезно рассмотреть десятичные приставки. Ведь в нашей технике мы часто имеем дело с очень большими или, наоборот, с очень малыми значениями напряжения, тока, сопротивления или других величин.

Для образования производных единиц, кратных десяти, перед названиями единиц измерения ставят соответствующие приставки. При использовании сокращенных названий единиц измерения приставки также пишут в сокращенном виде. Эти приставки и их сокращенные обозначения я для тебя, Незнайкин, свел в следующую таблицу (табл. 1).

Так, миллион ом называется мегаом, а его сокращенное обозначение МОм. Тысячная доля вольта называется милливольт, а ее сокращенное обозначение мВ. Миллионная часть ампера — микроампер или мкА.

Применение закона Ома

Теперь, когда мы научились пользоваться полными или сокращенными обозначениями различных единиц измерения, я хочу показать тебе условные графические обозначения различных элементов электрических цепей. Вот для начала графические обозначения электрических элементов и приборов, измеряющих силу тока, которые (в зависимости от назначения) называют амперметрами, миллиамперметрами или микроамперметрами.

Вот самая простая схема (рис. 10).

Рис. 10.Условные обозначения резистора, гальванического элемента и прибора, измеряющего силу тока (а), и схема, состоящая из этих устройств (б).

Ты видишь здесь резистор R, включенный последовательно с амперметром; оба эти устройства соединены с батареей напряжением 4,5 В.

Предположим теперь, что стрелка амперметра показывает силу тока 0,1 А. Сможешь ли ты рассчитать сопротивление резистора?

Ты, Незнайкин, самостоятельно сформулировал закон Ома и теперь без труда можешь вывести из основного его выражения

Рассмотрим теперь случай с батареей, напряжение которой неизвестно, но от которой через резистор сопротивлением 50 Ом протекает ток 0,4 А.

И здесь, исходя из закона Ома, ты легко вычислишь напряжение батареи:

U = I х R = 0,4 x 50 = 20 В.

Электрическая мощность

А теперь рассчитаем электрическую мощность (Р), рассеиваемую на резисторе. Мощностью называют количество энергии, рассеиваемое за одну секунду. Она, естественно, пропорциональна напряжению и силе тока. Единица измерения мощности называется ватт и сокращенно обозначается Вт.

Для рассмотренного нами случая

P = U х R = 20 x 0,4 = 8 Вт.

Падение напряжения

Составим цепь из батареи напряжением 40 В и трех последовательно соединенных резисторов, имеющих сопротивление соответственно 10, 30 и 40 Ом.

Сумма этих сопротивлений равна 80 Ом. По закону Ома протекающий по цепи ток будет равен:

При прохождении по первому резистору ток создаст на его выводах напряжение, равное 0,5 х 10 = 5 В. На втором резисторе напряжение будет равно 0,5 x 30 = 15 В и на третьем 0,5 x 40 = 20 В. В сумме эти три напряжения составляют 5 + 15 + 20 = 40 В, что равно напряжению батареи. Каждое из этих составляющих напряжений называется падением напряжения.

Я полагаю, мой дорогой друг, что эти элементарные расчеты не были утомительными. А теперь для продолжения занятий и для подхода к электронике я рекомендую тебе познакомиться с основными понятиями электромагнетизма и переменного тока.

Беседа третья ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

В ходе этой беседы двое наших друзей устанавливают связь между электричеством и магнетизмом.

Притяжение и отталкивание

Любознайкин. — Следуя советам моего дядюшки, я принес магнитную стрелку и два магнита: один подковообразный, а другой в виде прямого стержня.

Незнайкин. — Все это не только притягивает железо, но и вызывает у меня большой интерес…

Л. — Ну раз это тебя интересует, не можешь ли ты сказать, какое положение занимает магнитная стрелка, свободно вращающаяся на острие иглы?

Н. — Само собой разумеется, что окрашенный кончик стрелки направлен на северный полюс Земли.

Л. — Это почти верно. На самом деле магнитный полюс нашей планеты несколько смещен от ее географического полюса. Во всяком случае это острие стрелки само носит название северного полюса. А теперь я подношу к стрелке один из концов магнитного стержня.

Н. — Я вижу, что стрелка повернулась; ее южный полюс притянут магнитом. Уж не принимаешь ли ты меня, Любознайкин, за полного невежду? Я очень хорошо знаю, что разноименные полюсы притягиваются, а одноименные отталкиваются друг от друга. Следовательно, ты поднес к компасу северный полюс магнита.

Л. — Правильно. Магнитные поля действительно ведут себя аналогично электрическим полям или электрическим зарядам: одноименные отталкиваются, а разноименные (как, например, протоны и электроны) притягиваются (рис. 11).

Рис. 11. Северный полюс N намагниченного стержня притягивает южный полюс S свободно вращающейся магнитной стрелки компаса.

Н. — Любопытно то, что человек не способен непосредственно воспринимать эти магнитные и электрические поля.

Л. — Не сожалей об этом, Незнайкин. Нам, скорее, повезло. Ведь, если бы наш организм был чувствителен к этим полям, мы одновременно ощущали бы все электромагнитные волны, излучаемые бурями, а также радио- и телевизионными передатчиками.