Электрический ток

Начнем с начала. У всех дома есть электрические розетки. Возьмем два гвоздя… Впрочем, нет, давайте сначала подойдем с теоретической стороны, к практике приступим несколько позже.

Радиоэлектроника, электротехника, электрика - всего этого не могло бы быть, если бы не было электрического тока. И уж коль скоро Вы решились познать науку Радиоэлектронику, надо бы разобраться в начале, а что, собственно, такое - электрический ток. В учебнике физики дано такое определение: электрический ток - это направленное движение заряженных частиц. Движущиеся заряженные частицы - это электроны, причем их заряд отрицателен. Есть еще протоны - частицы с положительным зарядом и нейтроны - с нейтральным зарядом, но ни те ни другие не движутся. Значит, говоря об электрическом токе, мы будем иметь ввиду некую оголтелую толпу именно электронов, несущихся из пункта А в пункт Б, с очень большой скоростью… Это в общем.

Даже под самым наисовременнейшим микроскопом, нам ни за что не разглядеть электрон. А уж пощупать его - тем более никак. Вы, уважаемый читатель, можете, конечно возразить, мол, если сунуть два гвоздя в розетку, а потом за них схватиться - вот тут то как раз и можно очень мило все пощупать. Да еще как пощупать!!! "А вот ни фига" - отвечу я. То мы почувствуем - это всего лишь результат прохождения тока через живые ткани организма. А один отдельно взятый электрон пощупать НЕЛЬЗЯ! К чему все это? Да к тому, что в физике полно таких вот виртуальных вещей: они как бы есть, но на что они похожи - никто толком не знает. Как же тогда можно их изучать?.. Вот поэтому физику и чтят в народе наукой темной и безнадежно свирепой. А меж тем, дело решается очень просто. Надо только найти что-то более знакомое, то, что каждый человек тысячу раз видел, щупал, нюхал, пробовал на зуб и т.д. Причем, это что-то по поведению должно быть похожим на то, что мы изучаем. В данный момент мы изучаем электрический ток. Давайте попробуем подобрать что-то такое, что на него похоже, и что каждый видел.

Вот часто говорят: "ток течет". Это наводит на хорошую аналогию. А не сравнить ли нам электрический ток с током воды? Итак. Ток течет по проводам - вода течет по трубам. Ток течет от "+" к "-" - вода течет сверху вниз… Как видим - общего много. Поехали!

Для начала, давайте соберем хитроумную экспериментально-научную установку для выяснения свойств электрического тока на водяной модели. Для этого нам потребуется:
- 2 одинаковые пластиковые бутылки любого объема с пробками,
- кусок тонкого шланга (примерно 30 см).
- два гвоздя.

Отрезаем у бутылок дно, в пробочке ковыряем (сверлим) дырочки, вставляем туда концы шланга. Подвешиваем конструкцию на стенку при помощи гвоздей на одном уровне:

Приступаем к проведению научных экспериментов.
После каждого эксперимента мы будем делать вывод на основании полученных результатов. Если эксперименты и выводы покажутся Вам идиотскими - не удивляйтесь. Оно так и есть - все до идиотизма просто! Значит все у нас получится :). 

Эксперимент 1.
Заполним левую бутылку водой (правая пока пуста), и смотрим, что происходит.
А происходит вот чего: вода начинает перетекать по шлангу из левой бутылки в правую. Сначала, когда в правой бутылке еще почти нет воды, а левая полна до краев - скорость перетекания воды большая. Но постепенно, по мере того, как заполняется правая и опустошается левая бутылка, скорость уменьшается. В тот момент, когда уровни воды в обеих бутылках сравняются, скорость станет равна нулю. Иначе говоря, ток воды в шланге исчезнет.
Вывод 1: Вода течет из бутылки, уровень воды в которой больше.
Вывод 2: Чем больше разность уровней - тем сильнее ток воды в шланге
Вывод 3: Если уровни равны, вода не течет вообще.

Эксперимент 2. Для него нам понадобится секундомер.
Перельем воду из правой бутылки в левую. То есть, снова сделаем так, чтобы в левой было много, а в правой - ничего. Запустим секундомер. Когда уровни в бутылках уровняются - остановим секундомер. Время запишем.
Повторим то же самое, но слегка зажмем шланг (но так, чтобы вода могла течь).
Сравним результаты измерений времени в первом и втором опыте. Время 2-го опыта, очевидно, будет больше.
Вывод: Чем тоньше шланг - тем меньше в нем сила водяного тока.

По результатам проделанных экспериментов, подведем итоги. А именно - выясним, от чего зависит сила тока в шланге.
Итак,

1. Чем больше разность уровней в бутылках - тем больше сила тока.
2. Чем сильнее сжат шланг, то есть, чем больше сопротивление шланга текущей по нему воде - тем меньше сила тока. 

Объединим это в один закон:
Чем больше разность уровней и чем меньше сопротивление - тем больше сила тока