1
ЧТО
ТАКОЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
Н
ажмите кнопку проигрывателя, и из ди
на- миков сразу польется звук. Нажмите кнопку на пульте телевизора, и через несколько секунд на экране появится картинка.
Эти чудеса происходят благодаря волшебству электричества — вида энергии, который приводит в действие всю технику у вас в доме. Когда вы прочтете эту книгу до конца, вы станете знатоком электроники и сможете применять полученные знания для создания любых устройств, какие только сможете себе представить.
26
ЧАСТЬ I. Знакомство с электричеством
Цель этой книги — дать вам понимание того, что такое электриче- ство и как использовать его для создания удивительных вещей. В
этой главе мы рассмотрим, как работает электричество, после чего вы постро- ите полноценное электронное устройство — охранную сигнализацию, которая будет предупреждать вас о том, что в комнату пытается про- никнуть кто-то посторонний. Набив руку в
использовании электриче- ства, вы сможете создавать самые разные вещи, например музыкальные инструменты или веселые игры для развлечения с друзьями. Фактически вы создадите все это по
ходу чтения этой книги.
ПРОЕКТ
№ 1.
ВКЛЮЧИТЕ
СВЕТ
!
Когда вы щелкаете выключателем в комнате, то сразу же загораются лампы. Давайте посмотрим, как электричество заставляет их светиться, начав с простого опыта.
Список необходимых материалов
Для этого проекта вам понадобятся:
•
Стандартная батарейка 9 В («Крона»).
•
Миниатюрная лампа накаливанияна 9 или 12 В.
Шаг
1.
Осмотр лампочки
Внимательно осмотрите лампочку. Внутри вы увидите нить накаливания — тонкую металличе- скую проволочку. Один ее конец соединен с
боко- вой (винтовой) поверхностью цоколя лампочки, а другой — с металлическим контактом в осно- вании этого цоколя (его называют центральным контактом).
Шаг
2.
Подключение лампочки к
батарейке
Поставьте батарейку на стол и аккуратно прило- жите к ней лампочку так, чтобы ее центральный контакт касался одного вывода батарейки, а боко- вая поверхность цоколя — другого ее вывода.
Как только оба касания произойдут, лампочка загорится.
Поздравляем: вы только что получили свет с
помощью электричества! Лампочка загорелась
+
−
9V
Что такое электричество
27
потому, что, когда вы приложили ее к выводам батарейки, по нити вну- три лампочки побежали электроны. Из-за этого нить нагрелась и начала светиться, излучая свет.
КАК
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
ЗАСТАВЛЯЕТ
ЛАМПОЧКУ
ГОРЕТЬ
Но
каким образомэлектричество заставляет нить лампочки нагреваться и почему лампочка загорается мгновенно? Здесь действует сочетание четырех понятий. Это:
•
Электроны
•
Ток
•
Напряжение
•
Сопротивление
Все перечисленные основные
понятия электричества связаны друг с другом, и мы изучим их в этом разделе книги.
Что такое электронВсе, что нас окружает, состоит из
ато-мов— частиц настолько малых, что разглядеть их можно только с помо- щью особого типа микроскопа.
Но сами атомы состоят из
еще мень- ших частиц —
протонов,нейтронов и
электроновПротоны и нейтроны образуют
ядроатома (его центр), а электроны вращаются вокруг этого ядра, как пла- неты вокруг Солнца. Протоны и элек- троны несут
электрические заряды,протоны имеют положительный заряд, а электроны — отрицательный.
Именно поэтому электроны удерживаются в атоме: положительный и отрицательный заряды притягивают друг друга подобно разноимен- ным полюсам магнитов.
Некоторые вещества обладают
проводимостью:если воздействовать на них энергией (например, запасенной в батарейке), то электроны в них начинают перемещаться от атома к атому!
электрон нейтрон протон ядро атом