Страница:Радио всем 1927 г. №16.djvu/7

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


Инж. А. Н. Попов.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА РАДИОЛЮБИТЕЛЯ.).

.Действие электрического поля на тела. Проводники.

Из предыдущих статей ыы знаем, 'что электрон под действием электрического поля пр: одит в движение. <£ другой стороны, нам известно, что

А

С

МЕДНЫЙ ПРОВОД

6еЯеее яеяе %

НИПРИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ

+ | ^„ЭЛЕКТРОНОВ

В

ЧЕРТ. 1

ХЗЛЕКТРМЧЕГК. ЭЛЕМЕНТ

электроны находятся в атомах всех веществ. Очевидно, что, если какой-нибудь предмет попадает в электрическое .ноле, его- электроны придут в движение. .В различных телах это будет происходить по разному. Есть значительные .труппы тел, именно металлов, в которых электроны свободно отделяются «от «материнского» атома 2 3 * *) и, все время беспорядочно двигаясь в разных на^ .'правлениях, уносятся по направлению электрической силы. Положим, что ка- ■жим-либо способом мы сможем поддерживать постоянное электр еское поле. .Дальше мы увидим, что это осуще-' ■■ отеляется при помощи так называемых электрических элементов (сухих, жидкостных батарей аккумуляторов). Очевидно, что электроны (см. черт. 1) будут двигаться в направлении, указанном стрелкой.

Необходимо помнить, что поступательное движение электронов очень медленное,—порядка нескольких миллиметров в секунду. Беспорядочное же движение совершается с большей быстротой. Здесь очень приложимо сравнение электронов с пчелиным роем 8), •в котором отдельные пчелы движутся •беспорядочно взад и вперед, но весь Фой перемещаются в определенном направлении.

Положим, что к концу В (черт. 1) ыы только лишь приключили наш элемент; через сколько времени сдвинутся первые электроны в А, если провод имеет длину в 1 метр? Здесь нужно иметь в виду, что решают вопрос электрическое поле, которое распространяется со скоростью света. Таким образом, элек- -троны в А получат толчок и на 1

двигаться через 30б~ооо ООО секУВДы- ■фднако, пока первый электрон, пахо-

») См. „Р. В“. X» 13—16.

2) См. „Р. В.“ №.13, стр. 308.

3) См. статью Изюмова в „Р. В.“ X». 11

<стр 256.

дившийся у В, доплывет до А, пройдет больше минуты.

Разрежем мысленно наш провод в каком-нибудь месте и будем считать электроны, пролетающие в направлении, которое указано стрелами. Таким путем мы определим величину «потока» электронов или силу электрического тока,. Ясно, что чем больше будет промежуток времени, в течение которого мы ведом подсчет, тем больше электронов проскользнет перед нашими глазами. Поэтому, чтобы иметь возможность сравнивать, мы должны вести подсчет за одну секунду. Если в этом случае у нас пролетит число- их, ра ое 6,3, помноженному .18 раз на 10, то сила тока будет равна одному ампе- РУ * *)•

Очевидно, что в различных проводах мы получим ток различной силы (при однрм п том же рабочем элементе). Действительно, чем больше поперечное сечение провода, тем шире русло для потока электронов, — тем больше их пролетит за ту же секунду. С другой стороны, чем длиннее провод, тем больше препятствий (ядер атомов и электронов) встретит на своем пути д жущппел электрон, тем, следовательно, ток будет слабее. Эту пропускную способность проводов называют их электрической проводимостью. Мы видам, что она возрастает с увеличением поперечного сечения провода и с уменьшением его длины.

Далее оказывается, что не во всех металлах электроны одинаково свободны. Так, всего свободнее они оказываются в серебре, дальше идет медь; наименьшая проводимость наблюдается в железе и стали. Это свойство металi

  • ) Андрэ Ампер (1775—1836), французский ученый, один из пионерии в области исследования электричества. Единица силы тока названа в честь его (см. ниже ом).

ла характеризуется его «у дельной проводимостью», которая представляет собой проводимость 1 метра провода, имеющего поперечное сечение в 1 квадратный миллиметр.

Величина, обратная проводимости, характеризуется его сопротивлением. Оно тем больше, чем больше длина провода, его удельное сопротивление, и чем меньше его поперечное сеченяе. Единицей для измерения сопротивления служит ом 5). Ом представляет собой сопротивление ртутного столба сечением в- 1 кв. мм и длиной 106,3 см.

Очевидно, что сила тока тем меньше, чем больше сопротивление провода. Тела с свободно движущимися электронами называются проводниками. К ним относятся, в первую очередь, металлы, о которых мы все время говорили, далее разбавленные кислоты (напр. серная, соляная), щелочи (напр. едкий натр) и растворы металлов в этих кислотах. Нужно заметить, что здесь процесс прохождения тока несколько иной, чем в ме- ' таллах, порему эти проводники называют проводниками второго класса (подробнее мы будем говорить о них ни- •же). Проводниками являются также уголь и графит, хотя их сопротивление по сравнению с металлами очень велико.

Электрон в своем оживленном движении все время ударяется о частицы вещества и нагревает -их. Поэтому, всякий провод при прохождении по нем тока, нагревается. Тепло, которое в нем выделяется при этом, увеличивается в зависимости от сопротивления провода и еще больше—от проходящего тока. Если провод достаточно тонок, его можно накалить так. что он будет светиться. На этом основано устройство электрических угольных л очек (черт. 2), где тонкая угольная нить помещена внутри стеклянного баллона, из которого выкачан воздух. В «экономической» (черт. 3) лампочке угольная нить заменена вольфрамовой. На том же принципе основаны: электрические грелки (черт. 4), электрические паяльники (см. «Р. В.» X? 5, статью Бронштейна), утюги, печки и т. и.

s) Георг Ом (1789—1854) — знаменитый немецкий физик.