юный радиолюбитель (560767), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Вывод мог быть один: по проволоке течет электрический ток, источником которого является электрически зарюкенная лейденская банка Сейчас подобные приборы мы называем электрическими конденсаторами (слово «конленсатор» означает «с~усгитель»), а их не соединяющиеся между собой полоски фолыи-обклвдками конденсаторов. Более совершенный, а главное почти непрерывный источник электрического тока изобрел в конце ХАН в. итальянский физик Александр Вольта. Между неболыпими дисками из меди и цинка он помещал суконку, смоченную распюром кислоты 1рис. 31. Пока прокладка влажная. » ежду дисками и раствором проис 1 химическая реакция, создаю .«Гя в проводнике, соединяющем диски, слабый электрический ток. Соединяя пары дисков в батарею, можно было получать уже значительный электрический ток.
Такие батареи называли «вольтовыми столбами». Они-то и положили начало электротехнике. Рис. 2. Лейденская банка-конденсатор Лдохлп1»л 4«»»1-l Ряг. 3. Элемент Вольта Подобвьй источник тока мы называем гальваническим элементом — по имени Луиджи Гальвани, открывшего явление электрического тока, а соединенные параллельно или последовательно элементы- батареями гальванических элементов. Практика показала, что существуют два вила элехтричества. Олин из ннх, соответствующий электрическому заряду медной пластины, стали условно считать положительным, а второй, соответствующий заряду цинковой пластины— отрицательным. В соответствии с этим первую пластину-полюс источника тока-стали называть положительным и обозначать знаком «+в, а второй полюс — отрицательным и обозначать знаком « — ж Условио стали глюке считать, что ток течет от положительного к отрицательному полюсу элемента или ба- Е"' есь я вынужден забежать немного вперед, чтобы ответить на вопрос, который, вероятно, у тебя уже возник: что такое эпектричесхий ток? ЗАГЛЯНЕМ В МИКРОМИР Электрический ток-это упорвдоченное движение электрических зарядов.
Чтобы разобраться в этом явлении природы, нам придется мысленно пронвкнугь в микромир зещесгва. Вещеспюм, или материей, называют все то, из чего состоят все существующие в природе предметы, тела: твердые, жидкие, газообразные. Все они обрвзуются из атомов. Атомы чрезвычайно малы. Единица длины миллиметр совершенно непригодна для их юмерения, так как она слвшком велика. Не годится для таких измерений ни тысячная доля миллиметра — микрон, ни миллимихрон, который в тысячу раз меньше микрона Подходит только десятая дола миллимикрона.
Диаметр атомов различных веществ составхяет от 0,1 до 04 нм (10 чо м = 0,1 нм). Другими словами, на участке длиной 1 сы могут свободно разместиться от 25 до 100млн. атомов. Некогда предполагали, что атом— мельчайшая неделимая частица вещества. Слово «атома и означает «веделимыйж Но впоследствии ученые узиаля, что и атом состоит из более мелких частиц. В центре атома любого веще- ства находвтся ядро, размеры которого примерно в 100 тыс раз меньше размеров самого атома. А потом оказалось, что н ядро состоит ю еще более мелких частшь которые былв названы протонами и нейтронами. В настоящее время ученые успешно разрушают, или, как говорят, расщепляют ядра атомов и получают огромную скрытую в них энергию — атомную.
На атомных электростанциях эта энергия превращается в эпергию электрического тока. Атомная энергия приводит в движение морские корабли, например ледоколы, подводные лодки. Атом можно представить как мнр микроскопических частиц, вращающихся вокруг своей оси и одна вокруг другой. А в центре этого микромира находится плотное, массивное ядро, вокруг которого обращаются во много раз еще более мелкие, чем ядро, частипы-электроны.
Электроны образуют оболочку атома Каковы размеры электронов? Чрезвычайно малы. Если булавочную головку мысленно увеличить до размера вашей планеты Земли, то при этом каждый атом металла, из которого сделава булавка, 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. Если ты захочешь узнать размеры электрона, раздели число 3 на единвду с 12 нулями. Получишь прнмерный диаметр электрона, выраженный в миллиметрах. Электроны часто называют «часпщамиз. Однако это не следует понимать в том смысле, что электрон представляет собой нечто вроде твердого комочка или шарика. По современным представлениям электроны можно уподобить облачкам, окружающим атомное ядро и обращающимса вокруг него. Электрон как бы «размазань по оболочке атома Однако для наглядности объяснения физических явлений природы электроны часто условно, как бы символическн, изображают на рисуюшх в ваде шариков, вращающихса вокруг атомного ядра подобно искусственным спутнвкам вокруг Землчь Этого будем придерживаться и мы. В атоме каждого химического злемен- та число электронов строго определенно, но неодинаково для разных хнмических элементбв.
Самую простую конструкцию имеет атом газа водорода— его оболочка содержит всего один электрон (рис. 4,а). Оболочка атома гелия (этим газом наполшпот трубки для аютящихся красным светом вывесок, рекламных надписей) и ест два электрона (рис. 4,6). Атомы других химических элементов содержат больше электронов, причем их электронные оболочки многослойны. Атом кислорода, например„имеет восемь электронов, расположенных в двух слоях: в первом-внутреннем, ближнем к ядру, слое движутся два электрона, а во втором, вйешнем, шесть (рис. 4,в). У кажлого атома железа по 26 электронов, а у каждого 'атома меди по Ж. У атомов железа и меди электронные оболочки четырехслойные: в первом слое — два электрона, во втором и третьем по восемь, а все осталъные электроны во внешнем, четвертом слое. Зпектроны, находящиеся во вешнем слое оболочки атома, называют валентными.
Запомни: валенвеые. Мы не Раэ будем вспоминать о в алентных электронах, особенно когда пойдет разговор о полупроводниковых приборах. О числе электронов в атомах различных веществ ты можешь узнать из таблицы химнческнх элементов, составленной великим русским ученым Дьп)- трием 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 .
вещес1ва Каждый протон атомного ядра несет положительный (+ ) электрический заряд, а каждый элехтрон атомтюй оболочки — отрицательный ( — ) электрический 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 пространетво вокруг его полюсов, можно обьяснить явление притягивания им железных предметов. Благодаря этому полю можно, например, заставить гвоздь держаться на столе вертикально, не касаясь его магнитом.
А если попробовйть соединить два магнита одноименными нолю- самиУ Оии будут отталкиватъся( А разноименнымиу В этом случае полюсы' магнитов приткнутся н прилипнут друг к другу. Подобным образо)в ведут себя и электрические заряды: одноименные заряды отталкиваются, а разнбименные притягиваются. Если электроны имеют заряд, проти воположный по знаку заряду протонов, значит, между ними в взсме все время действуют электрические силы, удерживающяе электроны возле своего 'ядра.
«А почему электроны не падают на ядро'Ь-спросишь ты. Потому, что они вращаются вокруг ядра с огромной скоростью. Не падает же на Землю Луна, хотя Земля и притяпгвает своего вечного спутника. Поскольку в атоме суммарный отрицательный заряд всех электронов равен суммарному положительному заряду всех протонов, атом внвшне не про- а) Рлс. 4. Схематическое устройство атома водорода (а), гелия (б) и хлслорола («1 Орбиты электронов изображены в одной плосхсстя являет никаких электрических свойств.
Говорят, что такой атом электри4ески нейтрален Это внутриатомное свойство можно сравНить с таким явлением: если на две чашки весов положить по одинаковому числу копеечных монет, весы будут в равновесия. Валентные электроны, находящиеся на наибольшем удалении от ядра, удерживаются ядром слабее, чем более близкне к нему. При различных внешних воздействиях, например при накренании, натирания или под влиянием света, валенГные электроны некоторых вещеетв могут покидать свои атомы и даже пределы тела, в которые они входили.
Такие электроны, покинувшие свои атомы, называют с«ободными. 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 лалоисительным 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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
