Значит, чем больше тока мы берем от батарейки, тем быстрее она израсходуется.
Емкость батарейки зависит от величины ее элементов. Чем больше размеры элемента, тем больше в нем находится химических веществ и тем больше его емкость.
После беседы о надписях на батарейке учитель рассказал нам об электрическом сопротивлении и привел такой пример.
В классе три звена. Каждому звену дано задание пробежать как можно скорее определенное расстояние, причем первому звену нужно бежать через густой лес, второму — через редкий, а третьему — по гладкой поляне.
— Как вы думаете,— спросил учитель,— какое звено пробежит это расстояние быстрее, если предположить, что во всех звеньях бегуны одинаковые?
— Конечно, победит третье звено, затем прибежит второе и, наконец, первое,— ответили мы почти хором.
— Правильно,— продолжал учитель.— Так вот, оказывается, и проводники бывают разные. У одних строение вещества такое, что свободные электроны внутри него пробираются, как ваше первое звено через лесную чащу. Они часто сталкиваются на своем пути с ядрами атомов и другими электронами, и от этого их движение замедляется и затрудняется. Такое вещество оказывает большое сопротивление проходящему через него току.
У некоторых проводников, наоборот, свободным электронам открыта широкая дорога. Им редко приходится сталкиваться и обходить препятствия. Такие проводники оказывают малое сопротивление току.
К числу проводников, обладающих малым сопротивлением, относятся серебро, медь, алюминий. Большим сопротивлением обладают некоторые сплавы — нихром, константан, манганин и другие.
Когда свободные электроны (ток) проходят через проводник с большим сопротивлением, они часто сталкиваются с атомами и другими электронами. При этом выделяется большое количество тепла, и проводник нагревается. Когда ток проходит через вольфрамовую нить лампочки (она обладает большим сопротивлением), нить нагревается до белого каления и лампочка светится. В то же время медные провода, по которым этот ток подводится к лампочке, почти не нагреваются, так как они обладают значительно меньшим сопротивлением. Электроны проходят через них легко и почти не теряют в этих проводах свою энергию.
Поэтому для электропроводок применяют медные или алюминиевые провода, а для нагревательных приборов — нихромовые или константановые.
Но электрическое сопротивление проводника зависит не только от строения вещества, из которого он сделан. Оно зависит и от длины проводника, и от его толщины,
Чем длиннее проводник, тем больше его электрическое сопротивление. А вот с увеличением толщины (диаметра) проводника наоборот: чем толще проводник, тем просторнее и легче по нему передвигаться свободным электронам и, значит, тем меньше его электрическое сопротивление.
Закончив свое объяснение, учитель рекомендовал нам на первых порах не пользоваться током от сети для своих практических занятий по электротехнике, а работать с элементами и батареями.
ТАК НАЧАЛИСЬ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ ДЕЛА
После первого знакомства с электротехникой у меня без конца возникали самые замысловатые проекты различных электрических устройств. Сначала мы с братом решили улучшить освещение в помещении, где стоял верстак. Для этого пришлось вычертить схему проводки. На схеме две лампочки (одна для освещения верстака,
а другая для общего освещения), два выключателя, электрические элементы и провода.
Мы выбрали лампочки, рассчитанные на напряжение 6,3 вольта. Поэтому пришлось взять пять элементов, соединенных последовательно. Так как ЭДС одного элемента равна 1,25 вольта, то общая ЭДС батареи оказалась равной 5X1,25 вольта = 6,25 вольта.
Патрончики для лампочек и выключатели были самодельными. Элементы мы установили на полочке. Проводку сделали медными проводами, плотно обмотанными хлопчатобумажными нитками. Нитки не дают медным жилам соединиться друг с другом при соприкосновении. Если же их нужно соединить между собой, то предварительно очищают изоляцию ножом. Затем плотно скручивают провода плоскогубцами и места соединения обматывают изоляционной лентой.
Мы наметили места укладки и подвески проводов, затем нарезали необходимые куски провода и заготовили скобочки для их укрепления на стенке. Чтобы скобочки не повреждали изоляцию, пришлось сделать из картона предохранительные гильзы.
Проложив провода по стенам, мы присоединили к ним патроны для лампочек и затем установили и присоединили выключатели. Осталось только соединить последовательно элементы и подключить их к проводке. Когда мы это сделали и включили свет, то оказалось, что все в порядке.
Исправно работали оба выключателя. Можно было зажигать и гасить то одну, то другую лампочку. В заключение из бумаги был склеен колпак и надет на лампочку, подвешенную над верстаком.
