Электроника для детей. Собираем простые схемы, экспериментируем с электричеством
Скачать 15,21 Mb. Pdf просмотр
|
JElektronika dlya detejj Sobiraem prostye skhemy jeksperimentiruem s jelektrichestvom 2017-nashobmen.org
ЧАСТЬ I. Знакомство с электричеством Напряжение заставляет электроны двигаться Присоединив к лампочке батарейку, вы подали на нить лампочки напря- жение . Это напряжение, измеряемое в вольтах (В или V), толкает элек- троны в одном направлении, заставляет их двигаться по нити. Чем оно выше, тем больше электронов будет передвигаться по нити. Представьте себе нить в виде трубы, целиком заполненной шари- ками. Если с одного конца трубы втолкнуть шарик, с ее противополож- ного конца тут же без всякой задержки выпадет другой шарик. − − − − − − − − − напряжение электроны Чем больше шариков вы будете заталкивать в один конец трубы, тем больше их будет выпадать из другого. Именно так ведут себя электроны в нити накаливания лампочки, когда на нее подается напряжение. Электрический ток Электрический ток — это течение потока электронов по нити лампочки. Вы могли слышать слово течение применительно к реке: «У этой реки сильное течение». Это значит, что по реке протекает много воды. Электрический ток подобен этому течению: если говорят «сильный ток», это значит, что по проволоке протекает много электронов. Сила тока измеряется в амперах (А). При увеличении напряжения в цепи увеличивается и сила тока. Как вода течет по склону под действием силы тяготения, так ток течет от положительного вывода батарейки (+) к отрицательному (–). При этом сами электроны движутся в про- тивоположном направлении — от отрицательного вывода к положи- тельному * . Однако применительно к току всегда говорят, что он течет от плюса к минусу. − − − − + − ток электроны положительный вывод батарейки отрицательный вывод батарейки * Электроны — отрицательно заряженные частицы, но в некоторых веществах ток могут переносить частицы с положительным зарядом. Поэтому на атомном уровне частицы могут двигаться в обоих направлениях. Что такое электричество 29 Сопротивление уменьшает силу тока Напряжение заставляет электроны двигаться и тем самым созда- вать электрический ток, а сопротивление препятствует этому току. Это подобно игре с садовым шлангом: если сжать его, сопротивление потоку воды увеличится и поток ослабнет, т. е. воды станет протекать меньше. Но если открыть кран еще больше, увеличится давление (это будет подобно повышению напряжения), и поток воды увеличится, даже если шланг останется сжатым в той же степени. Сопротивление в электричестве действует подобно сжатию шланга, а измеряется оно в омах (Ом или Ω). − − − − − − − − − − − − − − − − − − − − сопротивление сопротивление Теперь, когда вы знаете, что такое электроны, ток, напряжение и сопротивление, я объясню вам, как они действуют вместе, заставляя светиться лампочку. Зажигаем лампочку Концы нити накаливания лампочки соединены с деталями ее цоколя: один — с боковой поверхностью его корпуса, другой — с центральным контактом. Когда вы присоединяете лампочку к батарейке, вы создаете то, что называется электрической цепью . Цепь — это путь, по которому ток может течь от плюса батарейки к минусу. Создаваемое батарейкой напряжение заставляет электроны дви- гаться по цепи, частью которой является нить накаливания лампочки. Нить обладает сопротивлением, ограничивающим силу тока в цепи. Когда электроны преодолевают сопротивление нити, она становится такой горячей, что начинает светиться, т. е. испускать свет. Чтобы бата- рейка могла заставить электроны двигаться, цепь между ее выводами не должна иметь разрывов, т. е. должна быть замкнутой Чтобы электричество могло работать, всегда необходимы замкну- тые цепи . Достаточно разомкнуть цепь — создать в ней хоть один раз- рыв в каком-либо месте, и лампочка сразу погаснет! Давайте рассмотрим электрические цепи более подробно. |