Мы сдаем экзамен

Радио - начинающим

Беседа 1.
Цикл наших публикаций адресован тем, кто выбрал коротковолновое любительство. Одна из первых задач на этом пути -- оформление разрешения на радиостанцию. В зависимости от квалификации любитель может получить разрешение на радиостанцию соответствующей категории -- их 4, для начинающих предназначена четвертая. "Четверокатегорником" можно стать уже в 8 лет! Квалификация определяется по результатам экзамена на знание основ электро- и радиотехники, техники безопасности и правил работы в эфире. Чтобы сдать экзамен, надо подать завление в местное управление Госсвязьнадзора. Стоит выяснить, есть ли в вашем городе действующий радиоклуб -- там всегда помогут советом, расскажут о порядке приема экзаменов. Если же вы живете на селе, далеко от центров организованного любительства, сдавать экзамен можно и заочно. Мы хотим помочь вам сдать экзамен, пройдя вместе курс начальной подготовки. Из-за большой разницы возрастов читателей придется начать с самых азов. Пусть вам что-то окажется уже знакомым из школьных уроков физики -- не беда: лишний раз проверьте свои знания. 

В основе всего, о чем пойдет речь, лежат электрические явления. Еще древние греки заметили, что кусочки янтаря, если их потереть, притягивают мелкие предметы (как мы сейчас говорим, электризуются). От греческого названия янтаря "электрон" и родился термин электричество. Смысл электризации в приобретении телом при трении электрического ЗАРЯДА -- вы, несомненно, не раз ощущали, стягивая с себя рубашку из синтетики, его легкие уколы, слышали треск разрядов. В темноте же можно увидеть даже искры. Попутно удалось установить, что заряды бывают двух видов, двух знаков, как северный и южный полюсы у магнита. Незыблемо правило: заряженные одинаковым зарядом тела отталкиваются, заряженные разными -- притягиваются (что и наблюдали древние греки). Заряды получили условное название положительного и отрицательного.
А ведь трением можно получать электричество, скажете вы. И будете правы. До сих пор существуют лабораторные электростатические машины -- вам их демонстрировал учитель физики (или это у вас еще впереди). Но такие слабосильные машины не способны даже зажечь крохотную лампочку, единственно, что они могут (кроме демонстрации игрушечных громов и молний) -- это передать свой заряд другому телу. Допустим, нам зачем-то понадобилось этот заряд накопить, "перелив" его в какую-то "тару". Было замечено, что такой "тарой" может быть стеклянная банка, обклеена снаружи и внутри фольгой. За свою способность собирать, накапливать и "сгущать" (конденсировать) заряд этот прибор получил название КОНДЕНСАТОР. В современных радиоустройствах конденсатор стал одним из основных элементов. Правда, своего прародителя-банку он внешне совершенно не напоминает, а в части эффективности, другими словами, достигаемой ЕМКОСТИ, превосходит его во много раз. 
Как же получать электричество, чтобы горели лампы, могли работать телевизоры, магнитофоны? Вот один из способов. Был найден принцип, успешно использующийся и сегодня: преобразовать энергию химической реакции в электрическую. Луиджи Гальвани создал элемент, состоящий из медной и цинковой пластин, разделенных пропитанной кислотой материей. Медную пластину стали условно называть положительным полюсом, цинковую -- отрицательным. Этот элемент, названный по имени ученого ГАЛЬВАНИЧЕСКИМ, -- один из возможных источников электричества. Принцип его действия остался прежним и поныне, хотя конструкция и применяемые материалы, конечно, существенно изменились. Из гальванических элементов, соединяя их тем или иным способом для получения необходимых результатов, часто создают БАТАРЕИ. 
Здесь приходится сменить тему и забраться вглубь материи (не той, из которой шьют одежду, а материи, из которой состоит наш материальный мир, то есть, вещества). Все, что нас окружает: вода и воздух, камни и почва, животные и растения -- состоит из элементарных "кирпичиков" - атомов. Атомы -- одинаковые или разных химических элементов -- чаще всего объединяются в молекулы. Упрощенно, атом похож на модель типа нашей солнечной системы: в середине ядро, вокруг него обращаются на орбитах электроны (рис.1.1). Силы тяготения, скрепляющие солнечную систему и придающие ей стабильность, в нашей модели заменяют силы притяжения зарядов: ядро заряжено положительно, электроны -- отрицательно. Эти заряды уравновешивают друг друга, так как их число равно, поэтому атом в целом заряда не несет, он нейтрален. Атомы могут быть простыми и сложными, с одним электроном у водорода и десятками у трансурановых элементов. Электроны могут прочно удерживаться на орбите, а могут легко отрываться от нее. Таких электронов, называемых свободными, особенно много в металлах. Они беспорядочно дрейфуют и мельтешат, как мухи в рое, до тех пор, пока что-то не заставит их свое движение упорядочить. И это что-то --- приложенные заряды. Отрицательные электроны потянутся к положительному заряду, потечет ТОК. Электрический ток в металле -- это упорядоченное движение свободных электронов. 
Таким образом, электроны -- это носители единичных отрицательных зарядов. Уже упомянутая электризация янтаря и других материалов (вроде вашей синтетической рубашки) вызывается "отрывом" при трении электронов от их орбит. Атом же, потерявший электрон, оказывается заряженным положительно. При взаимном трении происходит разделение зарядов -- они соберутся на трущихся друг об друга предметах. В итоге оба предмета заряжены. Чем сильнее материалы электризуются (то есть, чем больше электронов и положительно заряженных "остатков" атомов удается получить при трении), тем большие будут накопленные заряды. Мерилом величины заряда служит ПОТЕНЦИАЛ. 
Вы конечно заметили, что отдельные слова выписаны у нас большими буквами. Так выделены основные понятия, до смысла которых надо докопаться. Обозначено ключевое слово, к каждому можно добавить определение "электрический". Попробуйте после первого прочтения отложить газету в сторону и объяснить их смысл хотя бы самому себе, а еще лучше товарищу. Между прочим, проверено: это самый эффективный способ разобраться в чем-либо. Вспоминается анекдот: учитель жалуется, что ему попались бестолковые ученики. "Объяснишь им раз, другой -- глухо. Снова рассказываешь -- сам уже начинаешь понимать! -- а до них все не доходит." Полезно при объяснении использовать аналогии из повседневной жизни. Если вы справитесь успешно, цель нашей первой встречи достигнута.
http://www.hamradio.stl.ru/rus/menu/for_beginners/ua3ft.htm