Качественные задачи по физике в средней школе и не только… (Тульчинский) - страница 92

170. Забастовка на игрушечной железной дороге

В отличие от реальной железной дороги, где для передачи энергии двигателю электропоезда нужен верхний провод, в игрушечной железной дороге питание подводится только по рельсам: к одному рельсу подключается плюсовой вывод источника напряжения, ко второму – минусовой. (Почему такая схема не используется на настоящей железной дороге?) Левое и правое колесо игрушечного локомотива служат «токосъемниками» – контактами, через которые двигатель замыкает электрическую цепь, чтобы получить электроэнергию.

Допустим, мы подключили к выводу «—» источника питания внутренний рельс верхнего кольца, а к выводу «+» – внешний рельс верхнего кольца. Внешний рельс верхнего кольца примыкает к внутреннему рельсу правого нижнего кольца. Тот, в свою очередь, смыкается с внешним рельсом левого нижнего кольца, который контактирует с… внутренним рельсом верхнего кольца! Значит, получается, что посредством нескольких колец внутренний рельс верхнего кольца соединен с выводом «+», но он же, по условию, напрямую соединен с выводом «—». Получается, что выводы источника питания замкнуты такой конфигурацией путей накоротко (рис. 86).

Рис. 86

А получится ли соединить похожим образом четыре кольца так, чтобы поезд ездил? Пять колец? Попробуйте вывести общее правило.

Кстати, эта задача чем-то напоминает задачу 59… Сумеете ли вы установить логическую связь между ними?

171. Не просто пожар

Вода – хороший проводник. Даже если пожар начался не из-за замыкания, а, скажем, из-за перегрева проводки, вызванного перегрузкой (к удлинителю подключено слишком много слишком «прожорливых» электроприборов), или даже вовсе не по «электрическим» причинам, вода тем не менее способна замкнуть электрическую цепь и усугубить ситуацию. К тому же, плеснув воды из ведра, можно самому нечаянно стать тем проводником, который замыкает цепь накоротко, а это смертельно опасно.

Первым делом в таком случае нужно отключить питание (как можно дальше от места, где произошло возгорание, лучше всего – на электрическом щитке), а гасить пламя следует песком или огнетушителем. При этом огнетушитель тоже подойдет не всякий: нужен порошковый или углекислотный.

172. Где поставить выключатель?

Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно чуть подробнее разобраться в том, как действует источник переменного напряжения, который питает все электроприборы в нашем доме. (Отметим, что это все же очень упрощенное описание, в котором многие существенные детали опущены.)