108
ванометр.) Присоединив листки и корпус электрометра к каким-либо двум точкам стержня а и с, мы обнаружим, что между ними существует некоторое напряжение. Напряжение это тем больше, чем дальше друг от друга отстоят вдоль стержня сравниваемые точки, и достигает наибольшего значения между крайними точками стержня.
То же самое можно показать, пользуясь вместо электрической машины гальваническими элементами и создавая ток не в деревянном стержне, а в металлическом проводнике. Для этого можно взять кусок железной проволоки и замкнуть ее на батарею из нескольких элементов, соединенных последовательно. Ток в проволоке будет намного сильнее, чем в деревянном стержне, и его можно легко измерить, введя последовательно в цепь амперметр. Однако напряжение между различными точками проволоки будет в этом опыте невелико, и для его измерения нужно применить вместо обычного школьного электрометра более чувствительный прибор. И в этом опыте мы найдем, что между различными точками проволоки существует напряжение, которое достигает наибольшего значения между концами проволоки. При наличии в проводнике электрического тока между концами любого его участка существует электрическое напряжение.
Рис. 77. Распределение давления жидкости в трубке аналогично падению электрического напряжения в цепи
Существование разности потенциалов между точками проводника с током совершенно аналогично существованию разности давлений в струе жидкости при ее течении с трением по трубам, с которым мы познакомились в томе I. то сходство можно проследить на приборе, изображенном а рис. 77 и понятном без дальнейших пояснений. Если закрыть конец горизонтальной трубки краном, то тока жидкости не будет, при этом во всех манометрах 1,2, ...
109
жидкость устанавливается на одной и той же высоте (обозначенной штрих-пунктирной линией), т. е. между различными точками трубки нет разности давлений, точно так же, как между точками проводника, по которому не течет ток, нет разности потенциалов. При открывании крана возникает более или менее сильный ток жидкости, и уровни манометров располагаются по наклонной линии, указывая на падение давления вдоль трубки.
§ 46. Закон Ома. На основании опытов, описанных в предыдущем параграфе, можно установить важный закон, носящий название закона Ома в честь немецкого физика Георга Ома (1787—1854). Измеряя одновременно напряжение на концах какого-либо участка проводника и силу тока, идущего через проводник, мы убеждаемся, что сила электрического тока в каком-либо участке проводника пропорциональна напряжению между концами выбранного участка. Представив коэффициент пропорциональности между силой тока I и напряжением U в виде 1/R, можно написать закон Ома в виде далее