Шестое издание, переработанное и дополненное 1 страница

ЮНЫЙ РАДИОЛЮБИТЕЛЬ

РАДИО­ЛЮБИТЕЛЬ

МАССОВАЯ «

РАДИО^

г БИБЛИОТЕКА^

МАССОВАЯ

РАДИО

БИБЛИОТЕКА

Выпуск 989

В. Г. БОРИСОВ

ЮНЫЙ

РАДИО­

ЛЮБИТЕЛЬ

Шестое издание, переработанное и дополненное

Scan AAW

МОСКВА • «ЭНЕРГИЯ» • 1979

ББК 32 Б82

УДК 261.396.6

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:

Берг А. И., Белкин Б. Г., Борисов В. Г., Ванеев В. И., Геништа Е. Н., Гороховский А. В., Демьянов И. А., Ельяшкевич С. А., Жеребцов И. П., Корольков В. Г., Смирнов А. Д., Тара­сов Ф. И., Чистяков Н. И.

30404-064 230-79.2401000000 051(01)-79

© Издательство «Энергия», 1979 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ К ШЕСТОМУ ИЗДАНИЮ

Радиолюбители — удивительно непоседливый народ. Они никогда не оста- навливаются на достигнутом, они постоянно экспериментируют, ищут новое. Радиолюбители активно участвуют в радиофикации страны, внедряют радиотех­нические средства в различные отрасли народного хозяйства. Они создают новые оригинальные конструкции приехмников и усилителей, телевизоров и звукозапи­сывающих аппаратов, автоматические устройства, измерительные приборы и многое другое. Радиолюбители вносят свой посильный вклад в развитие радио­электроники.

Наиболее многочисленный отряд этого замечательного научно-технического движения — юные радиолюбители. Им,, сидящим сейчас за школьной партой*: радиолюбительство помогает закреплять на практике знания, получаемые в классе, приобщает к общественно полезному труду, расширяет их общетехническнл кругозор, так как радиолюбительство политехнично в своей основе.

Для радиокружков школ и внешкольных учреждений и множества ребят, для которых радиолюбительство стало любимым занятием, и предназначена эта книга.

Первое издание книги вышло в 1951 г. и сразу же завоевало попу­лярность среди юных радиолюбителей. В последующих изданиях учитывались предложения и пожелания, высказанные читателями в письмах и на конферен­циях юных радиолюбителей, проведенных в различных городах нашей страны. Учтены они и в этом, шестом издании. Кроме того, в книге значительно обновлены описания радиолюбительских конструкций и приборов, предлагаемых для самостоятельного изготовления.

Эта книга является обобщением опыта радиокружков школ и вне­школьных учреждений, где автор — большой энтузиаст радиолюбительского дви­жения — долгое время работал.

Редакция Массовой радиобиблиотеки выражает благодарность организато­рам и участникам читательских конференций, всем читателям, приславшим от­зывы на предыдущие издания книги «Юный радиолюбитель», и ждет отзы­вов и пожеланий по данному изданию.

Письма просим направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая.наб., 10, издательство «Энергия».

Редакция Массовой радио библиотеки

ЮНЫЙ ДРУГ!

Эта книга — всего лишь букварь, который поможет сделать только первый шаг к познанию Большой радиотехники. Но и на этом небольшом пути тебя ожидают и трудности, и радости побед.

Сначала ты будешь строить простейшие приемники, чтобы познакомиться с азбучными истинами радиотехники. На этом этапе ты почувствуешь себя первоклассником, как это было несколько лет назад. Затем ты начнешь изу­чать и строить более сложные приемники и усилители. А потом...

Но не буду забегать вперед. Запомни одно: если хочешь стать радиолю­бителем, накапливай знания, опыт, вырабатывай в себе упорство и настой­чивость в достижении цели. Тогда на твоем пути к познанию радиотехники будет открыта широкая дорога, придет уверенность в своих силах, а она при­несет радость победы.

Желаю тебе на этом пути больших успехов.

В. БОРИСОВ

Беседа первая

КОРНИ И ПЛОДЫ РАДИО

Корни истории радио уходят в глубину веков. Но в этой первой беседе я не собираюсь посвящать тебя во все открытия, исследования и во все этапы практического использования электрических и магнитных явлений природы, лежа­щих в основе радиотехники. Это было бы слишком длинно и, может быть, даже скучно сейчас для тебя. Я расскажу лишь о самом главном, на мой взгляд, из этой истории, о наиболее важных явлениях, без знания которых ты не смо­жешь оцепить и толком осмыслить работу даже самого простого радиотех­нического устройства.

МНОГО ЛЕТ НАЗАД

Мудрейшему из мыслителей древней Греции, Фалесу, жившему более двух тысячелетий назад, легенда приписывает открытие электрических явлений.

...Еще в те времена в окрестностях древнегреческого города Магнезия люди находили на берегу моря камешки, притягивавшие мелкие железные пред­меты. По имени этого города их называли магнитами (вот откуда пришло к нам слово «магнит»!). Фалес находил и другие, не менее таинственные, к тому же красивые и легкие камешки. Они не притягивали, как магниты, же­лезных предметов. Зато они обладали другими весьма любопытными свойствами: если их натирали шерстяной тряпочкой, то к ним прилипали пушинки, легкие кусочки сухого дерева, травы. Такие камешки мы сейчас называем янтарем. Древние же греки янтарь называли электроном. Отсюда и образовалось впоследствии слово электричество.

Это интересное явление природы, именуемое электризацией тел тре­нием, ты можешь наблюдать сам сейчас же, не отправляясь к морю на поиски кусочков окаменевшей смолы ископаемых растений — янтаря. Натри пластмас­совую расческу шерстяной тряпочкой и поднеси ее к мелким кусочкам тон­кой бумаги (рис. 1): они мгновенно, подпрыгнув, прилипнут к наэлектри­зованной расческе, а через некоторое время упадут на стол. Поднеси наэлектри­зованную расческу к волосам. Волосы тоже притянутся к расческе, причем это явление иногда может сопровождаться появлением искр — сверхминиатюрных молний.

Проведи еще один опыт. На два сухих спичечных коробка положи хорошо промытое стекло, а под него — те же кусочки тонкой бумаги. Сложи шерстя­ную тряпочку тампоном и натирай им стекло сверху (рис. 2). Ты увидишь, как запрыгают, запляшут под стеклом кусочки бумаги!

Хотя и выглядит это как фокус, ничего загадочного здесь нет: натертые шерстью расческа или стекло приобретают электрический заряд, бла-

годаря которому они, подобно магниту, притягивают кусочки бумаги, волосинки. Но ни древние греки, ни другие мыслители и философы на протяжении многих столетий не могли объяснить это свойство янтаря и стекла.

Рис. 1. Наэлектризованная расческа

притягивает пушинки, волоски, Рис. 2. Под электризующимся стеклом •кусочки бумдги. кусочки бумаги «танцуют».

Только в XVII в, немецкому ученому Отто Герике удалось создать электрическую машину, извлекавшую из натираемого шара, отлитого из серы, значительные искры, уколы которых могли быть даже болезненными. Од­нако разгадка тайн «электрической жидкости», как в то время называли это электрическое явление, не была тогда найдена.

Рис. 3. Лейденская банка.

В середине того же века в Голландии, в Лейденском университете, ученые нашли способ накопления электрических зарядов. Накопителем электричества была «лейден­ская банка» (по названию университета) — стеклянный сосуд, стенки которого обклеены снаружи и изнутри фольгой из свинца (рис. 3). Подобные приборы мы называем сейчас электрическими конденса­торами (слово конденсатор означает «на­копитель»), а их не соединяющиеся между собой полоски фольги — обкладками кон­денсаторов.

Прокладка Цини (-)

'едь (+)

Рис. 4. Элемент Вольта.

Лейденская банка, подключенная к элект­рической машине, могла накапливать и долго сохранять значительное количество электри­чества. Если ее обкладки замыкали отрез­ком толстой проволоки, то в месте замыка­ния проскакивала сильная искра и накоплен­ный электрический заряд прибора мгновенно исчезал. Когда же обкладки заряженного прибора соединяли тонкой проволочкой, она быстро нагревалась, вспыхивала и плавилась, т. е. перегорала, как мы часто говорим сей­час. Вывод мог быть один: по проволоке течет электрический ток, источником кото­рого является электрически заряженная лей­денская банка — конденсатор.

Более совершенный, а главное непрерывный источник электрического тока изобрел в конце XVIII в. итальянский физик Александро Вольта. Между не­большими круглыми пластинками из меди и цинка он помещал суконную прокладку, смоченную раствором кислоты (рис. 4). Пока прокладка оставалась влажной, между пластинками и раствором происходила химическая реакция, со­здающая в проводнике, соединяющем пластины, слабый электрический ток. Соединяя пары металлических пластинок параллельно в батарею, можно было получать уже значительный ток.

Такой источник тока называют гальваническим элементом (по имени Луиджи Гальяани, открывшего явление электрического тока), а сое­диненные параллельно или последовательно элементы —батареями галь­ванических элементов. Тогда же эти батарей называли по имени их изобрета­теля «вольтовыми столбами». Они-то и положили начало электротехнике.

К тому времени практика убедила ученых, что существует два «сорта» электричества. Один из них, соответствующий электрическому заряду медной пластинки гальванического элемента, стали условно считать положительным, а второй, соответствующий заряду цинковой пластинки, — отрицательным. В соот­ветствии с таким условием первую пластинку — полюс источника тока стали именовать положительным и обозначать знаком «+», а второй полюс — от­рицательным и обозначать знаком «—». Точно так же условно стали считать, что ток течет от положительного к отрицательному полюсу элемента или ба­тареи.

Здесь я вынужден забежать немного вперед, чтобы ответить на вопрос, который, вероятно, у тебя уже возник: что такое электрический ток?

ЗАГЛЯНЕМ В МИКРОМИР

Наука говорит, что электрический ток — это упорядоченное движение электрических зарядов.

Чтобы разобраться в этом вопросе, придется мысленно проникнуть в микро­мир вещества.

Веществом, или материей, называют все то, из чего состоят все су­ществующие в природе предметы, тела: твердые, жидкие, газообразные. Все они образуются из атомов. Атомы чрезвычайно малы. Единица длины миллиметр совершенно непригодна для их измерения, так как она слишком велика. Не годится для таких измерений ни тысячная доля миллиметра — микрон, ни мил­лимикрон, который в тысячу раз меньше микрона. Подходит только десятая доля миллимикрона. Диаметр атомов различных веществ бывает от ОД до 0,4 нм (10“¹⁰ м = 0,1 нм). Другими словами, на участке длиной 1 см свободно укла­дывается от 25 до 100 млн. атомов.

Некогда предполагали, что атом — мельчайшая неделимая частица вещества. Слово атом и означает «неделимый». Но впоследствии ученые узнали, что и атом состоит из более мелких частиц: в центре атома любого вещества находится ядро, размеры которого примерно в 100 тыс. раз меньше размеров всего атома. А потом оказалось, что и ядро состоит из еще более мелких частиц, которые были названы протонами и нейтронами.

Теперь ученые успешно разрушают, или, как говорят, расщепляют ядра атомов и получают огромную скрытую в них энергию — атомную. На атомных электростанциях эта энергия превращается в энергию электрического тока. На атомной энергии работают некоторые виды кораблей, например ледоколы, подводные лодки.

Атом можно представить как мир микроскопических частиц, вращающихся вокруг своей оси и одна вокруг другой. В центре этого микромира находится

плотное, массивное ядро, вокруг которого обращаются во много раз еще более мелкие, чем ядро, частицы — электроны. Электроны образуют оболочку атома.

Каковы размеры электронов? Чрезвычайно малы. Если булавочную головку мысленно увеличить до размера нашей планеты Земли, то при этом каждый атом металла, из которого сделана иголка, увеличился бы до размера шара диаметром 1 м. И вот в центре такого фантастически увеличенного атома мы увидели бы его ядро — шарик размером в типографскую точку, вокруг которого вращались бы еле заметные пылинки — электроны.

Рис. 6. Схематическое устройство атомов гелия (а) и кислорода (б). Орбиты электронов изобра­жены в одной плоскости.

Рис. 5. Схематическое уст­ройство атома водорода.

Если пожелаешь узнать размеры электрона, раздели число 3 на единицу с 12 нулями. Получишь примерный диаметр электрона, выраженный в мил­лиметрах.

Я назвал электроны «частицами». Однако это название не следует понимать в том смысле, что электрон представляет собой нечто вроде твердого комочка или шарика. По современным научным представлениям электроны можно уподо­бить облачкам, окружающим атомное ядро и обращающимся вокруг него. Электрон как бы «размазан» по оболочке атома. Однако для наглядности объяснения некоторых физических явлений электроны часто условно, как бы симво­лически, изображают на рисунках в виде шариков, обращающихся вокруг атом­ного ядра подобно искусственным спутникам вокруг Земли. Этого будем при­держиваться и мы.

В атоме каждого химического элемента число электронов строго определенно, но неодинаково для разных химических элементов. Самую простую конструкцию имеет атом газа водорода — его оболочка содержит всего один электрон (рис. 5). Оболочка атома гелия имеет два электрона (рис. 6, а). Атомы других химических элементов содержат больше электронов (рис. 6, б), причем их электронные обо­лочки многослойны. Атом кислорода, например, имеет 8 электронов, распо­ложенных в двух слоях: в первом — внутреннем, ближе к ядру, слое движутся 2 электрона, а во втором — внешнем — 6. У каждого атома железа по 26 элект­ронов, а у каждого атома меди по 29 электронов. И у атома железа, и у атома меди электронные оболочки четырехслойные: в первом слое — 2 электро­на, во втором и третьем — по 8 электронов, а остальное во внешнем, четвертом слое.

Все электроны, находящиеся во внешнем слое оболочки атома, называют валентными. Запомни: валентные. Мы не раз будем вспоминать о валент­ных электронах, особенно когда пойдет разговор о полупроводниковых приборах.

О числе электронов в атомах различных веществ ты можешь узнать из таблицы химических элементов, составленной великим русским ученым Дмитрием Ивановичем Менделеевым. Эта таблица имеется в химическом и физическом кабинетах твоей школы. Пока же запомни: число протонов в ядре атома всегда равно тому числу электронов, которое должно быть в электронной оболочке атома данного вещества. Каждый протон атомного ядра несет положитель­ный (+) электрический заряд, а каждый электрон атомной оболочки — отри­цательный (—) заряд, равный заряду протона. Нейтроны, входящие в сос­тав атомного ядра, не несут никакого заряда.

Ты, конечно, не раз забавлялся подковообразным магнитом. Ведь только существованием невидимого магнитного поля, пронизывающего пространство вокруг его полюсов, можно объяснить явление притягивания им железных предметов. Благодаря этому полю можно, например, заставить гвоздь держаться на столе вертикально, не касаясь его магнитом. А если попробовать сое­динить два магнита одноименными полюсами? Они будут отталкиваться! А разноименными? Полюсы магнитов притянутся и прилипнут друг к другу. Подобным образом ведут себя и электрические заряды: одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.

Если электроны имеют заряд, противоположный по знаку заряду протонов, значит, между ними в атоме все время действуют электрические силы, удерживающие электроны возле своего ядра.

«А почему электроны не падают на ядро?»—спросишь ты. Потому что они обращаются вокруг ядра с огромной скоростью. Не падает же на Землю Луна, хотя Земля и притягивает своего вечного спутника.

Поскольку в атоме суммарный отрицательный заряд всех электронов равен суммарному положительному заряду всех протонов, он внешне не проявляет никаких электрических свойств. Говорят, что такой атом электрически нейтрален. Это внутриатомное состояние можно сравнить с таким явлением: если на две чашки весов положить по одинаковому числу копеечных монет, весы будут в рав­новесии. Валентные электроны, находящиеся на наибольшем отдалении от ядра, удерживаются ядром слабее, чем более близкие к нему. При различных внешних воздействиях, например при нагревании, натирании или под влиянием света, ва­лентные электроны некоторых веществ могут покидать свои атомы и даже пределы тела, в которые они входили. Такие электроны, покинувшие свои атомы, называют свободными.

А что же происходит с атомом, потерявшим один или несколько электро­нов? Его внутреннее электрическое равновесие нарушается. В нем начинает преоб­ладать положительный заряд ядра, и атом в целом становится положительным. Такой атом называют положительным ионом. В этом случае он, как и магнит, стремится притянуть к себе оказавшиеся поблизости свободные элект­роны или «отобрать» их у соседних атомов, чтобы восполнить потерю и снова стать электрически нейтральным.

А если в электронной оболочке атома появится лишний электрон? Такой атом будет проявлять свойства отрицательного заряда. Это будет уже от­рицательный ион. При первой же возможности он вытолкнет лишний электрон за свои пределы, чтобы вновь стать электрически нейтральным.

Одинаковые атомы или атомы разных химических элементов, соединяясь, образуют молекулы. Водород, например, обычно состоит из молекул, в каждую из которых входит по два водородных атома. При этом электронные оболочки обоих атомов сливаются (рис. 7). В такой молекуле оба электрона движутся вокруг двух атомных ядер. Тут уже нельзя различить, какой из элек­тронов какому из двух атомов принадлежит. Если же два атома водорода соеди­няются с одним атомом кислорода, то получается молекула воды. Все тела
состоят именно из молекул, а не из отдельных атомов. Бумага, например, на которой напечатана эта книга, «соткана» из молекул клетчатки, в которые входят атомы водорода, кислорода и углерода.

Молекула, как и атом, электрически нейтральна, если общее число электро­нов в ней равно общему числу протонов, находящихся в ее атомных ядрах.

Рис. 7. При соединении двух ато­мов водорода в молекулу их элект­ронные оболочки сливаются.

Если же в молекуле число электронов будет меньше числа протонов, она будет нести положительный заряд, а если больше числа протонов — она будет иметь отрицательный заряд. Если перенести каким-либо способом часть электронов из атомов или молекул одного тела в другое, то вокруг этих тел, в том числе и в пространстве между ними, возникнут электрические силы, или, как говорят, создастся электрическое поле.

Вот тебе и разгадка «секрета» расчески, натертой о сукно или шелк. При трении о сукно расческа отдает сукну часть электрических зарядов, в ре­зультате чего сама электризуется. Вокруг наэлектризованной расчески возникает электрическое поле, вследствие чего она и приобретает способность притягивать легкие предметы.

Электрическое поле действует и между двумя частями одного и того же тела, например в куске металла, если в одной части его имеется избыток электро­нов, а в другой — недостаток. Возникают условия для перемещения избыточных электронов к той части тела, где их недостает.

Электрический заряд одного электрона ничтожно мал. Но если электронов много и если можно заставить их двигаться внутри тела в одну сторону, образуя поток отрицательных зарядов, получится то, что мы называем электриче­ским током.

ПРОВОДНИКИ, НЕПРОВОДНИКИ И ПОЛУПРОВОДНИКИ

Не в каждом теле имеются условия для прохождения электрического тока. Дело в том, что атомы и молекулы различных веществ обладают неодинако­выми свойствами. Так, валентные электроны легко покидают оболочки метал­лов и беспорядочно, хаотично движутся непрерывно между атомами. В металлах очень много свободных электронов. По существу металл состоит из положитель­ных ионов, расположенных в определенном порядке, пространство между кото­рыми заполнено свободными электронами (рис. 8). В металле невозможно различить, какой электрон к какому из атомов относится, они сливаются в еди­ное электронное «облако». Огромное количество свободных электронов в металлах создает в них наиболее благоприятные условия для электрического тока. Нужно только превратить хаотическое движение электронов в упорядоченное, заставить их двигаться в одном направлении. А вот в некоторых телах и веществах почти нет свободных электронов, так как они прочно удерживаются ядрами. У молекул и атомов таких тел трудно «отобрать» или «навязать» им лишние электроны. В таких телах нельзя создать электрический ток.

В связи с этими явлениями все тела и вещества, в которых можно соз­давать электрический ток, называют проводниками. Те же тела и вещества, 10

в которых нельзя создать ток, называют не­проводниками или диэлектриками.

Атомы с Внутренними электронными оболочками

.«,_r:-v'v •

• ‘ h i..- •

ш-

•м

Проводниками, кроме металлов, являются также уголь, растворы солей, кислоты, щелочи, живые организмы и многие другие тела и ве­щества. Причем в растворах солей электрический ток создается не только электронами, но и по­ложительными ионами. Непроводниками элект­рического тока являются воздух, стекло, пара- ф'ИП, слюда, лаки, фарфор, резина, пластмассы, различные смолы, маслянистые жидкости, сухое дерево, сухая ткань, бумага и другие вещества.

'Облако свободных электронов

Рис. 8. В металле простран­ство между атомами запол­нено свободными электро­нами.

Фарфоровыми, например, делают изоляторы для электропроводки, лаки используют для покры­тия проводов, чтобы изолировать провода от других предметов.

Однако есть большая группа веществ, име­нуемых полупроводниками. К полу­проводникам относятся, например, германий, кремний. По проводимости тока они зани­мают среднее место между проводниками и непроводниками. Считавшиеся когда-то непригодными для практических целей, сейчас они стали основным материалом для производства всех современных полупроводниковых приборов, например транзисторов,

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

Что надо сделать, чтобы в проводнике, скажем, в нити накала электри­ческой лампы, заставить двигаться в одном направлении — упорядоченно — обилие свободных электронов? Следует создать в нем электрическое поле, подключив проводник, например, к гальваническому элементу.

Устройство простейшего гальванического элемента, являющегося хими­ческим источником тока, показано на рис. 9. Элемент состоит из цинковой и медной пластинок, называемых электродами, которые поме­щены в электролит — раствор соли или кислоты, например серной. В ре­зультате химической реакции, происходящей между электродами и электролитом, на цинковом электроде образуется избыток электронов, и он приобретает от­рицательный заряд, а на медном, наоборот, — недостаток электронов, и он приоб­ретает положительный заряд. Между электродами-полюсами такого источника тока появляется электрическое поле, создаваемое разноименными электрическими зарядами; между электродами действует электродвижущая сила (сокра­щенно э.д.с.), или напряжение — физическая величина, характеризующая количественную разность электрических зарядов. О разнице между э. д. с. и на­пряжением я расскажу тебе в пятой беседе.

Ты знаешь, что полюсы источника тока обозначают знаками плюс и минус. Их ты видел, например, возле ^жестяных выводов батареи, предназначенной для питания лампы накаливания карманного электрического фонаря. Между прочим, эта батарея также состоит из гальванических элементов, только не жидкостных, как элемент, показанный на рис. 9, а сухих. Там их три. Не­сколько элементов, соединенных между собой в единый источник тока, и назы­вают батареей.

И

Запомни: отрицательный полюс элемента или батареи принято обозначать короткой линией, положительный — удлиненной линией, а электрическую лампу накаливания — кружком с перпендикулярными линиями внутри (рис. 9).

Как только проводник окажется подключенным к полюсам элемента или батареи, в нем возникнет электрическое поле, под действием которого элект­роны, как по мостику, перекй-

Рис. 9. Устройство простейшего гальвани­ческого элемента и схематическое изобра­жение замкнутой электрической цепи.

нутому через овраг, будут дви­гаться туда, где их недоста­ток, — от отрицательного полю­са через проводник к положи­тельному полюсу источника элек­трической энергии. Это и есть упорядоченное движение элект­ронов в проводнике, элект­рический ток. Ток течет че­рез проводник потому, что в по­лучившейся цепи (положитель­ный полюс элемента, проводни­ки, отрицательный полюс эле­мента, электролит) есть электро­движущая сила, электрическое напряжение.

Такую простейшую электри­ческую цепь можно разделить на два основных участка: внеш­ний и внутренний. К внеш­нему участку цепи относится все, что подключается к полюсам ис­точника тока (на рис. 9 — лампа накаливания и соединительные проводники), а к внутреннему

участку — та часть цепи, которая заключена внутри самого источника тока.

Запомни: замкнутая электрическая цепь — обязательное условие для существо­вания в ней тока. В разомкнутой цепи ток не течет.

Можно сообщить разноименные заряды двум изолированным друг от друга телам, например шарикам, подвешенным на шелковых нитках. Шарики будут притягиваться друг к другу, но тока между ними не будет, так как их раз­деляет диэлектрик — воздух.

Достоверно установлено, что электроны в проводнике движутся от отрица­тельного полюса (где избыток их) к положительному (где недостаток в них), од­нако и сейчас, как в прошлом веке, принято считать, что ток течет от плюса к минусу, т. е. в направлении, обратном движению электронов. Ты можешь спросить: почему бы сейчас не нарушить эту традицию? Дело в том, что это потребовало бы переработки всех учебников, всей технической литературы, имеющей прямое или косвенное отношение к электротехнике и радиотехнике. Условное направление тока, кроме того, положено учетными в основу ряда сущест­вующих правил, связанных с определением многих электрических явлений. В то же время такая условность никаких особых неудобств не создает, если твердо помнить, что направление тока противоположно направлению движения электро­нов.

Пока элемент или батарея действует, во внешнем участке электрической цепи ток течет в одном и том же направлении. Такой ток называют
постоянным. Его можно изобразить графически, как показано на рис. 10. Точка перекрещения осей обозначена нулем 0 и является исходной для графи­ческого изображения времени и величины тока в цепи.

О чем может рассказать этот график? Сначала (отрезок времени Оа) тока в цепи нет (ток равен нулю), так как к источнику тока не был под-

Рис. 10. Графическое изображение постоянного тока.

ключей внешний участок цепи. Ток появился, когда цепь замкнули (точка а). Он быстро возрос до некоторого значения (точка б) и не изменялся до тех пор, пока цепь была замкнута (точка в). Когда цепь разомкнули, ток быстро умень­шился и исчез совсем (точка г). Если электрическую цепь снова замкнуть, в ней опять появится ток. Так примерно выглядит график тока, текущего через лампу карманного электрического фонаря, когда его включают на короткие промежутки времени.

На рис. 9 через соединительные проводники и нить накала лампы элект­роны движутся слева направо — от минуса к плюсу. Но если полюсы элемента поменять местами, электроны во внешнем участке цепи потекут справа налево, так как теперь минус окажется на правом участке цепи, а плюс — на левом. Изме­нится только направление движения электронов, но ток и в этом случае будет постоянным.

А если полюсы гальванического элемента менять местами очень быстро и к тому же ритмично? В этом случае электроны во внешнем участке цепи тоже будут попеременно изменять направление своего движения. Сначала они потекут в одном направлении, затем, когда полюсы поменяют местами,—в другом, обратном предыдущему, потом вновь в первом, опять в обратном и т. д. Во внешней цепи будет течь уже не постоянный, а как бы переменный ток.

Дата добавления: 2015-10-21