Немецкий детям. Веселое природоведение
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Alle Metalle unterscheiden sich von anderen Substanzen dadurch, dass sie die Eigenschaft besitzen elektrischen Strom gut zu leiten und Hitze sehr gut zu übertragen.
Das ist so, weil in den Atomen von Metallen zwischen einem und drei Elektronen sind, die weit weg vom Atomkern leben.
Leider können nicht alle Elektronen auf der gleichen Entfernung vom Atomkern sein — also alle auf ein und demselben Orbit — denn dafür haben Sie keinen Platz. Das gilt für alle Atome und natürlich auch für Metalle.
Lass uns zusammen ein bisschen fantasieren, um das Elektronenleben in Metallatomen besser zu verstehen. Nehmen wir mal als Beispiel das Sodium Atom, das Du in der Zeichnung sehen kannst. Sodium ist ein Metall und sein Atom enthält 11 Elektronen. Stellen wir uns folgendes vor: der Sodium Atomkern ist ein großer Junge, der im Zentrum vom Atom sitzt, mit einem
Rechnen wir mal; also 2 auf dem ersten plus 8 auf dem zweiten Orbit. Jetzt haben wir nur noch einen übrig, der mit dem traurigen Gesicht und dem Weltatlas unter dem Arm. Für andere Metalle, mit mehr Elektronen als das Sodium Atom können auf dem letzten Orbit — der am weitesten vom Kern entfernt — bis zu drei Elektronen sein. Sie sind so traurig, weil Sie weit weg vom Atomkern reisen müssen, dass sie von ihrem Orbit „springen“ wie von einer Stufe, verlassen Ihn, und treffen sich mit Ihren Freunden, Elektronen die auch von ihrem letzten stufe „gesprungen“ sind. Die reisen dann zusammen, aber nicht mehr im Kreis um einen Atomkern, sondern zwischen Atomen, und überhaupt nicht mehr auf einem Orbit.
Atome, die die Elektronen verloren haben, werden Ionen genannt. Ionen sind positiv geladene Partikel. Du weißt schon, dass geladene Partikel — Elektronen mit negativer Ladung und Ionen mit positiver Ladung — elektrischen Strom produzieren können. Das ist so, weil ein elektrischer Strom ein Fluss von geladenen Partikeln ist.
Ionen haben aber einen grossen Nachteil gegenüber Elektronen, denn Sie sind viel größer und schwerer und haben deswegen keinen platz sich zu treffen und zusammen zu reisen. Ein Elektron ist sehr viel kleiner, es kann also leichter zwischen Atomen durchgleiten. Du kannst oft über Metalle hören, denn sie sind sehr wichtig in unserem Leben. Es gibt ganz viele Metalle, und ich bin sicher, Du kennst schon einige Ihrer Namen, zum Beispiel: Kupfer Cu, Eisen Fe, Silber Ag, Gold Au, und so weiter…
Was ist Strom?
(что такое электрический ток?)
Wie es Dir sicherlich bekannt ist (как вам уже несомненно известно), hat Strom mit Elektronen zu tun (электрический ток напрямую связан с электронами). Nehmen wir einmal an, im luftleeren Raum bewegen sich einige Elektronen, dann fließt entlang dieser Bahn elektrischer Strom (genau genommen reicht schon ein einzelnes Elektron) (возьмем следующий пример: в вакуумном пространстве двигаются единичные электроны, тогда по длине этой траектории течет электрический ток).
Unter elektrischem Strom versteht man sich in eine bestimmte Richtung bewegende Elektronen (под электрическим током мы понимаем направленное упорядоченное движение электрически заряженных частиц).
In welche Richtung fließt eigentlich Strom (в каком же направлении течет электрический ток)? Wenn Du dieses Buch von Anfang gelesen hast (если ты читаешь эту книгу с самого начала), weißt Du schon, dass Elektronen es lieben dahin zu reisen, wo mehr freie Platz für sie ist (ты уже знаешь, что электроны любят путешествовать туда, где для них существует больше свободного места).
Da müssen wir unterscheiden (здесь мы должны провести различие), denn es gibt eigentlich zwei Arten vom Strom (так как бывает два вида тока), und die unterscheiden sich voneinander eben in Ihrer Richtung (различающихся друг от друга именно их направлением). Der so genannte Gleichstrom fließt vom Pluspol (+) einer Spannungsquelle zum Minuspol (-) (так называемый постоянный электрический ток течет от положительного полюса источника напряжения к его отрицательному полюсу), während die den Strom verursachenden Elektronen verkehrt vom Minus- zum Pluspol fließen (в то время как вызывающие ток электроны, наоборот, от отрицательного к положительному), weil da, wo Minus ist, sind viel Elektronen, und wo Plus ist, sind zu wenige — also viel Platz gibt — das kannst Du im Bild mit der Lampe sehen (так как там, где «минус» находятся много электронов, а там где «плюс» очень мало — значит и много места — ты можешь видеть это на картинке с лампочкой). Beispiele dafür sind: Batterien, Akkumulatoren, Generatoren (примеры этому: батарейки, аккумуляторы, генераторы). Die zweite Art heißt Wechselstrom (другой тип тока называется переменным током), und dieser kommt bei Dir zu Hause aus der Steckdose (это тот, который выходит у тебя дома из розетки). Wechselstrom hat eine solche Eigenschaft, dass die Elektronen sich immer hin und her bewegen (переменный ток имеет такое свойство, что его электроны двигаются туда — сюда), praktisch immer von einem Pol zum anderen und wieder zurück (практически все время от одного полюса к другому и снова обратно). Aus diesem Grund hat Wechselstrom auch keinen Plus oder Minus (по этой причине переменный ток не имеет «плюса» или «минуса»).
Elektrischer Strom wird über den Leiter vom Erzeuger zum Verbraucher transportiert (электрический ток проходит через проводник от генератора к потребителю).
Lass uns dass mal ein wenig erklären (давай-ка немного проясним это).
Ein Erzeuger ist das, was den Strom fabriziert (генератор — это то, что производит электрический ток). Der Leiter ist das, was den Strom transportiert (проводник — это то, что проводит электрический ток), zum Beispiel ein Draht oder ein Kabel (например, провод или кабель). Als Letztes — der Verbraucher (последний — потребитель), das ist „derjenige“, der den Strom aufbraucht (это тот, что расходует электрический ток), oder ihn braucht zum funktionieren (или использует его для работы) — eine Glühbirne zum Beispiel (электрическая лампочка, например).
Wenn Du ein elektrisches Gerät benutzen möchtest (если тебе хочется использовать электрический прибор), dann musst Du als erstes den Stromstecker in eine Steckdose stöpseln (прежде всего, конечно, ты должен вставить штепсельную вилку в розетку). Wenn Du mit dem Gebrauch des Gerätes fertig bist (если же ты закончил использование прибора), solltest Du den Apparat ausschalten (выключи его), und an manchen müssen wir auch den Stecker aus der Steckdose ziehen (а в некоторых приборах мы должны также вытащить штепсельную вилку из розетки). Damit dir nichts passieren wird (чтобы с тобой ничего не случилось), solltest Du immer am Stecker selber ziehen (следует всегда тянуть держась за сам штепсель), und nicht an der Schnur, die daran ist (а не за шнур, отходящий от него). Denn sonst kann es mal passieren (иначе может получиться так), dass Du diese abreißt (что ты разорвешь его (шнур), und das ist dann lebensgefährlich (и тогда это опасно для жизни), denn an den abgerissenen Drähten kann man dann leicht einen Stromschlag bekommen (так как из разорванных проводов очень легко получить электрический удар)!
Warum muss man eigentlich nicht die Steckdose in der Wand schließen (почему же нам не надо закупоривать розетку в стене), wenn kein Stecker drin ist (когда в ней нет никакой штепсельной вилки), und wir den Strom daraus nicht mehr brauchen (и мы не используем электричество из нее; daraus — изнего, нее, них, отсюда)? Strom „weiß“ immer, ob er gebraucht wird oder nicht (электрический ток всегда «знает», будет ли он использован или нет). Wenn Leiter und Verbraucher nicht angeschlossen sind, dann kommt auch kein Strom aus der „Dose“ (если проводник = шнур электроприбора и потребитель = сам прибор не подключены, тогда из розетки не выходит электричество). Wenn Du deinen Finger in die Steckdose stecken würdest (если бы ты воткнул пальцы в розетку) — TUE ES NICHT (не делай этого)! — dann würden deine Finger zum Leiter und Du selbst zum Verbraucher (тогда твои пальчики стали бы проводниками, а ты сам потребителем)… Was dann passieren würde — sicher nichts Gutes (что бы тогда могло произойти — точно уж ничего хорошего), also lass die Finger aus der Steckdose (так что оставь пальчики вне розетки = не втыкай их в розетку). Strom ist nicht so intelligent (электрический ток не настолько умен), dass er merken würde, dass Du kein elektrisches Gerät bist (чтобы заметить, что ты — не электрический прибор).