Т-64. График — особый рисунок, наглядно показывающий, как одна какая-либо величина зависит от другой. Об одной из зависимостей закона Ома можно рассказать словами — «ток прямо пропорционален электродвижущей силе...», можно записать ее в виде короткой формулы (Р-16), а можно отобразить эту зависимость на графике, как это сделано на Р-43; 1. Основа графика — две взаимно перпендикулярные линии, две оси: вертикальная и горизонтальная. По вертикальной оси в определенном масштабе откладывают, отмеряют ту величину, об изменениях которой мы хотим рассказать. А по горизонтальной оси отмеряют ту величину, от которой зависит первая. «В определенном масштабе» означает, что если, например, отмеряется масса, то 1 мм на шкале может соответствовать 1 г или 1 кг, если отмеряется температура, то 1 мм — это уже может быть 1°, если ток — то 1 мм может отображать 1 A, если напряжение — 1 В. Отсчет ведется от нуля, то есть от точки пересечения осей.
На Р-43 показано, как с помощью графиков можно записать несколько самых разных зависимостей. Первая—зависимость тока I в цепи от напряжения U при некотором постоянном сопротивлении R. Строится график так: задаемся некоторыми значениями напряжения — 1 В, 2 В, 3 В и т. д. — и подсчитываем для них соответствующие величины тока по формуле закона Ома. При R — 2 Ом получается соответственно 0,5 А, 1 А, 1,5 А и т. д. Теперь из соответствующих точек на осях I и U проводим перпендикуляры до их пересечения и получаем на поле между осями точки, каждая из которых говорит: «при U = 1 В ток I — 0,5 A», «при U =2 В ток I — 1 A», «при U — 3 В ток I = 1,5 A» и т. д. Соединяем точки и получаем линию, которая как раз показывает, как именно ток I зависит от напряжения U. Одного взгляда на график достаточно, чтобы сказать, что с увеличением напряжения ток растет, причем растет прямо пропорционально, или иначе — линейно. Для экономии места можно на одном графике показать несколько зависимостей I от U при разных сопротивлениях цепи. Легко заметить, что с ростом сопротивления цепи R ток I при увеличении U нарастает не так резко. Графики могут также показать, что величина тока обратно пропорциональна сопротивлению, рассказать о зависимостях закона Ома для участка цепи, о том, как мощность зависит от тока или напряжения (Р-43; 2).
На графике Р-43; 3 условно показано, как меняется масса космической системы при выведении спутника на околоземную орбиту. Сама масса в тоннах отложена по вертикальной оси, а по горизонтальной отложена высота подъема ракеты-носителя. На Земле (нулевая высота) общая масса системы — 20 т (цифры условные), затем по мере подъема выгорает топливо, и

P-41

масса ракеты постепенно уменьшается. На высоте 40 км масса уменьшается резко, скачком — это отстреливается отработавшая первая ступень. Точно так же на высоте 100 км отстреливается вторая ступень, и на высоте 250 км — третья. Остается на орбите сам спутник (чистая масса 1 т), который движется по эллиптической орбите то несколько опускаясь, то поднимаясь над Землей (жирная линия на графике).
График (Р-43; 4) показывает, как меняется с течением времени расстояние l, которое автомобиль проехал от города А. Мы видим, что первые два часа автомобиль шел с постоянной скоростью, каждый час покрывая 50 км. В последующие два часа скорость была больше — за каждый час машина уже проходила 100 км. А вот на графике появился горизонтальный участок — время идет, а пройденный путь остается неизменным, то есть машина стоит на месте. Потом водитель вообще поехал назад — линия графика пошла вниз, то есть расстояние от города А стало уменьшаться, скорее всего, водитель обнаружил какую-то неисправность и вернулся в дорожную мастерскую. После непродолжительной остановки машина вновь двинулась вперед.
И еще один пример — график изменения температуры в течение суток (Р-43; 5). Мы видим, что температура почти все время меняется — только между 8 и 10 часами и между 12 и 13 часами она остается постоянной. В какие-то моменты времени температура меняется медленней, а в другие моменты резче. На этом графике мы впервые видим, как кривая (так часто называют линию, соединяющую точки графика) пересекает горизонтальную ось и уходит вниз. Так условились показывать, что изменяющаяся величина становится отрицательной. В данном случае это отрицательная температура, но точно так же строится график отрицательной э.д.с, или отрицательного тока (Р-44, Р-45).
Нужно сказать, что сами названия «положительная э.д.с.» и «отрицательная э.д.с.» присвоены совершенно условно: они должны подчеркнуть, что меняется полярность генератора, его «плюс» и «минус» меняются местами. И одну из этих полярностей, часто совершенно безразлично какую, условно называют положительной, вторую — отрицательной.

Читать следующую теорию
Вернуться на предыдущую

значёк