Как и собирался, я с помощью отвертки, открутив винты, открыл испорченный стрелочный прибор, который нашел в своей «хламежке». Из него удалось извлечь несколько плат из стеклотекстолита с печатным монтажом; на платах много резисторов, есть конденсаторы, транзисторы, микросхемы – почти все, что мне нужно для рассказа.
На самой большой плате передо мной, следовало бы посчитать, но не хочется, на первый взгляд больше всего резисторов. Резистор или сопротивление, наверное, простейший для понимания компонент любого электронного устройства...
Вот так, не успев начать рассказ, я уже сделал ошибку. Больше всего на плате не резисторов, а проводников! И, пожалуй, именно проводники самые простые компоненты. Проводники соединяют все остальные элементы устройства в сложные или простые цепи, поэтому электрическую схему я буду часто называть электрической цепью. Как правило, проводники делают из металла, вещества хорошо проводящего электрический ток. Если под током понимать любое направленное движение электрических зарядов, то проводники мало сопротивляются этому движению, то есть, их сопротивление обычно невелико. Свойства проводников хорошо понятны, если рассматривать атомное строение вещества, договорившись, что атомы состоят из тяжелого электрически заряженного ядра и легких электронов, субатомных частиц противоположного знака, носящихся вокруг ядра. У разных веществ заряд ядра разный, но количество электронов такое, что в целом атом электрически нейтрален. У металлов, уж так они устроены, электроны, далеко расположенные от ядра, слабо связаны с ним и могут «бродить» по металлу от атома к атому (но не могут самопроизвольно покинуть металл). Движутся они, конечно, беспорядочно, но под действием внешнего электрического поля, которое можно создать с помощью источника питания, его еще называют источником электродвижущей силы (батарейка, аккумулятор, блок питания), их движение упорядочивается и можно говорить о протекании тока от одного полюса источника питания к другому; благодаря большому количеству носителей зарядов в металлах (электронов-бродяг), те оказываются хорошими проводниками тока. За техническое направление тока принято направление от плюса источника ЭДС (электродвижущей силы) к минусу, хотя реально в металле под действием внешнего электрического поля двигаться будут отрицательно заряженные электроны от минуса источника, поставляющего электроны в металл, к его плюсу. Если можно посчитать количество зарядов, проходящих через поперечное сечение проводника, то можно оценить силу тока – чем больше зарядов проходит через это сечение, тем больше ток. Определяется сила тока отношением количества зарядов, прошедших за определенное время через поперечное сечение, к этому времени. И еще о токе можно сказать, что если его величина и направление не меняется со временем, то мы имеем дело с постоянным током, иначе с переменным током. Батарейка – источник постоянного тока, а силовая сеть, куда мы подключаем пылесос или телевизор, источник переменного тока.
Создатели теории электричества, изучая эффекты, сегодня привычные нам и не всегда интересные, часами наблюдали, измеряли и искали аналогии увиденному. Так всегда удобно поступать, если что-то новое входит в ваш обиход. Приступая к освоению электричества, можно представлять себе электрический ток в виде воды в городском водопроводе: вода бежит по трубам, растекаясь по ответвлениям и к соседям справа, и слева, и сверху. Если насос, а гонит ее по трубам насос, маленький или плохой, вода уныло вытекает из открытого крана, а насос хороший и большой – хлещет и брызжет, только не догляди. И бежит вода из водохранилища, которое может обмелеть, как старая батарейка, и которое нужно наполнить, как вы заряжаете аккумулятор мобильного телефона или своего автомобиля. И пусть батарейка – и насос, и озеро в одной упаковке – устроена иначе, на первых порах вам достаточно любого представления об электрическом токе, которое поможет вам не столько понять его сущность, сколько привыкнуть к нему, чтобы в последствии не думать, что такое электрический ток, а измерять или вычислять его величину.