Занимательная физика. Электричество : манга

Занимательная физика
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Манга

О Б Р А З О В А Т Е Л Ь Н А Я  М А Н Г А
ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Москва 

Äîäýêà, ÄÌÊ Ïðåññ, 2023 

Кадзухиро Фудзитаки
Мацуда

Перевод Сенниковой Т. И.

3-е издание,
электронное

УДК 621.38
ББК 32.85я9
Ф94

Ф94
Фудзитаки, Кадзухиро.
Занимательная физика. Электричество : манга / Кадзухиро Фудзитаки (автор), Мацуда (художник) ; пер. 
с яп. Т. И. Сенниковой. — 3-е изд., эл. — 1 файл pdf : 226 с. — Москва : ДМК Пресс, Додэка-XXI, 2023. — 
(Образовательная манга). — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; 
экран 10". — Текст : электронный.
ISBN 978-5-89818-407-0

Рерэко — обыкновенная школьница из необыкновенной страны Электонии, где всё вокруг электрическое. Рерэко 
неплохо учится, да вот незадача — не может понять то, что требует от неё школьная программа по электричеству. За 
дело берётся её новый знакомый — Хикару.
Вместе с ними ты узнаешь:
• что такое электрическая цепь,
• какая существует связь между напряжением, током и сопротивлением,
• «что делают» в электрических цепях конденсаторы и катушки индуктивности,
• как работают трансформаторы, электродвигатели и электрогенераторы,
• как устроены полупроводниковые диоды и транзисторы и ещё много интересного! Эта книга, несмотря на её
«легковесный» жанр — комиксы, просто и последовательно, а главное, грамотно рассказывает о той роли, которую в 
нашей жизни играет электричество.
Книга предназначена для учащихся школ и колледжей, но будет интересна и студентам вузов, а также всем желающим расширить свой кругозор в области электричества.

УДК 621.38 
ББК 32.85я9

Электронное издание на основе печатного издания: Занимательная физика. Электричество : манга / Кадзухиро Фудзитаки (автор), 
Мацуда (художник) ; пер. с яп. Т. И. Сенниковой. — 2-е изд. — Москва : ДМК Пресс, Додэка-XXI, 2015. — 225 с. — (Образовательная 
манга). — ISBN 978-5-97060-271-3. — Текст : непосредственный.

Все права защищены. Никакая часть этого издания не может быть воспроизведена в любой форме или любыми средствами, электронными или механическими, включая фотографирование, ксерокопирование или иные средства копирования или сохранения информации, без письменного разрешения издательства.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель 
вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации.

ISBN 978-5-89818-407-0
© 2006 by Mana Takahashi and Trend-Pro Co., Ltd
© Перевод, Издательский дом «Додэка-XXI», 2012
© Издание, ДМК Пресс, 2015

Современную жизнь нельзя представить без электричества. Для объяснения того, как течёт электричество, часто 
пользуются примером течения воды. Однако электричество 
сложно для понимания потому, что мы не можем увидеть его 
своими глазами. 
Электричество приносит пользу в разнообразных областях 
нашей жизни, вырабатывая тепло, свет, механическую силу. 
Но подавляющее большинство людей, хотя и сталкиваются с 
функционирующим электричеством повсюду, почти не осознают его самого. Но если вы взглянете на электричество после того, как узнаете об основных принципах его работы, то 
сможете в определённом смысле «увидеть» его.
Данная книга построена так, что за общими объяснениями 
про электричество в части манги следуют более подробные 
объяснения в части текста. Сложных объяснений о работе 
электричества в книге не содержится. Просто слушайте объяснения Хикару вместе с главной героиней — Рерэко. Эти объяснения будут понятны даже тем, кто не сведущ в электричестве. 
Данная книга создана в форме манги, обладающей сюжетом, что делает изложение лёгким для усвоения.
По случаю издания этой книги я выражаю свою признательность господину Мацуда, который отвечал за рисунки, а 
также сотрудникам компании Trend Pro, создавшим прекрасный дизайн. Кроме того, я глубоко благодарен господину 
Митани Масааки из Токийского электротехнического университета за его ценные замечания. И в заключение я хочу сказать огромное спасибо коллективу издательства Ohmsha, предоставившему мне возможность на этот раз взяться за перо.
Я буду счастлив, если эта книга поможет вам поближе познакомиться с электричеством и полюбить его.

Декабрь 2006 
Фудзитаки Кадзухиро

Предисловие

содержание

Пролог
ГОСТЬЯ ИЗ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО МИРА ......1

Глава 1
ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ............. 13

1.1. Электричество на каждый день ..................... 14

Единицы измерения электричества .................................................. 15
Электричество в доме ............................................................................ 19
1.2. Как работает электричество ......................... 25
Истинная природа электричества .......................................................26
Ток и электрический разряд ................................................................30
Строение атома и проводимость ........................................................34
1.3. Статическое электричество .......................... 36
Применение статического электричества ......................................43

1.4. Давайте разберёмся! .................................. 45
Надписи на электроприборах .............................................................45
Напряжение и потенциал .....................................................................47
Свободные электроны и электрический ток ...................................49
Статическое электричество и электризация ................................... 51
Электростатическая сила (сила Кулона) .........................................52
Трибоэлектрический ряд ......................................................................53
Движение заряда и направление тока ..............................................54

Глава 2
ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ..... 57

2.1. Электрические цепи  ................................. 58
Электрическая цепь фонарика ............................................................ 61
Элементы электрической цепи ..........................................................63
2.2. Закон Ома и способы соединения элементов  
электрической цепи  ................................. 69
Электрическая цепь и закон Ома .......................................................70
Последовательное и параллельное соединение элементов ... 71

2.3. Давайте разберёмся! .................................. 75
Электрические цепи и ток ....................................................................75

Содержание

Графические символы ...........................................................................76
Цепь постоянного и переменного тока ............................................77
Закон Ома ...................................................................................................78
Удельное сопротивление и удельная электропроводность ......79
Общее сопротивление ........................................................................... 81

Глава 3
КАК РАБОТАЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ......... 85

3.1. Почему электричество даёт тепло ................. 86
Электричество и джоулево тепло ......................................................89
Как ток создаёт тепло ............................................................................ 91
Тепловое излучение и люминесценция .........................................94
3.2. Электрическое и магнитное поле ................... 98
Ток и магнитное поле ............................................................................98
Правило левой руки (для двигателей постоянного тока) .......102
Правило правой руки (для электрогенераторов) ........................104
3.3. Давайте разберёмся! .................................108
Джоулево тепло .....................................................................................108
Тепловые колебания ............................................................................108
Электромагнитные волны ................................................................... 111
Электричество и магнетизм ................................................................112
Правило левой руки и двигатели постоянного тока..................114
Правило правой руки и электрогенераторы .................................115
Электричество и катушки индуктивности .......................................117
Катушки индуктивности и электромагнитная индукция ............118
Катушки индуктивности и явление самоиндукции......................118
Катушки индуктивности и переменный ток ...................................119
Катушки индуктивности и трансформаторы .................................120
Потери в трансформаторе ..................................................................122
Конденсаторы .........................................................................................122
Конденсаторы и переменный ток ....................................................123

Глава 4
КАК ПОЛУЧАЮТ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ...... 125

4.1. Электрогенераторы ...................................126
Как электрогенераторы создают электричество .........................129
4.2. Батареи и другие источники электричества ......132
Вольтова батарея ....................................................................................134

Содержание

Сухая батарея, взгляд изнутри ...........................................................140
Электролиз воды и топливный элемент .......................................143
Топливный элемент .............................................................................146
4.3. Батарея своими руками .............................148

Термоэлектрический элемент ..........................................................149
4.4. Давайте разберёмся! .................................155
Электричество, вырабатываемое на электростанции ................155
Тепловая электростанция ...................................................................158
Атомная электростанция .....................................................................159
Гидроэлектростанции ...........................................................................161
Ветровые электростанции ..................................................................164

Глава 5
КАК МОЖНО С ПОЛЬЗОЙ 
ИСПОЛЬЗОВАТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ...... 165

5.1. Связь восстановлена! ................................166
5.2. Что такое полупроводники .........................171
5.3. Диоды и транзисторы ...............................179
Диоды........................................................................................................179
Диоды, излучающие свет ...................................................................184
Транзисторы ............................................................................................186
5.4. Давайте разберёмся! .................................196
Диоды........................................................................................................196
Транзисторы ............................................................................................199
Полевой транзистор ............................................................................ 200
Инверторы и конвертеры .................................................................... 200
Датчики .................................................................................................... 202
Датчики температуры ......................................................................... 203
Оптические датчики ............................................................................ 205

ЭПИЛОГ .................................... 209

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ .............. 213

Содержание

Гостья из 

параллельноГо мира

Пролог

Рерэко,

Средняя школа 
Учительская

Электония

Это мир, где электрические 
устройства более совершенны, 

чем у нас на Земле.

Однако, учащиеся 
Электонии 

сталкиваются с теми 
же проблемами, что 

и наши ученики.

Центральная школа 

электрических наук

как ты думаешь, 
зачем я тебя 
вызвала?

Хм…

Никогда не отличалась 
сообразительностью. 
Даже не представляю.

Ничего. Ты на 
пороге правильного 
ответа.

ПролоГ. Гостья из ПараллельноГо мира
2