Радио?.. Это очень просто! - страница 3
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 отрицательному? Как же все это понять?!
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 из 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 из 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. Во-первых, они все находятся в движении, во-вторых, между ними существуют силы взаимодействия. Между одноименными зарядами (электронами и электронами, протонами и протонами) действуют силы отталкивания, а между электронами и протонами как разноименными частицами — силы притяжения. Так как электроны движутся (как планеты вокруг Солнца) вокруг ядра (рис. 2), то в атоме силы отталкивания и притяжения уравновешиваются.
Рис. 2.Схема строения атома (крестиками обозначены протоны, кружочками — электроны).
>а — нейтральный атом; б — отрицательный атом; в — положительный атом.
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 нейтрален. 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.
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 многочисленны (или отрицательно заряженных атомов), к атомам, где электроны менее многочисленны (или положительно заряженным атомам).
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?
Рис. 3.Электрический ток — результат движения электронов, стремящихся восстановить электрическое равновесие в распределении зарядов.
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.