Про електричний струм
Для дітей Частина 1
Всі речовини в світі і, отже, всі оточуючі нас предмети, гори, моря, повітря, рослини, тварини, люди складаються з незмірно малих частинок, молекул, а останні в свою чергу – з атомів. Шматок заліза, крапля води, мізерно мала кількість кисню являють собою скупчення мільярдів атомів, одного роду в залізі, іншого – в воді або в кисні.
Про електричний струм для дітей 1" href="/content/users/images/3/Elektro/f87bb3fc86aa09b49528fb6fb3cc7121.jpg" rel="lightbox" target="_blank">
Якщо дивитися на ліс здалеку, то він здається темною смугою, що представляє собою одне ціле (порівняємо його, наприклад, з шматком заліза). Коли підійдемо до краю лісу, видно окремі дерева (в шматку заліза – атоми заліза). Ліс складається з дерев, подібно до цього речовина (наприклад, залізо) складається з атомів.
У хвойному лісі дерева інші, ніж в листяному, таким самим чином молекули якого-небудь одного хімічного елемента складаються з інших атомів, ніж молекули інших хімічних елементів. Отже, атоми заліза інші, ніж, наприклад, атоми кисню.
Підійшовши ще ближче до дерев, ми бачимо, що кожне з них складається зі стовбура і листя. Подібно до цього і атоми речовини складаються з так званого ядра (стовбура) і електронів (листя).
Стовбур важкий, і ядро важке, воно становить позитивний електричний заряд (+) атома. Листя легкі, і електрони легкі, вони утворюють негативний електричний заряд (–) атома.
У різних дерев стовбури мають неоднакову кількість гілок, і кількість листя у них не однакова. Так само і атом в залежності від хімічного елемента, який він представляє, складається (в найпростішому його вигляді) з ядра (стовбура) з декількома позитивними зарядами – так званими протонами (гілками) і деякої кількості негативних зарядів – електронів (листя).
У лісі, на землі між деревами, накопичується багато опалого листя. Вітер піднімає з землі ці листочки, і вони кружляють між деревами. Так і в речовині (наприклад, металі) серед окремих атомів знаходиться деяка кількість вільних електронів, які не належать жодному з атомів; ці електрони безладно рухаються серед атомів.
Якщо до кінців шматка металу (наприклад, сталевого гака) приєднати дроти, що йдуть від гальванічного елемента: один його кінець з`єднати з плюсом – підвести до нього так званий позитивний електричний потенціал (+), а інший кінець з мінусом – підвести негативний електричний потенціал (-), то вільні електрони (негативні заряди) почнуть просуватися між атомами всередині металу, прямуючи до плюса батарейки.
Це пояснюється наступною властивістю електричних зарядів: різнойменні заряди, тобто позитивний і негативний заряди притягуються один до одного; однойменні заряди, тобто позитивні заряди або негативні заряди, навпаки, відштовхуються один від одного.
Вільні електрони (негативні заряди) в металі притягаються до позитивно зарядженого (+) кінця гальванічного елементи (джерела струму) і тому рухаються всередині металу вже не хаотично, а у напрямку до плюса джерела струму.
Як нам вже відомо, електрон є носієм електричного заряду. Велика кількість електронів, що рухаються усередині металу в одному напрямку, становить потік електронів, тобто електричних зарядів. Ці переміщення усередині металу електричних зарядів (електронів) утворюють електричний струм.
Як вже говорилося, електрони рухаються в провідниках від мінуса до плюса. Однак домовилися вважати, що струм тече в зворотному напрямку: від плюса до мінуса, тобто, наче по дротах переміщаються не негативні, а позитивні заряди (такі позитивні заряди притягувалися б до мінусового знаку джерела струму).
Чим більше листя в лісі жене вітер, тим густіше вони заповнюють повітря, подібно до цього, чим більша кількість зарядів протікає в металі, тим більше величина електричного струму.
Але не у всякій речовині електричний струм може протікати з однаковою легкістю. Вільні електрони легко переміщуються, наприклад, в металах.
Матеріали, в яких електричні заряди рухаються легко, називають провідниками електричного струму. У деяких же матеріалах, які називаються діелектриками, вільних електронів немає, і тому електричний струм через них не протікає. До діелектриків належать, в числі інших матеріалів, скло, фарфор, слюда, пластмаси.
Вільні електрони, які є в речовині, котра проводить електричний струм, можна також порівняти з краплями води.
Окремі краплі, що знаходяться в стані спокою, не створюють водного потоку. Але велика кількість їх в русі утворює струмок або річку, що тече в одному напрямку. Краплі води в цьому струмку або річці рухаються потоком, сила якої тим більше, чим більша різниця рівнів русла на його шляху і, отже, чим більше різниця «потенціалів» (висоти) окремих відрізків цього шляху.
