"Проводник электричества - это твёрдое тело, в котором есть много свободных электронов. Электроны могут двигаться в веществе свободно, но не могут покидать поверхности. В металле бывает так много свободных электронов, что всякое электрическое поле приводит многие из них в движение" - Ричард Фейнман, нобелевский лауреат по физике
Несмотря на немного детскую формулировку вопроса в заголовке, ответить на него не так-то просто. Для того, чтобы понять, что происходит в проводе, когда по нему течёт электричество, нужно копнуть достаточно глубоко в физику. Мы не станем "грузить" вас непонятным словами, а вместо этого, пользуясь простой аналогией с водой, расскажем про электрический ток просто и "на пальцах".
Представим трубку (например, садовый шланг), наполненную водой. Если поднять её за середину вверх, то вода, приобретя потенциал относительно поверхности земли, потечёт вниз. Опустим шланг - и вода вернётся обратно, потому что её будет подталкивать по бокам избыточное давление, созданное вначале.
Если повторять подъёмы и спуски, мы получим аналогию электрического генератора. В простейшем генераторе - рамке из провода, крутящейся в магнитном поле, электроны в меди испытывают действие магнитного поля, скапливаясь то по одну сторону рамки, то по другую, совсем как вода скапливалась в нашем шланге под действием притяжения Земли. Действуя по принципу сцепленных вагонов поезда, эти электроны по цепочке заряжают другие электроны, находящиеся в присоединённом к генератору проводе.
Даже очень далёкие, в масштабах микромира, участки электрической цепи оказываются связаны с той самой крутящейся катушкой, то заряжаясь, то разряжаясь обратно, в такт вращению в генераторе. Если на пути электронов окажется сопротивление, скажем, ТЭН (термоэлектрический нагреватель), они выполнят работу и нагреют его, потеряв часть своего заряда. Энергия, которая выделится в ТЭНе - это механическая энергия вращения катушки, преобразованная в электрический ток, а затем - в тепло.
Но электроток - это не просто движущиеся в проводнике электроны. Самое главное - это электромагнитная волна, которая распространяется по проводам со скоростью света. Если на одном конце нашей необъятной страны подключить к проводам источник высокого напряжения, то на другом конце линии, даже за несколько тысяч километров, напряжение появится практически мгновенно - благодаря электромагнитной волне, "спрессованной" в узком сечении проводника.
Применение электричества - это поистине великое достижение людей, которое принесло нам неисчислимые блага. Жизнь без электрического тока в наши дни это нечто настолько же архаичное, как и жизнь в пещерах. Для того, чтобы эта сила служила нам и не причиняла вреда, её нужно изучать и направлять в правильное русло.
Надеемся, что наши статьи вносят скромный вклад в дело изучения электричества - если вам интересна эта тема и вы хотите, чтобы мы регулярно о ней писали - поставьте нам лайк, подпишитесь на наш канал, а самое главное - делитесь нашими статьями в соцсетях и других ресурсах. До новых встреч и интересных открытий!
