Основы электротехники сильных токов. Электрические и магнитные явления, страница 8

Если наэлектризованное облако проходит низко над земной поверх­ностью, то оно вследствие электрической индукции будет индуктиро­вать в земных предметах (домах) электричество двух родов, свободное и связанное. И, наконец, когда разность потенциалов между облаком и землей будет настолько значительна, что слой воздуха ее не вы­держит, то произойдет так называемый грозовой разряд: разноимен­ные электричества соединяются вместе в виде большой икры, назы­ваемой молнией. При этом молния сильно нагревает находящийся на ее пути воздух, который вследствие этого быстро расширяется, а затем он охлаждается. Колебания воздуха производят чрезвычайно сильный треск, называемый громом.

1 Повторяя опыты Франклина, в 1753 г. в Петербурге был убит молвней физик  Рихман.

Грозовой разряд может произойти не только между облаком и землей, но также между двумя соседними облаками. Обыкновенно мы сначала видим свет молнии и через несколько секунд слышим гром. Это происходит по той причине, что свет достигает нашего глаза почти мгновенно, а звук распространяется в воздухе со значительно меньшей скоростью (около 1/3 км в секунду). Поэтому, чтобы определить, на каком расстоянии в километрах от нас произошел грозовой разряд, следует сосчитать число секунд, прошедших между моментом, когда мы заметили молнию, и моментом, мы услышали гром, и это число разделить на три. Например, если раскаты грома мы услышали черев 12 секунд после того, как мы ведешь свет молнии, то это значит, что грозовой разряд произошел от нас на расстоянии '-3- = 4 км.

Вопросы для повторения 1-й Главы.     ' •   '

1. Чем отличаются проводники от, изоляторов?  *"^*

2. Бри каких условиях наэлектризованные тела притягиваются друг к другу и отталкиваются друг от друга.

3. Что принимается за единиц количества электричества

4. Что называется напряжением электрического поля в данной точке.

5. Что называют напряжением электричества?

6. Что называется электрической емкостью тела* и от чего она зависит?

7. Какая зависимость существует между количеством электричества q, емкостью тела С и напряжением V:

8. Что такое конденсатор и от чего зависит его емкость?

9. Что называется диэлектрической постоянной?

10.Чему равна электрическая емкость батареи при параллельном соединении конденсаторов?

11.Как устроен конденсатор переменной емкости?

12.С какой целью применяется последовательное соединение конденсаторов?

13.Как изменяется емкость при последовательном соединении конденсаторов?

14.Сколько следует взять конденсаторов и как их соединить между собой, чтобы подучить общую емкость в '6 микрофарад для включения в цепь напряжением 3000 вольт, если каждый конденсатор в отдельности обладает емкостью в-2 микрофарады и может выдержать напряжение не свыше 1000 вольт?

15.Объяснить явление грозы: что такое молния и гром? /

Г Л А В А 2.

ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА Й ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК.

 § 16. Понятие об электрическом токе.

До сих пор мы рассматривали электричество в состоянии покоя. Однако, электричество такого ж»да но может быть использовано для технических целей. Техническое же применение находит электричество в состоянии движения, или так называемый электрический ток. Если возьмем какое-нибудь тело, заряженное, допустим, положительным электричеством, и дотронемся до него рукой, то, как мы уже говорили, через руку электрический заряд уходит в землю. Следовательно, электричество из состояния покоя пришло в движение. И по руке прошел мгновенный электрический ток.

Возьмем теперь два металлических шара А и В (рис. 50)- и зарядим один из них А положительным электричеством, а другой В отрицательным. Если соединить оба шара А и В какой-нибудь металлической проволочкой а, то оба разноименных электричества, стремясь соединиться друг- с другом, придут в движение, и по проволоке произойдет перемещение электрических зарядов, т о. по проволоке пройдет мгновенный электрический ток. Однако в данном случае нельзя утверждать, что положительный заряд переместился по проволоке о на шар В и уничтожил его отрицательный заряд, так как возможно и обратное предположение, а именно возможно, что отрицательное электричество по проволке а перешло из шара В на шар А и уничтожило его положительный заряд. Однако, этот вопрос большого значения не имеет, и важно только то, что так или иначе, а по проволоке « происходит перемещение электричества, которое называется электрическим током.

В настоящее время считают, что все тела состоят из атомов, а каждый атом состоят из некоторого ядра, заряженного положительным электричеством, и нескольких электронов, заряженных отрицательным электричеством и вращающихся вокруг ядра, подобно тому, как планеты нашей солнечной системы вращаются вокруг солнца. Положительный заряд ядра в точности равен сумма отрицательных за­рядов всех электронов каждого атома, а потому атом проявляет никаких элек­трических свойств.

Когда мы говорим, что тело заряжен отрицательным электричеством, то это значит, что на данном теле имеется некоторый избыток электронов по сравнению с его обычным состоянием; и когда мы говорим, что тело наэлектризовано положительно, то это значит, что у него не хватает некоторого количества электронов. В некоторых веществах, на­пример в металлах, некоторые электроны настолько слабо связаны с ядром атома, что они могут свободно переходить из одного атома в другой. Такие вещества называются проводниками электричества. В других же телах не имеется свободных электронов, и существующие в атомах электроны не могут переходить из одного атома в другой, и такие вещества называются непроводниками (изоляторами или диэлектриками).

Опыты показывают, что электрический ток есть не что иное, как движение электронов, т. е. отрицательно заряженных частиц, а потому и за направление электрического, тока следовало бы принять направление движения отрицательного электричества. Однако до сих пор еще принято считать за направление электрического, тока направление движения положительного электричества. Так мы будем считать и, если мы говорим, что электрический ток идет от точки А к точке В, то будем помнить, что на самом деле электроны движутся из точки В к точке A.