Переменный ток

Юмористический рассказ
Школа, урок физики в шестом классе.
- Дети, сегодня мы с вами будем проходить тему «Переменный ток». Я думаю, вы уже знаете, что такое переменный ток? Насколько вам может быть известно, ток бывает постоянным, либо переменным. Я расскажу вам что такое постоянный ток, и что такое переменный ток. Прежде всего, дети, я хотела бы у вас спросить, как вы себе представляете переменный ток? Вот, я вам сейчас нарисую график переменного тока. – сказала Мария Михайловна, учительница физики в шестом классе, подойдя к доске, и нарисовала синусоиду вдоль оси «х». - Вот видите, так выглядит переменный ток. Теперь я хотела спросить у вас: насколько вам известно, провода обычно прямые, а график тока изогнут в виде синусоиды. Как такой кривой ток проходит по прямым проводам? Вот ты, Вовочка, скажи!
- Да, Мария Михайловна, я прекрасно знаю, что такое переменный ток, мне папа объяснил это недавно. Мой папа работает электриком в эксплуатационной конторе «Горэнерго». И он объяснил мне, что переменный ток гораздо опасней, чем постоянный! – ответил Вова.
- Почему же, Вовочка? – спросила Мария Михайловна.
- Ну, вы знаете, переменный ток, он же в розетке с частотой пятьдесят герц. Папа мне объяснил, что это такое. Это значит, что каждую секунду сила тока изменяется пятьдесят раз. То есть, каждую секунду в розетке укладывается пятьдесят раз таких изгибов тока. Поэтому, ток, по выражению папы, очень «шероховатый». А «шероховатый» ток бьет гораздо сильнее, чем постоянный, который выглядит на графике, как прямая линия. Как сказал папа, «шероховатый» ток работает, как шероховатая розга, когда ей бьют по попе. Такая розга действует гораздо сильнее, чем гладкая. Которую можно представить, как постоянный ток.
- Да, интересно твой папа объясняет, Вовочка. А скажи, как тогда переменный «шероховатый» ток проходит по прямым проводам?
- Вы знаете, Мария Михайловна, мой папа говорит так, что на самом деле внутри изоляции провода выглядят, как пучки очень тонких проволочек, которые идут параллельно друг другу. И переменный ток – он не идет по прямым проводам, вы правы – но внутри изоляции по каждой проволочке провода проходит волна с частотой пятьдесят герц, и она, как струна на гитаре, изгибается. Но это происходит очень быстро. И все остальные проволочки в проводе также изгибаются. То есть, по ним идут очень быстрые волны, и току не составляет проблем проходить через такие уже им изогнутые провода. Кстати, поэтому трансформаторы и силовые провода на линиях электропередачи «гудят». Потому, что в них происходят колебания проводов!
- Спасибо, Вовочка, твоя версия очень интересная, но она неверная. Твой папа понимает все неправильно. Вот давайте теперь послушаем отличника, Вениамина. Встань пожалуйста, Вениамин, и расскажи нам, как переменный «изогнутый» ток проходит по прямым проводам?
- Вова не совсем прав. Наш переменный ток лишь изображается на графике в виде синусоиды! - сказал Вениамин, отличник по всем предметам. - А на самом деле, он идет по прямым проводам, но когда провода его передают, то атомы, из которых они состоят, колеблются вперед-назад, и расстояния между ними то увеличиваются, то уменьшаются. И по проводу проходят продольные волны сжатия-расширения с частотой пятьдесят герц. Здесь Вова абсолютно прав! Таким образом, переменный ток спокойно может идти по прямым проводам. И неважно, состоят ли провода из тонких проволочек, сложенных вместе, или они являются толстыми сплошными проволоками – продольные волны проходят по ним абсолютно одинаково и спокойно. Поэтому, трансформаторы тоже гудят, и электрические моторы тоже гудят, потому, что по ним проходят волны сжатия и расширения.
- Да, интересные версии у вас, дети! – произнесла Марья Михайловна после минутной задумчивости. В ее голове сказанное детьми укладывалось очень медленно. – Но вы не совсем правы. Сейчас я расскажу то, как это происходит на самом деле.
- Вова был абсолютно прав в том, что электрические провода состоят из очень тонких проволочек, собранных в один пучок. Так вот, на самом деле, эти проволочки для постоянного тока – прямые. А для провода , предназначенные для передачи переменного тока, вернее, тонкие проволочки, их составляющие, подвергают химической завивке. Вы видели когда нибудь волосы после химической завивки? Каждый отдельный волосок после завивки становится изогнутым. И получается так, что когда вы завьете все волоски, то прическа становится очень пышной, потому, что волоски не слипаются друг с другом, а идут волнами. Вот таким же образом, отдельные проволочки в многожильном проводе для переменного тока представляют собой мелкие волны. Просто они очень мелкие и заключены внутри изоляции, и эта волнистость снаружи совсем незаметна. Но они могут спокойно проводить переменный ток. Правда, через такие провода не может проходить постоянный ток в силу того, что на графике он выглядит, как прямая линия. Таким образом, есть отдельные провода для постоянного тока, как правило, они одножильные и внутри изоляции имеется лишь одна толстая проволока, медная или алюминиевая, и отдельные провода для переменного тока. Как правило, они многожильные и состоят из многочисленных тонких проволочек. В основном, медных. А то, что нам рассказал Вениамин, он отчасти сказал правду. Действительно, переменный ток делится на две фазы. Первая фаза тока – это изогнутая линия, и для него нужны специальные изогнутые провода. Но эти изгибы очень мелкие, и простым глазом не видны. А переменный ток второй фазы – это как раз тот ток, который представляет собой отдельные фазы сжатия и растяжения. То есть, такой ток может идти и по прямым проводам для постоянного тока. Вот в этом то и заключается правильный ответ. Поняли меня, дети?
Дети молча кивнули. Но Вовочка поднял руку.
- У тебя вопрос, Вова?
- Да, Мария Михайловна. Скажите, а вот мой папа говорит, что есть однофазный ток, и трехфазный ток. С однофазным – понятно, Вы все объяснили. А что у нас с трехфазным? И какие провода нужны для этого тока?
- Ты задал очень хороший вопрос, Вова! Да, я хотеля рассказать вам об этом на следующем уроке. Но расскажу сейчас. Трехфазный ток – это когда имеется три специальных провода. По первому идет ток первой фазы, о котором я рассказала раньше. По второму – идет ток второй фазы, и я о нем вам тоже рассказала уже. Но имеется специальный провод для тока третьей фазы. Это очень интересная фаза. Ток этой фазы не изогнутый, и не представляет собой волны сжатия и растяжения между атомами. А он представляет собой спираль, напоминающую длинную пружину. Вы видели такие пружины?
- Да, Мария Михайловна, я видел! – сказал Вовочка. – В моем пружинном пистолете, который стреляет стержнями с присосками, как раз имеется такая длинная пружина!
- Ну, вот! Такой ток выглядит не как плоская синусоида, а как пространственная пружина, закрученная по часовой стрелке. Правда, иногда эта пружина закручивается против часовой стрелки. И провод для такого тока тоже представляет собой пружину, или спираль, очень маленького диаметра. Глаз человека не в силах разглядеть витки этого провода. Поэтому, как правило, он выглядит, как прямой провод. И закрученный в спираль ток спокойно проходит по этому проводу.
- Марья Михайловна, скажите, а зачем нужны все эти три фазы в трехфазном токе?
- Эти все три фазы непохожи друг на друга. Как непохожи друг на друга птицы, лягушки, собаки, и даже люди. И даже эти разные люди бывают мужчинами и женщинами. Но все они сосуществуют вместе. Правда, за границей сказали, что есть еще третий тип людей, и даже четвертый и пятый, и может быть, еще больше. И не мужчины, и не женщины! Но вам, дети, об этом рано знать. Когда вы станете большими, и поедете за границу, то вы с этим можете столкнуться. И может быть, даже понять, зачем это нужно. Я то лично считаю, что это совсем не нужно. Достаточно лишь только мужчин и женщин. Да и женщины не нужны, может быть. Кроме меня. А много мужчин вполне достаточно. Но это не относится к физике, скорее, это относится к метафизике. И не входит в программу курса физики для школы. Понятно тебе, Вова?
- Наверное да! Мой папа называет этих третьих людей нехорошим словом. Я не могу сказать его вслух при девочках в классе. Я Вам скажу его на перемене на ушко!
И тут прозвенел звонок. Дети сложили учебники в свои рюкзачки и отправились на перемену.