Основы электротехники сильных токов. Электрические и магнитные явления, страница 10

Для замыкания и размыкания электрической цепи применяют осо­бые приборы, называемые выключателями; в технике выключатели имеют особое устройство и их называют рубильниками.

Итак, гальванический элемент обладает способностью при каждом замыкании цепи создавать электрический ток. Если же цепь будет разомкнута, то ток проходить не будет.

/Причина, создающая элетарический ток и стремящаяся пере­мещать электрические заряды по проводнику, называется электр^ Движущей силой.

Для того чтобы понять смысл и зна­
чение электродвижущей силы, сравним
явление электрического тока с явлением
.движения жидкости. Для этого предста~
вим себе два/стакана А и В, нагщнент
ные водой (рис. 57), причем один стакан А
поставим на какую-нибудь ■ подставку.
Теперь мы можем сказать, что уровень
воды в стакане А выще уровня в ста-                                ,

|;ане Д или еще лучше мы скажем, что в стаканах Аж В имеется рач-ность уровня воды.

В гальваническом элементе {рис. 58), вследствие химического дси-гствйя жидкости, медная пластина находится на высшем электрнче-''«ком уровне, чем цинковая пластина В, и говорят, что.между элек­тродами А и В существует разность электрических потенциалов, создаваемая электродвижущей силой элемента.

¹ Здесь речь идет о. постоянном токе; когда же да будем рассматривать явления переменного тока, то увидим, что переменный ток в некоторых случаях может ироюдйть и в разомкнутой иетш

Mri уже раньше указывали, что электродвижущая сила яле-мента является причиной появления электрического тока в цепи-элемента. И если элемент не обладает электродви­жущей силой, * то никакого тока мы получить от него не можем.

Действительно, возьмем опять два стакана с
водой (рис. 59) и соединим их между собой труб­
кой Т. Каждщй знает, что в этом случае вода, будет
переливаться из стакана А по трубке Т в стакан В,
и каждый скажет, что это происходит ло той про­
стой причине, .что стакан А расположен выше
стака Д т. е. вода в обоих стаканах не находится
на одном уроьно.                           ₍

В цепи гальванического элемента (рис. SO) мы имеем полное сходство с этим явлением; благодаря разности электрических уровней (разностей электри­ческих потенциалов) на электродах А и В, по проводнику fпроходит электрический^ ток. Следовательно, электрод А (медь) заряжен до более

высокого потенциала, чем электрод В (цинк). Однако,' по мере переливания' воды из стакана А в стакан В уровень водъ^водном т\ стакане понижается, а уровень воды в-дру-** гом стакане повышается. В гальваническом же элементе разность электрических уровней (разность электрических потенциалов) все время поддерживается постоянной. Это объ­ясняется химическим действием жидкости на электроды, и электродвижущая сила эле­мента будет все время поддерживаться постоянной, пока не израсхо­дуется отрицательный электрод (например, в элементе Вольта пока н* растворится цинк).

Чтобы представить себе нагляднее явления, про­исходящие в цбпи элемента во время его работы, т. е. при замкнутой его цепи, устроим следующий прибор (рис. 61): кроме двух стаканов А и В устроим еще ручную помпочку (насос) N, с помощью которой можно перекачивать воду из нижнего стакана в верхний. Откроем кран К; вода начнет перели­ваться из верхнего стакана *А по трубе Т в ниж­ний стакан Д а для того чтобы не изменялась разность уровней в обоих стаканах, будем качать насос N Закроем кран К, тогда движение жид­кости в трубе Т прекратится, и разность уровней в стаканах АжВ будет оставаться постоянной и без помощи насоса N.

В гальваническом элементе роль насоса играет ствие жидкости на электроды, создавая

¹ Например в том случае, когда израсходуется весь цинз; ■ элемента иди вы* высохнет жидкость внутри элемента.

Фролов. Основы электротехники.                             -                                                      |

проводник/", по .которому проходит электрический ток, подобен трубке Г, по Которой переливается вода из стакана А в стакан В. Если мы прервем цепь гальванического элемента, то ток прекратится (это все равно как бы мы закрыли кран К в нашем приборе й водой); при этом,разность потенциалов будет поддерживаться постоянной, а цинк не будет расходоваться.

Интересно отметить, что гальванические элементы должны иметь¹ обязательно разные электроды. Если же мы возьмем два одинаковых⁴ электрода (т. е. из одного и того же металла) и опустим их в какую-угодно жидкость, то гальванического элемента не нолучим, так как электродвижущая сила этого прибора будет равна нулю.

^       /Электродвижущая сила элемента зависит от мате-' |>иала электродов и рода жидкости, но совоищенцо ■ не ^зависит, у размеров элемента и от количества налитой \g элемент жидкости, а также не зависит от крепости-раствора.  :

Для того чтобы можно было сравнивать между со­бой электродвижущие силы' разных элементов, электро­движущие» силы измеряют вольтами, т. е. той же еди­ницей, . какрй измеряется напряжение электричества (см. § 8). * Вольт принято обозначать буквой V. На-дример, пишут, что электро­движущая сила элемента Лекланше,. состоящего из угольного электрода (-{-) и цинкового электрода (—) с раствором нашатыря, изме­ряется 1,45 V, а электродвижущая сила элемента, Вольта равна около 1 У.

/?  Нриборы, измеряющие электродвижущую силу (или напряжение^
-( называются воль тлетрайи.                                            _х                            \

§ 19. Сила тока.                 -

^v Из § 16 мы уже знаем, что некоторые тела (металлы, уголь, вода, земля и пр.) хорошо проводят -электрический ток и называются поэтому проводниками, а другие тела (бумага, слюда, резина, стекло, фарфор, шелк и много друшх) тока не (проводят п называются непроводни­ками или изолят</;иш. Однако, не все проводники проводят ток оди­наково, и простой опыт показывает, что однп проводники- проводят ток лучше, жом другие. Итак, различные проводники 'оказывают току различное препятствие. И это препятствие, которое электрический