Загадки электричества
— у нас в школе мы работали с аккумуляторами. Я обратил внимание на то, что на аккумуляторе, с которым мне пришлось работать, было написано:
„Максимальный ток разряжения — 4 ампера“.
С другой стороны, так как мы измерили внутреннее сопротивление аккумулятора, я знал, что оно равно 0,08 ома.
Эти два числа меня очень удивили. Если закон Ома приложим ко всем случаям замкнутой цепи, то он мог быть тогда применен и к аккумуляторной цепи, но у меня никак не получалась максимальная сила тока в 4 ампера. Действительно, если замкнуть полюсы аккумулятора, толстой короткой прово локой, сопротивление которой будет практически равно нулю, то, очевидно, сопротивление всей цепи можно будет принять равным 0,08 ома. Тогда, зная, что электродвижущая сила аккумулятора равна 2 V, мы найдем силу тока:
Вот эти-то 25 А и будут максимальной силой тока, а не 4 A.
Нас очень удивила наивность нашего товарища.
— Неужели же ты думаешь,—говорили некоторые из нас,— что таким способом можно определять наибольшую силу тока аккумулятора, или какого-нибудь другого элемента? Ведь тогда мы от любого элемента могли бы получить неограниченный ток, уменьшая сопротивление цепи.
— Да вы мне не то объясняете,— перебил нас товарищ.— То, что максимальная сила тока аккумулятора была во всяком случае гораздо больше 4 А — в этом я убедился на опыте, который, к сожалению, окончился очень печально.
— я соединил с полюсами аккумулятора электромагнит. Через полминуты я почувствовал странный запах, еще через несколько секунд от обмотки электромагнита повалил дым, и когда я разомкнул цепь,—электромагнит оказался испорченным. Я пережег его. Этот электромагнит работал у нас от силы тока в 10 A. Следовательно, в моем опыте ток должен был идти значительно более сильный.
Эта неудача удивила меня. Когда мы включаем какой-нибудь прибор в цепь гальванических элементов, то никто не беспокоится о том, что, прибор испортится от очень сильного тока. Если вы покупаете любой величины элемент Лекланше, то вам не приходится раздумывать над тем, что, может быть, пропустив ток через звонок с очень малым сопротивлением, вы пережжете звонок. Элемент Лекланше дает ток определенной силы, и если на нем написано: 4 A то вы можете быть спокойны: больше четырех ампер он и не сможет дать.
Хотя и говорят, что аккумулятор — это тот же гальванический элемент, но, повидимому, между ними существует большая разница.
Опять нам пришлось выслушать нравоучение от председателя. Прежде всего он заявил, что закон Ома, конечно, применим ко всем случаям постоянного тока.
— Аккумулятор нашего товарища, конечно, мог дать при коротком замыкании 25 ампер. На каждом аккумуляторе отмечают величину максимального разрядного тока; но это вовсе не значит, что он более сильного тока дать не может. Это значит, что он портится, если мы будем брать от него более сильный ток. Во время сильной химической реакции происходят некоторые побочные нежелательные реакции в аккумуляторе, и—кроме того—слой перекиси и окиси свинца выкрашивается и падает на дно сосуда. В обыкновенных же гальванических элементах подобных вредных процессов при подлинно максимальной силе тока не происходит. Поэтому когда на элементе Лекланше вы видите надпись: „Сила тока — 4А“ — вы знаете, что эту силу тока определяли при коротком замыкании элемента, и что свыше 4 ампер такой элемент действительно дать не может.
В этом случае на основании закона Ома вы можете утверждать, что если элемент Лекланше дает при коротком замыкании 4 А, а его э.-д. с.—1,5 V, то его внутреннее сопротивление должно быть равно:
R= 0,375 ома.
И именно потому, что внутреннее сопротивление равно указанной величине при э.-д. с. элемента в 1,5 V, мы никак не сможем получить ток сильнее 4 ампер.
— Товарищи,—сказал один из нас.—Я уже давно хочу поделиться с вами одним моим недоумением. Мои вопросы также каса>ются электро-химических процессов, хотя и в мало знакомой нам области. Я имею в виду электрокультуру. В каком-то журнале мне довелось прочитать, что давно уже делаются попытки повлиять на рост растений электрическим током. Наиболее интересные результаты получались от действия электрического тока на корнеплоды. На обоих концах гряды вкапывали в землю по большому медному листу, листы соединялись с тем или иным источником электрического тока. Очевидно, что при этом ток проходил через землю всей гряды, а следовательно через посаженную в нее редиску, морковку, репу, свеклу и т. д.
Но то, что я прочитал дальше, поставило меня в тупик. До сих пор я не знаю, как решена была их...