Текст книги "Радио?.. Это очень просто!"
Автор книги: Евгений Айсберг
Жанр:
Технические науки
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 19 страниц)
Айсберг Евгений Давыдович
«Радио?.. Это очень просто!»
Издание второе, переработанное и дополненное
Предисловие к русскому изданию
Пожалуй, во всей мировой научно-популярной радиотехнической литературе нет сейчас книги более известной, чем та, которую Вы раскрыли, читатель. Она выдержала 27 изданий во Франции и переведена в 14 различных странах. Первое русское издание этой книги, выпущенное в 1963 г. большим тиражом 200 000 экз.), разошлось полностью за очень короткое время и вызвало многочисленные положительные отклики советских читателей.
Что снискало ей такую популярность во Франции и Италии, Чехословакии и Греции, Аргентине и Польше, Венгрии, Румынии, у нас и в ряде других стран?
Пожалуй, самый правильный ответ будет – талантливость. Она занимательна и серьезна, популярна и научна, доходчива и остроумна, но в то же время в ней нет вульгаризации.
Картинки на полях Вас развлекают и являются иллюстративной частью остроумных реплик и смелых сравнений, которыми обмениваются основные персонажи книги. В то же время это своеобразный веселый подтекст к тем вполне серьезным схемам и рисункам, которые мы находим в основном тексте книги.
Вот почему эта книга предназначается для всех радиолюбительских возрастов и для самых широких кругов читателей, включая техников, желающих систематизировать свои знания.
Редакция и издательство считают своим приятным долгом выразить благодарность автору – Е. Д. Айсбергу, внесшему поправки к первому русскому изданию и приславшему для настоящего издания дополнительную беседу о звукозаписи.
Мы не можем не привести нескольких слов Е. Д. Айсберга из нашей с ним переписки.
«Да принесет наступающий новый год всему человечеству мир, дружбу и лучшее взаимопонимание между народами. По мере наших личных возможностей мы с Вами можем и должны этому способствовать. Я думаю, что издание книг, переведенных с русского на французский и наоборот, является в этом отношении очень полезной деятельностью».
Полностью разделяя эти мысли французского популяризатора и пропагандиста радиотехнических знаний, мы предлагаем нашим читателям его книгу «Радио?.. Это очень просто!»
Редакция Массовой радиобиблиотеки
Для кого предназначена эта книга?
Эта книга ни по содержанию, ни по форме не похожа ни на какую другую. Рисунки на полях могли бы навести на мысль, что речь пойдет о книге для детей.
В действительности «Радио?.. Это очень просто!» написана для начинающих и радиотехников всех возрастов.
Начинающий найдет в ней легко усваиваемое изложение основных законов радиотехники и простои объяснение действия современных радиоприемников.
Чтение книги не требует предварительных сведений об электричестве и физике. Необходимые основы в этих областях науки даны в тех местах книги, где знание их нужно для понимания сущности радио
Внимательное чтение книги позволит начинающему проникнуть без особого труда в так называемые тайны радиотехники одной из наиболее интересных областей техники, проникающей день ото дня но все отрасли нашей жизни и освобождающей нас окончательно от зависимости во времени и пространстве.
Если эта книга полезна начинающему, то она будет не менее полезна технику, стремящемуся систематизировать свои знания. Благодаря стремительному развитию радиотехники в умах тех, кто ею занимается, накапливается большое количество разрозненных технических новинок и идей, которые необходимо привести в систему. Использовать для этой цели классические учебники высшей школы затруднительно, так как большинство явлений в них рассматривается с привлечением сложной математики и довольно абстрактно.
Именно с целью «приведения в порядок мыслей» техник прочтет с пользой эту книгу, автор которой позаботился о том, чтобы дать конкретный физический образ каждого из изучаемых явлений.
Чтобы популяризировать, нет нужды быть вульгарным, чтобы быть простым, нет необходимости все объяснять упрощенно и, наконец, чтобы быть серьезным, нет необходимости быть скучным. Автор надеется, что ему удалось избежать этих трех подводных камней. В своих объяснениях он постоянно основывается на принципах современной науки. Он решительно отказался от «упрощенчества» в ущерб истине.
Чтобы избежать академической сухости, автор использовал форму беседы, помогающей живому и легкому усвоению книги, а его долгая популяризаторская деятельность позволила ему предостеречь читателя от всевозможных ловушек.
Не претендуя на название руководства по конструированию, эта книга тем не менее будет полезна тем, кто хочет заняться практической работой по постройке радиоприемников. Решительно отбросив все уже устаревшее, автор поставил себе задачей объяснить читателю новые принципы, заложенные в современные приемники. Чтобы достичь этой цели, не увеличивая значительно объема книги и не перегружая читателя, автор должен был отказаться от обычной формы изложения и избежать многословия.
Несмотря на необычное оформление, эта книга представляет собой сжатое изложение очень важных технических сведений, и поэтому читать ее надо медленно, переходя к следующей странице только после того, как хорошо усвоено содержание предыдущей.
Если эта книга будет способствовать распространению знаний и привьет любовь к радио, автор будет счастлив – он внесет свой скромный вклад в дело распространения этой замечательной науки.
Что нужно для хорошего усвоения?
Большая часть бесед, составляющих основную часть этой книги, сопровождается комментариями. Комментарии преследуют двоякую цель: в некоторых случаях углубить изложение и дополнить материал по ряду вопросов.
Чтобы хорошо усвоить содержание книги, следует после каждой беседы прочитать соответствующие комментарии. Можно, правда, при первом чтении их пропустить, но затем рекомендуется возобновить чтение, изучая после каждой беседы комментарии к ней.
Не следует прочитывать больше одной беседы в день. Надо дать «утрястись» свежим впечатлениям. Рекомендуется очень внимательно изучить все приведенные схемы. Детальное изучение всех цепей является наилучшим упражнением.
Тысячи людей в самых различных странах изучили радио по этой книге (только во Франции она разошлась в количестве 300 000 экз). При известном желании и настойчивости Вы последуете за ними и убедитесь, что наименование книги вполне себя оправдывает.
Действующие лица
Прежде всего – очень милый юноша, Любознайкин, который усвоил когда-то принципы радиотехники от своего дядюшки, инженера Радиоля. Автор рассказал об их беседах в книжке, которая, однако, в настоящее время уже устарела.
Сейчас Любознайкину 18 лет. Он не утратил ни былой пытливости, ни юношеских увлечений. Это опытный радиолюбитель, умеющий ясно излагать теорию радиотехники.
Незнайкин?.. Вы с ним не знакомы? Это воплощенное невежество. Окончательно порвав с математикой, он еле усвоил начала физики. Его всегда разрывают противоречия – желание узнать и страх, что он ничего не поймет. Однако, несмотря на свои 14 лет, он далеко не глуп. О, совсем нет! Вы в этом еще убедитесь…
Беседа первая
В этой беседе изложены основные понятия об электричестве. Основываясь на электронной теории, Любознайкину удается очень ясно рассказать о строении вещества, что облегчит понимание последующих бесед.
НЕЗНАЙКИН БРОДИТ В ПОТЕМКАХ
Любознайкин. – Сядь, Незнайкин, я сейчас объясню, почему я тебя так срочно вызвал. Моя тетушка, которую я очень люблю, попросила меня собрать ей радиоприемник. Ты знаешь также, что сейчас я готовлюсь к экзаменам и у меня совсем мало времени. Могу ли я рассчитывать, что ты мне поможешь при постройке радиоприемника?
Незнайкин. – Очень охотно… только что я смогу сделать? Я ничего не понимаю в радиотехнике!
Л. – Радио?… Но это очень просто!.. К тому же я тебе все легко объясню. Смотри, вот схема радиоприемника, которую я начертил (рис. 1).
Н. – Но это дьявольски сложно.
Л. – А вот лампа, которую я купил для будущего радиоприемника. Тетушка постепенно отпустит все необходимые средства для покупки деталей.
Н. – Мне кажется, эта лампа никуда не годится. Ведь она совсем непрозрачная и, конечно, будет очень плохо светить.
Л. – Эх, ты, глупый, эта лампа вовсе и не предназначена для освещения. Это электронная усилительная лампа-триод с косвенным накалом.
Рис. 1. Схема будущего приемника, вычерченная Любознайкиным.
Н. – Да ты просто издеваешься надо мной, употребляя эти непонятные слова. Я лучше уйду.
Л. – Подожди. Я тебе все по порядку объясню. Это особая лампа, в которой электроны перемещаются от отрицательного катода к положительному аноду.
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?!
ЛЮБОЗНАЙКИН НАЧИНАЕТ С ОСНОВ
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.
ЗДРАВЫЙ СМЫСЛ НА СТОРОНЕ РАВНОВЕСИЯ
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.
6 000 000 000 000 000 000 электронов
Н. – Ты только что говорил о металлической проволоке. Я знаю, что электрический ток проходит только через металлы. Но почему это?
Л. – Ток проходит также через растворы кислот или щелочей и через уголь. Все эти вещества называются проводниками. Их атомы содержат много электронов, которые слабо связаны с ядром. Однако существуют другие тела, в которых электроны настолько сильно связаны с ядром, что они не могут покинуть атом. В этих телах, называемых изоляторами или диэлектриками, не может образоваться электрический ток.
Лучшими изоляторами, применяемыми в радио, являются кварц, эбонит, янтарь, бакелит, стекло, различные керамики, парафин. Между изоляторами и проводниками находятся полупроводники, например германий или кремний, из которых изготавливают транзисторы. Но о них мы лучше пока не будем говорить, чтобы не спуталось все в твоей голове.
Н. – А какой самый лучший диэлектрик?
Л. – Сухой воздух.
Н. – А лучший проводник?
Л. – Серебро. Красная медь также является хорошим проводником и так как она стоит дешевле серебра, то используется чаще.
Н. – Почему серебро лучший проводник, чем медь?
Л. – Потому что в одинаковых условиях через серебряный провод будет проходить ток большей силы, чем через провод такого же размера, но из меди.
Н. – Что ты называешь «силой тока»?
Л. – Количество электронов, принимающее участие в движении, называется электрическим током.
Н. – Значит, можно говорить о токе силой в 10 электронов или в 1 000 электронов?
Л. – Да. Но практически «измеряют силу тока в амперах (а). Один ампер соответствует прохождению 6 000 000 000 000 000 000 электронов в секунду. Я тебе говорю это, округляя цифры…
Н. – Спасибо!..
Л. – Пользуются очень часто также более мелкими единицами: миллиампером (ма), равным 1/1000 а, и микроампером (мка), равным 1/1000 000 а. Как видишь, это очень просто.
Н. – Все это, наоборот, дьявольски сложно. А отчего же зависит сила тока?
Л. – От напряжения, приложенного к проводнику, и от сопротивления последнего.
СЛОВА МЕНЯЮТ СМЫСЛ
Н. – Я полагаю, что под «напряжением» и «сопротивлением» подразумевается что-то особенное. Вроде понятия о круге…
Л. – Причем тут круг?
Н. – Ну да! Пока я не изучал геометрию, я хорошо знал, что такое круг. Но с тех пор, как мне объяснили, что это «геометрическое место, все точки которого находятся на одинаковом расстоянии от данной точки», я перестал понимать…
Л. – В электротехнике сопротивление есть свойство проводника оказывать… более или менее большое сопротивление току. Оно зависит от природы самого проводника, т. е. от числа электронов, легко отделяемых от его атомов. Сопротивление зависит также от длины проводника: чем больше его длина, тем больше сопротивление. Наконец, оно зависит от сечения проводника: чем больше сечение, тем больше электронов может проходить одновременно и, следовательно, сопротивление будет меньше{1}. Сопротивление измеряется в омах (ом), тысячах ом, или килоомах (ком) и миллионах ом или мегомах (Мом). 1 ом – это приблизительно сопротивление, которое имеет медная проволока длиной 62 м и сечением 1 мм2.
ФИЛОСОФСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ ОБ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Н. – А что такое напряжение?
Л. – Напряжение – это в некотором роде давление, которое оказывает на электроны разница в электрическом состоянии концов проводника.
Н. – Это дьявольски сложно и неясно.
Л. – Да нет же, это очень просто. Как я тебе говорил, соотношение электронов и протонов определяет электрическое состояние или потенциал атома. Представь себе, что у тебя два атома. В первом не хватает трех электронов, во втором – пяти.
Н. – Оба положительны. И, если я осмелюсь сказать, второй атом более положителен, чем первый.
Л. – Надо осмелиться, так как это так и есть. Но хотя оба атома положительны, можно также сказать, что относительно второго первый является отрицательным.
Н. – Вот так штука!.. В жизни все относительно.
Л. – Конечно. Например, из двух людей, имеющих деньги, тот, кто имеет 10 руб., беден по сравнению с другим, у которого их сотни, но богат по сравнению с третьим, у которого все «богатство» – 1 000 руб. долгу. В мире атомов тот атом, который лишен трех электронов, менее отрицателен по отношению к тому, у которого не хватает десяти электронов, и положителен по отношению к тому, который имеет избыток в два электрона. Потенциалы этих трех атомов различны.
Н. – А разность потенциалов измеряется разницей в числе электронов?
Л. – Можно было бы так сделать. Но практически разность потенциалов, или, что равнозначно, напряжение, измеряется в вольтах (в). Один вольт – это напряжение, которое, будучи приложено к концам проводника с сопротивлением 1 ом, создает ток силой 1 а.
Н. – Таким образом, если я хорошо понял, напряжение – это вид электрического давления, которое толкает электроны от одного конца проводника к другому?
Л. – Совершенно верно. И ты легко догадаешься, что чем больше напряжение..!
Н. – … тем больше сила тока.
Л. – И, наоборот, чем больше сопротивление…
Н. – …тем меньше сила тока.
Л. – Таким образом, мы только что вновь открыли основной закон электричества – закон Ома. Сокращенно говорят, что ток равен напряжению, деленному на сопротивление{2}.
Н. – Я начинаю ощущать настоящий винегрет в моей черепной коробке. Электроны, протоны, сопротивление, ом, напряжение, вольт, сила тока, ампер, закон Ома… Все это дьявольски сложно.
Л. – Поразмысли об этом еще раз до нашей следующей встречи, и ты увидишь, что все это очень просто.
Беседа вторая
Незнайкин ничего не знал ни о переменном токе, ни об его частоте, ни об его периоде. Он ничего также не знал об электромагнетизме. Из этой беседы он узнает, что такое длина волны, электромагнит, магнитное поле… Он сможет так же хорошо, как и Любознайкин, объяснить, в чем заключается явление индукции… потому что, как Вы увидите, Незнайкин очень одаренный мальчишка.
О ДВИЖЕНИИ ТУДА И ОБРАТНО
Незнайкин. – Последний раз, Любознайкин, ты мне рассказал об электронах, протонах и электрическом токе. Словом, обо всем, кроме радио!
Любознайкин. – Но, мой дорогой, в радиотехнике мы в основном и занимаемся электрическими токами, поэтому прежде всего следует знать основные законы, которые ими управляют.
Н. – А я-то думал, что радио – это наука главным образом о волнах!
Л. – Конечно, волны играют важную роль. Это они помогают установить связь между передающей и приемной антеннами без проводов на расстоянии. При передаче волны возбуждаются переменным током высокой частоты, протекающим в передающей антенне, а достигнув приемной антенны, они вызывают в ней подобный же ток, хотя и значительно более слабый.
Н. – Подожди. Вот ты говоришь о «переменном токе высокой частоты», не потрудившись объяснить смысл этого термина.
Л. – Не торопись. Ты же видишь, что необходимо сначала изучить электричество, прежде чем бросаться очертя голову в радио… До сих пор мы говорили только о постоянном токе, т. е. о таком токе, который идет всегда в одном направлении с постоянной силой.
Н. – Как вода, которая течет из открытого крана?
Л. – Да, если тебе так нравится… Но представь себе, что какая-то электрическая машина (генератор переменного тока) или другое какое-либо устройство периодически меняет полярность на концах проводника. Каждый конец поочередно становится положительным, затем его потенциал уменьшается, приближается к нулю и становится отрицательным. Достигнув максимума, он уменьшается, снова приближается к нулю, становится положительным, увеличивается, проходит через максимум, называемый амплитудой, и все начинается сначала (рис. 4).
Рис. 4. Кривая напряжения переменного тока.
А – амплитуда; Т – период.
Н. – Это очень похоже на качели, которые сначала взлетают кверху, затем опускаются, проходят самое низкое положение, снова поднимаются, но уже с другой стороны и т. д.
Л. – Твое сравнение очень удачно. Ты понимаешь, что ток, который будет вызван в проводнике таким напряжением, называемым переменным, также будет переменным, т. е. его направление будет периодически изменяться, а интенсивность в каждый данный момент будет пропорциональна напряжению.
Н. – Если я правильно понял, в переменном токе электроны совершают бесконечные движения туда и обратно.
Л. – Да. А время, в течение которого электроны перемещаются 1 раз туда и обратно, называется периодом.
Н. – А сколько длится один период?
Л. – Используются токи с периодами как 0,02, так и 0,000 000 000 01 сек. Все зависит от частоты тока.
Н. – Что это такое?
Л. – Частотой называют число периодов в секунду. Это значит, что если период длится 1/50 сек, то в 1 сек уложится 50 периодов и мы можем сказать, что частота равна 50 периодам в секунду. Единице частоты присвоили имя Герца, который первый экспериментально получил электромагнитные волны. Таким образом, один герц соответствует одному периоду в секунду. Кратные единицы называются килогерц (1000 герц) и мегагерц (1000 000 герц). Сокращенно они обозначаются гц, кгц и Мгц соответственно.
В МИРЕ ВОЛН
Н. – Теперь я начинаю понимать то, что ты говорил относительно переменного тока высокой частоты.
Л. – Так называют токи, частота которых более 10 000 гц. Когда такие токи циркулируют в проводнике, они производят электромагнитные волны. Отделяясь от проводника, волны распространяются в виде колец, радиус которых увеличивается со скоростью 300 000 000 м/сек (рис. 5).
Рис. 5. Движение электронов в антенне и образование волн.
Н. – Но ведь это скорость распространения света!
Л. – Конечно, свет также является электромагнитными волнами, но их длина короче, чем у радиоволн.
Н. – Что же называется длиной волны?
Л. – Это расстояние между двумя электромагнитными кольцами, которые последовательно отделяются от антенны. За каждый период тока высокой частоты отделяется одно кольцо. Таким образом, в момент, когда второе кольцо отделяется от антенны, первое уже прошло некоторое расстояние, называемое длиной волны, которое равно…
Н. – … скорости, умноженной на время. В данном случае скорость равна 300 000 000 м/сек, а время между двумя последовательными волнами – периоду тока. Итак, длина волны равна скорости распространения, умноженной на период.
Л. – Поздравляю. Можно также сказать, что длина волн ы равна расстоянию, пройденному в 1 сек, деленному на число волн, излученных в секунду, или, иными словами, на частоту{3}.
Н. – Это можно сравнить с двумя бегущими по улице мальчиками, которых я только что видел.
Л. – Как это?
Н. – Ну, да. Один из них большой, с длинными ногами, а другой – совсем маленький. Они бежали, держась за руки, т. е. с одинаковой скоростью. У большого шаги длинные, но их ритм реже, чем у маленького, который семенил рядом. Значит, это доказывает, что чем длина волны (длина шага) больше, тем частота (количество шагов в секунду) меньше и наоборот.
Л. – Сравнение совершенно правильное.
О НЕВИДИМЫХ ВЕЩАХ
Н. – Все-таки некоторые вещи мне неясны. Что это за кольца, которые ты называешь электромагнитными волнами?
Л. – Я не знаю точно и даже у ученых нет об этом единого мнения. Однако известно, что вокруг проводника, по которому проходит электрический ток, возникает электромагнитное поле, т.е. совокупность электрических сил (притяжение и отталкивание электронов и протонов, о которых я тебе рассказывал прошлый раз) и магнитных сил. Последние можно обнаружить, приближая к проводнику компас, стрелка которого установится перпендикулярно проводнику (рис. 6).
Рис. 6. Магнитное поле прямолинейного проводника и катушки.
Н. – Значит, это то же, что и поле магнита?
Л. – Да, но с той только разницей, что при приближении к магниту стрелка компаса устанавливается в направлении магнита.
Н. – Разве можно рассматривать проводник, через который проходит ток, как магнит?
Л. – Да. Однако его магнитная сила невелика. Чтобы ее усилить, необходимо намотать из проволоки катушку. Таким образом мы получим электромагнит, который можно сделать значительно мощнее обычного магнита. Можно также снабдить его железным или стальным сердечником, который, сгущая магнитное поле, усилит его интенсивность.
Н. – Зависит ли полярность такого магнита от направления тока?
Л. – Да. Если, например, для данного направления тока полюс электромагнита притягивает северный полюс стрелки компаса, то при изменении направления тока электромагнит притянет южный полюс. Магнитное поле имеет направление, зависящее от направления тока, который его создает.
Н. – Таким образом, если я хорошо понял, электромагнитные волны это не что иное, как поля, покинувшие ток, который их создал. Эти поля прогуливаются в пространстве со скоростью 300 000 000 м/сек. Но как их принимают?
ОБРАТИМЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Л. – В природе существует большое количество явлений, называемых «обратимыми». Примером может служить создание магнитного поля посредством тока. Если ток создает поле, то поле или, точнее, изменения магнитного поля создают ток в проводнике, находящемся в поле.
Н. – Значит, электромагнитные волны вызовут появление тока в любом проводнике, расположенном на их пути?
Л. – Несомненно. Так, например, в металлических трубках, образующих основу моего кресла, наводятся в данный момент токи высокой частоты, вызываемые всеми работающими в настоящее время передатчиками.
Н. – И, садясь на этот «электрический стул», ты не боишься быть убитым электрическим током?
Л. – Нет, так как эти токи крайне незначительны благодаря большому расстоянию, отделяющему нас от различных передатчиков, волны которых прибывают сюда с очень слабым полем.
Н. – Извини меня, но все это мне кажется дьявольски сложным.
Л. – Чтобы доказать тебе, как это просто, я сейчас покажу один классический опыт. Смотри: вот две катушки, которые я только что купил для приемника, вот батарейка от моего карманного фонаря, а вот миллиамперметр.
Н. – Что это такое?
Л. – Ты мог бы и сам догадаться. Это прибор, служащий для измерения силы тока. Я соединяю батарейку Б с первой катушкой, а миллиамперметр mА – со второй (рис. 7) и связываю обе катушки между собой.
Рис. 7. Индуктивное соединение первичной I и вторичной II катушек.
Б – гальваническая батарея; mА – миллиамперметр.
Н. – Да нет же! Они не связаны, так как между ними есть расстояние.
Л. – Ты ошибаешься, дружище. Связь, о которой идет речь, – это электромагнитная связь: вторая катушка находится в поле первой. Впрочем, ты это сейчас увидишь.
ОБ ИНДУКЦИИ
Н. – Я все же считаю, что ты ошибаешься, так как если бы вторая катушка находилась в поле первой, должен был бы появиться ток в соответствии с тем, что ты только что говорил относительно создания тока полем. Стрелка же миллиамперметра стоит на нуле.
Л. – Не говорил ли я тебе, что ток возникает только благодаря изменениям поля? Через первую катушку проходит постоянный ток, поле тоже постоянное, и нет оснований для появления тока во второй катушке.
А теперь внимание! Я отсоединяю батарейку первой катушки.
Н. – Невероятно! Стрелка миллиамперметра качнулась вправо, указывая на наличие тока малой длительности.
Л. – Этот ток вызван тем, что поле исчезло, т. е. изменилось от некоторой величины до нуля. А теперь я снова включаю батарейку.
Н. – Стрелка сдвинулась, но влево.
Л. – Потому что возникло поле, что является изменением, противоположным по знаку по сравнению с предыдущим случаем. Если вместо того, чтобы включать и выключать батарейку, я пропустил бы через первую катушку переменный электрический ток…
Н. – … то поле постоянно менялось бы, и во второй катушке также появился бы переменный ток.
Л. – Ты должен знать, что ток, который создает поле, называется индуктирующим, а ток, создаваемый полем, и индуктированным, или наведенным током. А само явление наведения одного тока другим называется электромагнитной индукцией.
Н. – Словом, допустим, что первая катушка – это ты, а вторая – я. Ток твоих мыслей с помощью звукового поля слов наводит ток мыслей в той же форме у меня, т. е. происходит своеобразная индукция.
Л. – Да, твои рассуждения правильны.
