Электрический ток

Солнце, реки, ветер, уголь, нефть существуют в природе сами по себе - их никто не выдумывал. Люди изобрели только двигатели, при помощи которых стали использовать их энергию.

А вот электрического тока в природе нет - его придумали люди.

Только что ты познакомился с атомами, из которых состоят все окружающие нас вещества. И, конечно, помнишь, что в атомах вокруг тяжелых ядер вращаются легкие частицы - электроны.

Чтобы из кубиков получился дом, кубики надо сложить в определенном порядке. Так и атомы в каждом веществе располагаются в определенном порядке. И вот оказалось, что в меди, алюминии, стали и других металлах, соединяясь между собой, атомы "теряют" по нескольку электронов. Эти электроны как бы становятся "лишними" - они больше не вращаются вокруг ядер, а беспорядочно двигаются между атомами.

Этим свойством металлов и воспользовались ученые. Они взяли стальной цилиндр с канавками, уложили в канавки медные провода, а внутрь цилиндра вставили сильные магниты. Получилась машина, которую называют электрическим генератором.

Когда генератор работает, его магниты быстро вращаются, и при этом происходит удивительное дело - "лишние" электроны тотчас прекращают свое беспорядочное движение и начинают цепочкой двигаться вдоль проводов по замкнутому кругу. Такое движение электронов и есть электрический ток.

Посмотри: к настольной электрической лампе и в самом деле подходят два провода. По одному электроны "приходят" в лампу, пройдут через нить в лампочке и по другому проводу "уходят" из лампы. Стоит только повернуть выключатель или выдернуть вилку из штепсельной розетки, как "дорожка" для электронов разорвется, электрический ток прекратится и лампа погаснет. Значит, для того чтобы лампа горела, надо соединить ее двумя проводами с электрическим генератором. Но сделать это не так просто: ведь лампа стоит в комнате на столе, а генераторы находятся где-то далеко-далеко на электрической станции. Вот и приходится прокладывать для электрического тока длинную-предлинную дорогу из проводов.

Словно стальные великаны с распростертыми руками, шагают по полям и лесам ажурные опоры линий электропередач. К опорам подвешены толстые провода. Это главная дорога электрического тока - по ней он приходите электростанции в город, где попадает на распределительную подстанцию.

Дальше его путь лежит под землей. Сотни подземных электрических кабелей тянутся от здания подстанции во все стороны. По этим кабелям ток идет на заводы, на фабрики, в типографии, на стройки... По ним он поступит и в наш дом. Придет в дом и по тонким проводам, словно по тропинкам, расходится по квартирам. В каждой квартире его ждет работа...

Вечер, стало темно, мы включаем электрические лампы. С помощью электрических плиток кипятим чай и разогреваем ужин. Продукты для ужина храним в электрическом холодильнике. Испачкалась рубашка - не беда. Ее можно постирать в электрической стиральной машине и выгладить электрическим утюгом. Убрать комнату помогут электрический пылесос и полотерная машина.....

Но все это пустяки по сравнению с той работой, которую выполняет электрический ток в промышленности. Там он приводит в движение сотни тысяч самых различных станков и машин. Для этого на них установлены электрические двигатели. Они устроены так же, как электрические генераторы. Внутри стального цилиндра с обмоткой из проволоки помещен стальной бочонок с медными стержнями. Когда по обмотке цилиндра идет ток, бочонок начинает быстро вращаться. Как видишь, электрические двигатели устроены куда проще, чем паровые турбины или автомобильные двигатели. Их можно сделать размером с катушку ниток и спрятать в часы или бритву. А можно соорудить двигатель-гигант и, соединив с насосом, заставить накачивать воду в большие судоходные каналы.

Зайди на любой завод или фабрику, и ты увидишь сотни различных электрических двигателей. На простых станках справляется с работой один двигатель, а на больших и сложных приходится устанавливать несколько двигателей. Есть прокатный стан, на котором из раскаленного металла прокатывают рельсы. На этом стане работает около сотни электрических двигателей. Одни вращают тяжелые валки, другие подают к ним раскаленную заготовку, третьи переворачивают рельс - словом, у каждого двигателя своя работа. Управлять электрическими двигателями очень просто: нажал кнопку - и двигатель заработал; нажал вторую - остановился; нажал третью - двигатель стал вращаться в другую сторону. Поэтому и станками управлять легко. Сидит машинист прокатного стана за столиком-пультом и, нажимая кнопки, управляет всеми его механизмами.

Можно поручить управление станками электрическим приборам-автоматам, и тогда станки станут работать сами. А если их поставить рядом друге другом и соединить транспортерами, получится автоматическая станочная линия. Каждый станок сам обработает деталь и передаст по транспортеру следующему.

Так и путешествует заготовка от одного станка к другому, пока не превратится в готовую деталь.

Из автоматических станочных линий можно составить целый завод-автомат. На нем не увидишь рабочих - станки всё будут делать сами.

А транспорт? Разве он может обойтись без электрических двигателей? Электровозы, трамваи и троллейбусы - все приводятся в движение электрическим током.

И вот что интересно: автомобильному двигателю и дизелю на тепловозе приходится отводить много места, а электрический двигатель на троллейбусе никому не мешает - он примостился в самом низу, возле колес. У троллейбуса один такой двигатель, а у мощного электровоза их шесть, и все они тоже подвешены внизу, возле колес.

Есть у электрических двигателей еще одна важная особенность: им не нужен воздух, они не боятся ни пыли, ни сырости, ни мороза. Поэтому они хорошо работают в угольных шахтах, на подводных лодках и даже в глубоких нефтяных скважинах.

Всевозможные электрические лампы освещают наши жилища, улицы, дороги и строительные площадки. Это может быть мягкий, словно дневной, свет люминесцентных ламп или узкий ослепительный луч прожектора. Потребовалось тепло - и здесь к нашим услугам электрический ток. Он нагревает не только домашние плитки, но и большие промышленные печи, в которых пекут хлеб, сушат доски или закаливают металл. В специальных печах он варит сталь для наших машин.

Строят ли дом, завод или плотину, прокладывают ли газопровод или водопровод, - на любой строительной площадке сверкают голубые огоньки электросварки. Это электрический ток крепко-накрепко соединяет между собой металлические детали. А если дать ток посильнее, можно не только сваривать металл, но и резать его на части.

Почему блестят руль велосипеда, ручки и фары автомобиля? Они покрыты тонким слоем никеля. А сделано это при помощи электрического тока: металлические детали погрузили в ванну со специальным раствором - электролитом - и пропустили через него ток. Постепенно ток выделил из раствора никель и тонким прочным слоем нанес его на детали.

Радио, кино, телефон, телеграф, телевидение своим существованием тоже обязаны электрическому току.

Короче говоря, электрический ток "на все руки мастер". Вот поэтому мы строим все больше и больше гигантских электростанций, на которых превращаем в электрический ток энергию воды, угля и атомов.