Страница:Радиолюбитель 1926 г. №03-04.djvu/18

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


о № 3-4 РАДИОЛЮБИТЕЛЬ

63 О

Энергия и радио

И. Невяжский

(Для начинающею)

Приходилось ли вам когда-нибудь видеть, чтобы камень, неподнижио лежащий у подножья горы, сам собой покатился вверх в гору, или чтобы в боа ветреную погоду сами собой завертелись крылья ветряной мельницы. Нет, отвечаете вы, это невозможно. Для этого необходимо воздействие некоторых сил. Ну, а вот пластинка в телефоне: она-то во время приема звучит, колеблется и как будто без посторонней помощи. Но ведь не может она „задаром", так, сама но себе, двигаться. Нужно какое-то усилие, какая-то посторонняя сила, может быть, и очень слабая, которая приводила бы ее в колебание. Откуда же берется эта сила, энергия, благодаря которой колеблется пластинка? Если мы это поймем, мы поймем в радиотехнике многое, а чтобы это попять, нам надо познакомиться с тем, что такое энергия.

Виды энергии

Подымаем ли груз, тащим ли тележку, качаем'ли воду и т.д., мы прилагаем известное усилие, чтобы преодолеть некоторое сопротивление. Во всех этих сл^чалх мы совершаем работу.

Чтобы смолоть зерно в муку, надо затратить работу на то, чтобы приводить во вращение мельничные жернова. В древности человек совершал эту работу сам, силон своих мускулов. Теперь ручных мельниц пет. Эту работу сейчас совершает текущая вода (па водяной мельнице), движущийся воздух (ветряная мельница', нагретый пар (мельница с паровым двигателем), электричество или вспыхивающий горючий материал, например, бензин, нефть (в двигателе внутреннего сгорания ').

Работу может совершать также заведенная заранее пружина: такие пружинные двигатели имеются, например,-в часах, граммофонах и т. п.

Итак одна и та же работа может быть получена от самых разнообразных источников. Из указанных примеров видно, что натянутая пружина, нагретый пар, движущаяся вода, беняип, электричество - заключают в себе нечто такое, что может превратиться в работу или, как говорят, они обладают энергией. Псе то, что может превратиться в работу, мы называем энергией. В каждом из указанных примеров энергия имеет другой вид. Познакомимся с некоторыми видами энергии.

Мы не можем заметить энергии в заведенной пружине: она находится в ней в скрытом, дремлющем состоянии. Но стоит отпустить пружину (папр., в граммофоне), как эта скрытая энергия проявит себя: завертятся колеса; пружина будет постепенно расправляться, и, когда вся энергия израсходуется, колеса остановятся. Пружина осталась пружиной, но больше работать она не может: пет в ней больше энергии, ибо вся она израсходована. Такая скрытая энергия называется потенциальной.

В случае ветряной или водяной мельницы мы имеем дело с энергией кинетической, т.-с. энергией, которой обладает всякий движущимся предмет. Вода в озере не отличается от речной воды, но первая находится в покос, а вторая движется, следовательно — обладает кинетической энергией, которую она и отдаст лопастям колоса водяной мельницы.

1) Такой двигатель можно видеть на люб »м автомобиле.

В случае парового двигателя мы имеем дело с тепловой энергией. В машину поступает из котла нагретый пар, теряет там свою теплоту, которая превращается в работу, и наружу пар выходит уже охлажденный. Следовательно, теплота есть энергия.

Нам остается рассмотреть еще вид энергии — химической, —которая заложена внутри самого вещества и проявляется тогда, когда вещество претерпевает химические изменения (напр., при взрыве пороха, при вспышке бензина в автомобильном двигателе и т. д.).

Всякий житель города встречается на каждом шагу с электрической энергией, движущей трамваи, моторы, под‘емиики и т. и.

Превращения энергии

Интересно, что энергия никогда- не исчезает бесследно. Она только меняет свой вид и в конце концов превращается в тепло, т.-е. опять в энергию.

На электрической трамвайной станции в тонне под котлом с водой горят дрова, — вода нагревается: химическая энергия превращается в тепловую. Нагретый пар поступает в паровую машину и приводит ее в движение: тепловая энергия превращается в кинетическую. Помощью ремня она передается шкиву (колесу) электрической машины и здесь превращается в энергию электрическую. Отсюда она мчится по проводам и где- нибудьна улице поступаети электрический дпигатель трамвая. Завертелись колеса, помчался трамвай — электрическая энергия превратилась опять в кинетическую. Для того, чтобы трамвай остановился, нужно забрать от него полученную им кинетическую энергию. Нужно эту энергию превратить в другой* вид и проще всего в тепло; надо для этого затормозить трамвай, прижать к колесам колодки; от трения колес о колодки разовьется теплота. Трамвай остановится только тогда, когда вся его кинетическая энергия перендетвтепло. Итак, химическая энергия дров после ряда превращений превратилась в тепловую. А дальше? Дальше это тепло перейдет от колес к рельсам, камням, воздуху и т. д. — энергия расползется. Она не исчезнет, она останется в природе, хотя для нас она уже бесполезна.

Распространение энергии

Из вышеприведенных примеров мы видели, что энергию можно передавать с одного места на другое: с колеса на колесо помощью ремня, от пружины часов к стрелке помощью зубчатых колес, от электрической станции до трамвая помощью неподвижных проводов, во которым течет электрический ток. По интереснее всего то, что энергия сама стремится перейти с одпого моста в другое. Для этого перехода ой не нужно никаких искусственных приспособлений: колес, ремпей, проводов и т. п. В самом деле: нагретый предмет сам собой остывает, т.-е. передает свое тепло окружающим предметам, воздуху .и т.д., он рассеивает свою тепловую энергию.

Или другой пример: бросим камень в спокойную поверхность пруда. От места падения камня разойдутся по воде волны — водяные круги. Если по близости на воде плыла веточка, то она под влиянием этих волн начпет казаться, то

взбираясь на гребни волн, то опускаясь во впадины между ними. Что тут произошло? Камень, возмутив покой воды, передал ей свою энергию. Эта энергия разносится во все стороны водяными волнами. Часть ее дошла и до веточки— веточка закачалась. Наконец, еще пример: зазвенел колокольчик—вы услыхали его звоп. Что это значит? Дрожания колокольчика нарушили спокойное состояние воздуха, вызвав в нем воздушные волны. Эти волны в своем движении дошли до вашего уха и привели в дрожание барабанную перепонку. Воздушные волны перенесли часть энергии от дрожащего колокольчика до вашего уха.

Во всех этих случаях энергия сама переходит от одпого тела к другому; нужно только, чтобы была среда (например, вода между камнем и веткой, воздух между колокольчиком и барабанной перепонкой),— по которой энергия могла бы перетекать.

Но вот что непонятно: каким образом доходит до нас энергия (тепло и свет) солнца? Ведь не но воздуху, ибо между солнцем и землей безвоздушное пространство. Очевидно, должна существовать какая-то среда, какое-то вещество, которое непрерывно заполняет пространство между солнцем и землей. Наука предполагает, что такая среда действительно существует — так называемый мировой эфир 2).

Эфир

Мировой эфир обладает в высшей степени странными свойствами и резко отличается от всех известных нам веществ. Поэтому представить его себе очень трудно. Ок невидим, певесом. Своими частицами он непрерывно заполняет весь наш мцр5 проникая даже внутрь тел; в частности, он находится и между частицами воздуха. Все планеты и земные тела погружены в него, как в каком-то газе или как губки в воде. Только вода или воздух выходят из состояния покоя при передвижении тел, которые в них находятся, эфир же может быть и ыведен из состояния покоя только электрическими и магнитными силами. Электрические колебания в передающей антенне, а также всякое нагретое или светящееся тело нарушают покой эфира и приводят его частицы в волнообразное движение. Этиволпыэфира, распространяясь вовсе стороны, уносят с собой энергию подобно тому,как водяные полны,вызванпые падением камни, уносят с собой его кинетическую энергию. Эти волны эфира переносят к нам тепло и спет от солнца, они же переносят электрическую энергию от передающей антенны к приемной; энергия, без которой не могла бы колебаться пластинка телефона, переносится с передающей станции этими волнами.

Мощность

II человек и лошадь могут проделать одну и ту же работу, но человеку понадобится для этого больше времени, чем лошади. Таким образом, о работоспособности можно судить не по той работе, которая проделана вообще, а по той работе, которая проделана за одну единицу времени. Та работа, которую машина может производить за одну секуп-

2) Существует взгляд, отрицающий существование эфира. Эта теория у нас будет освещена. Р е д.