Электричество шаг за шагом
- Автор: Сворень Рудольф Анатольевич
- Год: 2019
- Язык: русский
- Год: "ДМК Пресс"
- ISBN: 978-5-97060-604-9
- Жанр: Детское образовательние
Электронная книга - «Электричество шаг за шагом». Краткое содержание книги:
Используя 400 специально разработанных иллюстраций, автор рассказывает об истории изучения электричества, о сложившихся основных системах постоянного и переменного тока и о той важной роли, которая досталась электричеству в энергетике нашего мира.
Рудольф Анатольевич Сворень — автор многих популярных книг о физике и электронике, известный научный журналист, радиоинженер и кандидат педагогических наук, много лет проработавший в редакции журнала “Наука и жизнь” заместителем главного редактора.
Р-48. ВНЕШНЕЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ИСЧЕЗЛО, НО В СТАЛЬНОМ СЕРДЕЧНИКЕ СОХРАНИЛАСЬ НАМАГНИЧЕННОСТЬ. Если увеличивать ток в катушке с ферромагнитным сердечником, то магнитная индукция В в нём будет нарастать, в основном за счёт собственной намагниченности сердечника (2, пунктирная линия). Но при каком-то значении тока рост индукции В начнёт замедляться и в итоге почти совсем прекратится. Это значит, что внешнее поле уже повернуло все магнитные домены сердечника и его магнитная индукция увеличиваться уже не может. Если теперь уменьшать ток в обмотке, то индукция В тоже будет уменьшаться в соответствии с верхней (синей) линией сложного графика, который принято называть «петля магнитного гистерезиса». График показывает, что при нулевом намагничивающем токе будет действовать остаточная магнитная индукция Bост. Это часть магнитных доменов так и осталась в повёрнутом состоянии, обеспечивающем остаточную намагниченность. Дальнейшее изменение намагничивающего тока приводит нас в область его отрицательных значений и к новому загибу гистерезисной петли, теперь уже с противоположной магнитной полярностью по сравнению с первым (верхним) загибом. Сменив направление тока, мы начнём двигаться вверх по нижней линии гистерезисной петли и вновь придём к уже знакомому верхнему загибу.
В числе практических задач — размагничивание сердечника. Просто прекратить ток в цепи для этого недостаточно — в сердечнике останется магнитная индукция Bост.Для размагничивания сердечника нужно постепенно уменьшать ток в катушке (3), так как при малых намагничивающих токах гистерезисная петля исчезает и характеристика становится такой же примерно, как и для катушки без ферромагнитного сердечника (1). В этом случае постепенное прекращение намагничивающего тока оставит сердечник полностью размагниченным.
Читателю необходимо было сообщить о существовании суперконденсаторов с огромной ёмкостью и о большом интересе, который проявляют к ним создатели гибридных автомобилей. Возможности суперконденсаторов (ионисторов) ещё, видимо, не исчерпаны, но они уже позволили получить ряд очень интересных результатов. В качестве примера можно назвать недавно показанный на международной выставке опытный образец такого примерно автомобиля, как «Жигули», потребляющего 1,5 литра бензина на 100 километров пробега (это в 5–8 раз меньше, чем потребляет обычный автомобиль) плюс сравнительно небольшое количество энергии из электросети.
Чем больше ёмкость С конденсатора, тем больше зарядов при прочих равных условиях он может удержать на своих обкладках, тем больше энергии он запасает в своём электрическом поле. Разумеется, количество накопившихся зарядов зависит и от того, каким напряжением заряжают конденсатор: чем больше это напряжение, тем больший заряд оно втолкнёт на пластины (Т-8). Здесь, правда, существует серьёзное ограничение — на корпусе конденсатора пишут его рабочее напряжение, которое никак нельзя превышать. Иначе произойдёт пробой, диэлектрик разрушится, обкладки оплавятся и, возможно, замкнутся накоротко — конденсатор превратится в простой проводник.
Особое место занимают электролитические конденсаторы, у которых много общего с химическими источниками тока. Включают их так, чтобы к конденсатору было приложено постоянное напряжение и обязательно той полярности, какая указана на корпусе. Только в этом случае у электролитического конденсатора будет его номинальная ёмкость.
Т-113. Конденсатор, объединившись с резистором, может стать элементом отсчёта времени. Коротко повторим пройденное. В момент, когда мы подключаем конденсатор к батарейке, в цепи появляется некоторый зарядный ток — это свободные электроны уходят с одной обкладки и накапливаются на другой, на обкладках появляются свои собственные + и В первый момент зарядный ток довольно большой, но постепенно он уменьшается — батарейке становится всё труднее вталкивать заряды в конденсатор (Т-8). Когда же он наберёт весь заряд, какой может набрать, то зарядный ток прекратится. Напряжение на конденсаторе при этом будет равно напряжению заряжавшей его батареи.
ВК-137. Такие примерно картинки сто лет назад печатали радиожурналы, объясняя частотное разделение каналов. В антенне каждого приёмника радиоволны многих станций мира создают свои переменные токи. Как из этой смеси выбрать одну станцию? Как перейти с неё на другую? Эти задачи и решал колебательный контур приёмника, резонансную частоту которого можно было менять. Каждая станция работала на своей частоте, и контур, настроившись на неё, за счёт резонанса делал её слышимой и доступной.