Ослепительная вспышка, огненный зигзаг молнии в небе, раскат грома. Тысячелетиями люди наблюдали эти грозные явления природы, не понимали их и потому боялись. Попытки изучить молнию часто кончались трагически. Так, в 1753 г. во время опытов от удара молнии погиб русский физик Г. В. Рихман. И лишь немногим более ста лет назад люди научились использовать электрические силы природы, заставили электричество служить себе.
Что же узнали люди об электричестве? В природе существуют мельчайшие заряженные частицы (о заряженных частицах вы можете прочесть в рассказе «Атом»). Одни частицы заряжены положительно, другие — отрицательно. Самые маленькие частицы — с отрицательными зарядами — электроны. Электроны могут двигаться внутри металлических проводников. Поток заряженных частиц в одном направлении ученые назвали электрическим током.
Вы приходите домой, нажимаете на выключатель — и в комнате ярко вспыхивает электрическая лампочка. Почему? Нажимая кнопку, вы соединили проводники, и по ним ринулся в лампу поток электронов.
В лампе на тонких проволочках-ножках подвешена спираль из металла — вольфрама.
Эта спираль (ее часто называют нитью лампы) обладает особым свойством: электронам по ней очень трудно двигаться.
Когда через такую спираль пропускают поток электронов, то они начинают «расталкивать» атомы металла, из которого сделана нить, она мгновенно нагревается и начинает светиться. Чем сильнее поток электронов, тем сильнее накаляется нить лампы и ярче ее свечение. Такие же спирали из более толстой проволоки нагревают электрические утюги и плитки. Это явление (нагрев электрическим током) используется и в заводских электрических печах для выплавки металла. Только в таких печах спирали сделаны из проволоки толщиной в ваш палец.
Люди научили электричество еще одной профессии — приводить в движение машины. Машинист поворачивает рукоятку выключателя. Мощные электрические двигатели начинают вращать колеса электровоза, и поезд плавно движется по рельсам.
Откуда у двигателей такая сила? Ученые заметили, что если по двум параллельно расположенным проводам токи текут в одном направлении, то провода притягиваются друг к другу, а если токи текут в разных направлениях — провода стремятся оттолкнуться друг от друга. Силы взаимодействия проводников с током и заставляют вращаться электрические двигатели (подробнее о двигателе вы сможете прочесть в соответствующем рассказе.
Вы, наверное, видели совсем маленькие двигатели в электрических игрушках. Для работы им достаточно тока от одной электрической батарейки. А вот для того чтобы заставить светиться миллионы электрических ламп, для питания электрическим током двигателей, которые приводят в движение станки и машины, вращают колеса трамваев и электропоездов, нужно очень много электрической энергии. Эта энергия вырабатывается на электростанциях и по проводам линий электропередачи подается в города и села.
А знаете, какое открытие в прошлом веке удивило ученых больше всего? Что электрическая энергия передается в пустоте. Там, где ничего нет, никаких частиц, где абсолютно пусто. Оказалось, что в этой абсолютной пустоте есть электромагнитное поле — электромагнитные волны, несущие энергию.
Электричество — это и радио, и телефон, и телеграф.
С помощью электричества на по- верхность металлических изделий наносят тонкие пленки защитного покрытия, например хром на ваши коньки. Трудно перечислить все области техники, где применяется электричество, и их становится все больше.