БЕСЕДА ПЕРВАЯ

В этой беседе изложены основные понятия об электричестве. Основываясь на электронной теории, Любознайкину удается очень ясно рассказать о строении вещества, что облегчит понимание последующих бесед.

НЕЗНАЙКИН БРОДИТ В ПОТЕМКАХ

Любознанкнн. - Сядь, Незнайкин, я сейчас объясню, почему я тебя так срочно вызвал. Моя тетушка, которую я очень люблю, попросила меня собрать ей радиоприемник. Ты знаешь также, что сейчас я готовлюсь к экзаменам и у меня совсем мало времени. Могу ли я рассчитывать, что ты мне поможешь при постройке радиоприемника?

Незнайкин. - Очень охотно... только что я смогу сделать? Я ничего не понимаю в радиотехнике!

Л. -Радио?... Но это очень просто!.. К тому же я тебе все легко объясню. Смотри, вот схема радиоприемника, которую я начертил (рис. 1).

Н. - Но это дьявольски сложно.

Л. - А вот лампа, которую я купил для будущего радиоприемника. Тетушка постепенно отпустит все необходимые средства для покупки деталей.

Н. - Мне кажется, эта лампа никуда не годится. Ведь она совсем непрозрачная и, конечно, будет очень плохо светить,

Л. - Эх, ты, глупый, эта лампа вовсе и не предназначена для освещения. Это электронная усилительная лампа-триод с косвенным еакалом.

Рис. 1. Схема будущего приемника, вычерченная Любознайкиным.

Н. - Да ты просто издеваешься надо мной, употребляя эти непонятные слова. Я лучше уйду.

Л.-Подожди. Я тебе все по порядку объясню. Это особая лампа, в которой электроны перемещаются от отрицательного катода к положительному аноду.

Н. - Час от часу не легче! Выходит, что ток идет от отрицательного полюса к положительному. А почему же мне с детства внушали, что ток идет от положительного полюса к отрица-цательному? Как же все это понять?!

ЛЮБОЗНАЙКИН НАЧИНАЕТ С ОСНОВ

л. - Теперь я вижу, что действительно надо начать с изложения основ электричества, так как у тебя об этом сложилось неправильное представление в результате изучения старых школьных учебников. По крайней мере знаешь ли ты, что такое атом?

Н. - Да, это самая маленькая частица вещества, которая поэтому неделима.

Л. - Я так и думал. Но это давно устарело, теперь уже точно известно, что атом состоит нз еще более мелких частиц.

Н. - Которые в свою очередь, наверное, тоже делятся на более маленькие частицы?

Л. - Возможно, что это будут изучать наши дети. Пока же считают, что атом состоит из электронов и ядра, состоящего в свою очередь нз протонов и нейтронов. Электроны - это элементарные отрицательные заряды электричества, протоны - элементарные положительные заряды электричества, а нейтроны - частицы, не имеющие электрического заряда.

Н. - Так что же, они собраны, в одну общую кучу?

Л. - Нет, это не так. BQ-первых, они все находятся в дви-. жении, во-вторых, между ними существуют силы вазимодей-ствия. Между одноименными зарядами (электронами и электронами, протонами и протонами) действуют силы отталкивания, а между электронами и протонами как разноименными частицами - силы притяжения.

Рис. 2. Схема строения атома (крестиками обозначены протоны, кружочками - электроны).

а - нейтральный атом; б - отрицательный атом; в - положительный атом.

Так как электроны движутся (как планеты вокруг Солнца) вокруг ядра (рис 2), то в атоме силы отталкивания и притяжения уравновешиваются.

Н. - Это настоящая солнечная система в миниатюре!

Л. - Совершенно верно. Заметь теперь, что если в атоме имеется столько же электронов, сколько и протонов, то он ней-

трален. Если электронов больше, чем протонов, то отрицательный заряд превосходит положительный заряд и атом становится отрицательным. Наконец....

Н. - ...если меньше электронов, чем протонов, то атом будет положительным.

Л. - Отлично! Я вижу, что ты понял.

ЗДРАВЫЙ СМЫСЛ НА СТОРОНЕ РАВНОВЕСИЯ

Н. -Однако я хотел бы узнать, каким образом атом может оказаться положительным или отрицательным.

Л. - Электроны, которые находятся далеко от ядра, испытывают слабое притяжение и, попадая в сферу притяжения соседнего атома, у которого не хватает электронов, покидают свой собственный атом, чтобы дополнить, или уравновесить, соседний атом.

Н. - Это как японцы...

Л. -Я не вижу, при чем тут сыны Империи Восходящего Солнца...

Н. - Как же! Япония перенаселена, и японцы эмигрируют в страны, где плотность населения меньше.

Л. - Если тебе так нравится... Во всяком случае запомни, что электроны перемещаются от атомов, где они более много-численны (или отрицательно заряженных атомов), к атомам, где электроны менее многочисленны (или положительно заряженным атомам).

Рис. 3. Электрический ток - результат движения электронов, стремящихся восстановить электрическое равновесие в распределении зарядов.

Если каким-либо путем на одном конце металлической проволоки удастся сосредоточить отрицательно заряженные атомы (имеющие избыток электронов), а на другом - положительно заряженные (имеющие недостаток электронов), то электроны начнут перемещаться от одного атома к другому через все промежуточные атомы проволоки до момента установления равновесия (рис. 3). В каком направлении пойдут электроны?

Н. - Очевидно, от отрицательного конца к положительному.

Л. - Правильно. Такое упорядоченное движение электронов и называют электрическим током.

Н. - Поразительно. Вот теперь понятно, почему ток идет от отрицательного к положительному...-, а наш учитель нам говорил...

Л. - Он говорил об условном направлении тока. В то время, когда надо было установить направление тока, произвольно выбрали направление от положительного полюса к отрицательному, потому что еще не было электронной теории. Запомни хорошо, что электроны движутся от отрицательного полюса к положительному.