Физические явления, физика, статьи по физике.

Благодаря термоэлектрической эмиссии стало возможным
разрывать электрическую цепь простой переменой полярности.
Переменный электрический ток, проходя через такую «модернизированную
» лампочку, становится постоянным. Конечно,
будут присутствовать колебания электрического тока, однако он
всегда будет течь лишь в одном направлении. Устройство получило
название выпрямитель электрического тока.
Флеминг назвал свое устройство «вентилем», по аналогии с
обычным водопроводным, так как оно перекрывало поток
электрического тока. В США прижилось гораздо менее говорящее
название электровакуумная трубка. Однако лучшим названием
является диод (”«два электрода»), так как углеродная
нить и металлическая полоска являются двумя электродами,
запаянными в колбу.
Двумя годами позже, в 1906 году, американский изобретатель
Ли Де Форест (1873—1961) добавил в трубку еще один электрод,
состоящий из нескольких тонких проводков, и получился
триод. Проводки являются модулятором.
С помощью модулятора можно управлять потоком электронов
с гораздо большей точностью. Диод может либо открывать,
либо закрывать поток, как и его водопроводный аналог. Само
наличие модулятора не влияет на работу прибора, так как практически
все электроны свободно пролетают сквозь зазоры между
проводами, и лишь некоторые электроны остановятся, столкнувшись
непосредственно с самим проводом.
Однако если подключить модулятор к отдельной электрической
цепи и пропустить сквозь него небольшой отрицательный
заряд, то каждый проводок начнет отталкивать электроны. То есть
за счет электрического поля каждый провод станет, грубо говоря,
«толще», заполняя промежутки между проводами, и большинство
электронов не смогут долететь до металлической пластины.
С увеличением отрицательного заряда модулятора эффект будет
лишь усиливаться. И небольшого заряда модулятора достаточно,
чтобы полностью разорвать электрическую цепь даже при сравнительно
большем заряде пластины, при этом сам «вентиль» будет
оставаться открытым.
Этот эффект можно применять для усиления слабых переменных
токов. Если цепь со слабым током подключить к модулятору,
то лишь небольшие изменения отрицательного потенциала
модулятора приведут к большим изменениям напряжения в цепи
пластина—нить. Однако эти изменения будут в точности соответствовать
изменениям потенциала в цепи модулятора. То есть
«сильный» ток по своим характеристикам будет в точности соответствовать
«слабому». Так устроен простейший усилитель.
У изобретателей появился способ вместо «рычагов» и «шестеренок
» управлять крохотными, практически невесомыми электронами.
Раз электроны обладают столь малой массой, значит, они
обладают такой же малой инерцией, и поэтому скорость их движения
можно изменять за доли секунды. Даже самые быстрые
механические устройства не могут сравниться по скорости своей
работы со стремительными электронными собратьями.

No Comments »

В § 10.2 мы выяснили, что мощность тока тем больше, чем больше сила тока. Теперь взгляните на рисунки. Через обе лампочки проходит одинаковый ток: 0.4 А. Но большая лампа горит ярче, то есть работает с большей мощностью, чем маленькая. Получается, мощность может быть различной при одинаковой силе тока?

Кроме силы тока, мощность зависит еще от одной физической величины – электрического напряжения. В нашем случае напряжение, создаваемое выпрямителем, меньше напряжения, создаваемого городской электросетью. Поэтому при равенстве сил тока мощность тока в цепи с меньшим напряжением оказывается меньше.

Зависимость электрической мощности сразу от двух величин в физике представляют произведением:

	P –	мощность тока, Вт
	I –	сила тока, А
	U –	электрическое напряжение, В

По международному соглашению единицей электрического напряжения служит 1 вольт. Это такое напряжение, которое при силе тока 1 А создает ток мощностью 1 Вт.

Для измерения напряжения используют специальный прибор – вольтметр. Его всегда присоединяют параллельно к концам того участка цепи, на котором хотят измерить напряжение. Внешний вид школьного демонстрационного вольтметра показан на рисунке справа.

Измерим напряжение на различных участках цепи, состоящей из реостата и лампочки. Сначала измерим напряжение на реостате: … В. Затем измерим напряжение на лампочке: … В. И, наконец, напряжение на всем соединении … В.

Измерения показывают, что в цепи с последовательным соединением проводников напряжение на всем соединении равно сумме напряжений на отдельных проводниках:

Измерим теперь напряжение на различных участках цепи с параллельным соединением проводников, например, лампочек.

Измерения покажут, что в цепи с параллельным соединением проводников напряжение на каждом из проводников равно напряжению на всем соединении

No Comments »

Когда мальчик несет книги, он с силой поддерживает их. Гамак, растянувшийся под весом медведя, с силой тянет за ствол дерева, изгибая его. В этих примерах “с силой” есть общее - действие одного тела на другое. Руки действуют на книги, а гамак - на ствол. Поэтому можно сказать, что сила – термин, служащий для краткого обозначения действия одного тела на другое.

Сила может быть больше или меньше. Например, сила давления медведя на гамак больше, чем бабочки. Следовательно, термин “сила” имеет и второе значение: сила – физическая величина, количественно характеризующая действие одного тела на другое.

Друг на друга действуют не только соприкасающиеся тела. Например, Земля притягивает летающих птиц, не прикасаясь к ним. Тогда возникает вопрос: как узнать, что на тело действует сила? Для этого служат признаки действия силы: изменение скорости или направления движения тела, изменение формы или размеров тела. Например, перестав взмахивать крыльями, птица станет лететь не только вперед, но и вниз. То есть тело птицы изменит направление движения. По мере падения птицы скорость движения ее тела также не будет оставаться постоянной: она будет увеличиваться. Рассмотрите шуточный рисунок с бабочкой и медведем. Вы легко увидите и оставшиеся два признака действия силы: изменение формы и размеров натянутого гамака.

динамометр – прибор для измерения сил (греч. “динамис” – сила). Основные его части – упругая пружина со стрелкой, движущейся по шкале. Единица силы называется 1 ньютон (обозначение: 1 Н). Это приблизительно такая сила, с которой Земля притягивает гирю массой 102 г.

В физике единицы величин выбирают не случайным образом, а так, чтобы они были согласованы с уже выбранными ранее единицами. Как же выбрали единицу силы – 1 ньютон? Оказывается, что если на покоящееся тело начнет действовать сила, то это тело будет двигаться равномерно ускоренно. Это значит, что за равные промежутки времени скорость тела будет возрастать на равные величины. Зная эту особенность движения тел, силой в 1 ньютон назвали такую силу, которая, будучи приложенной к покоящемуся телу массой 1 кг, будет ежесекундно увеличивать его скорость на 1 м/с.

На рисунках и чертежах силу изображают в виде стрелки. Ее направление символизирует направление действия силы, а длина – числовое значение силы. Стрелку, изображающую силу на чертеже, называют вектором этой силы. Например, вектор силы, с которой мальчик поддерживает книги, направлен вверх, а вектор силы, с которой крючок тянет упирающегося ослика, направлен влево.

В обыденной речи слово “сила” мы используем в самых разных ситуациях. Например, мы говорим: сила удара, сила духа, сила разума и так далее. В физике же термин “сила”, как вы видите, имеет иное, более четкое и “узкое” значение.

No Comments »

Но первоначально бомбардировка атомов производилась природными пушечными ядрами — дважды ионизованными атомами гелия. Такие ионы, известные под названием альфа-частицы, испускают с большими скоростями (близкими к 1/10 скорости света) некоторые тяжелые атомы, например атомы радиоактивных радия, полония и т. д. Эти снаряды для зондирования атомов ученые получили в свое распоряжение после того, как супруги Пьер и Мария Кюри выделили (1902) радий из яхимовской руды (урановой смолки) .
Опыт, с помощью которого удалось установить, как распределена масса в атоме и как в нем размещены электроны. Узкий пучок альфа-частиц (ионов гелия) пронизывает очень тонкую золотую фольгу. Если бы ядро атома вблизи г. Яхимова в чешских Рудных горах находится один из первых в мире урановых рудников. Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц на тонкой металлической фольге. Из потока частиц, испускаемых радиоактивным источником, диафрагмы вырезают узкий пучок, направленный вдоль оси, проходящей через центр фольги. Частицы, отклонившиеся от первоначального направления на угол , проходят далее через узкую кольцевую зону (между двумя штриховыми окружностями). Их число можно определить по показаниям детектора, помещенного за следующей диафрагмой.

Comments Off