§ 34. Електричне коло та його елементи
Дізнаємося нове
Дізнайтеся більше
Механічний аналог електричного кола
Щоб краще зрозуміти призначення елементів електричного кола, розглянемо його механічний аналог. Механічна модель (рис. 1) складається з двох наповнених водою посудин (П+ і П–), трубки (3), вертушки (2) і… вашого товариша (1), завданням якого буде переливання води з посудини П– до посудини П+. Зануривши один кінець трубки в посудину з більш високим рівнем води (П+), створимо «водяний струм», який спричинятиме обертання вертушки.
Щоб вертушка не зупинялася, необхідно безперервно підтримувати «водяний струм». А він буде існувати, допоки існує різниця рівнів води в посудинах, тобто допоки ваш товариш переливатиме воду. І так само електричний струм буде існувати в колі, допоки працює джерело струму. Безперервно «перетягуючи» заряди з одного полюса на другий, джерело струму створює та підтримує електричне поле. Ви, напевно, здогадалися: «водяний струм» у механічній моделі є аналогом електричного струму.
Ми можемо закрити трубку корком і таким чином зупинити потік води. Отже, у цьому випадку корок є механічним аналогом ключа в електричному колі. Якщо заморозити воду в трубці, «водяний струм» зупиниться. Тож умовою безперервного плину є наявність «субстанції», яка може вільно пересуватися. Для електричного кола такою «субстанцією» є вільні заряджені частинки.
Наявність плину води можна зафіксувати, спостерігаючи, наприклад, за обертанням вертушки. Так само висновок про наявність електричного струму ми робимо, коли спостерігаємо за його діями.
Напруга аналогічна різниці рівнів води в посудинах. Якщо рівні води однакові, то вода не переливатиметься. Аналогічно, якщо на ділянці електричного кола відсутня напруга, то струму в ділянці не буде.
Що більшою є різниця рівнів води в посудинах, то більшу роботу виконає сила тяжіння під час падіння води масою 1 кг. Відповідно що більшою є напруга на ділянці кола, то більшу роботу виконає електрична сила під час переміщення цією ділянкою заряду 1 Кл.
Тестові завдання