Шрифт:
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.
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.
Беседа третья
Продолжая изучение явления индукции, Любознайкин подведет Незнайкина к «открытию» самоиндукции, влияние которой создает препятствие прохождению переменных токов. Затем, прибегая к очень выразительным аналогиям, наши два друга изучают свойства конденсаторов. Анализируя различные факторы, от которых зависит емкость, Незнайкин оценит «емкость» своего собственного понимания.
Незнайкин. — Я много думал о том, что ты рассказал об индукции. Я хорошо понял, что изменение тока в одной катушке ведет к возникновению индуктированного тока в другой. Но каковы направление и сила индуктированного тока?
Любознайкин. — Индуктированный ток, надо тебе сказать, обладает очень плохим «характером»: он находится всегда в противоречии с индуктирующим током. Если последний течет, увеличиваясь в одном направлении, то индуктированный ток потечет в противоположном направлении (рис. 8).
Рис. 8. Направление тока индукции.
а — увеличение тока в катушке I вызывает в катушке II ток противоположного направления;
б — уменьшение тока в катушке I вызывает в катушке II ток того же направления.
Н. — Можно ли сказать, что если в индуктирующей катушке ток течет в направлении часовой стрелки, то индуктированный ток потечет в противоположном направлении?