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.
Коротко о сердечниках. Сердечники делают из стали, а иногда из пермаллоя, ферромагнитного материала, более дорогого, но со значительно большей магнитной проницаемостью (Р-46). Сердечники, как правило, собраны из пластин или свиты из тонкой ленты (Р-77).
В самом сердечнике, как в любой вторичной обмотке, тоже наводится ток, и, если не принять мер, этот ток окажется весьма большим, сердечник будет отбирать у трансформатора и превращать в тепло немало энергии. Более того, массивный сердечник ведёт себя как короткозамкнутый виток, обмотка с малым сопротивлением, в которой, как мы увидим чуть дальше, возникает большой ток. Из-за этого массивный сердечник будет сильно греться, нагревая весь трансформатор и создавая тем самым угрозу его нормальной работе.
С учётом всего этого сердечник трансформатора собирают из тонких стальных пластин, между которыми находится тонкий слой электрической изоляции, например, лаковое покрытие. Поэтому пластины электрически изолированы одна от другой, и в каждой наводится свой собственный ток. При этом токи в соседних пластинах сердечника создают магнитные поля, которые действуют друг против друга, в итоге общая мощность, пожираемая сердечником (Т-8), резко уменьшается, и предотвращается его нагрев.
ВК-179. Основные электроизмерительные приборы амперметр и вольтметр в чем-то похожи и устроены вроде бы одинаково. Но различие между ними всё же есть, причём исключительно важное различие. Амперметр включается последовательно в цепь, где нужно провести измерение тока. Поэтому сопротивление амперметра должно быть очень небольшим, во много раз меньше, чем сопротивление цепи, куда включается прибор. В противном случае амперметр заметно увеличит сопротивление цепи, где измеряется ток, и покажет значительно меньшую величину тока, чем была без него.
Вольтметр подключается параллельно участку, на котором измеряется напряжение. Поэтому сопротивление вольтметра должно быть большим, оно должно быть значительно больше, чем само сопротивление участка, к которому подключается прибор. В противном случае вольтметр зашунтирует этот участок, заметно уменьшит его сопротивление и покажет меньшее напряжение, чем было до подключения прибора. Вывод прост: сопротивление амперметра должно быть как можно меньше, а вольтметра как можно больше.
Р-71. ИСКАЖЕНИЯ НЕЗАМЕТНЫЕ И НЕДОПУСТИМЫЕ. Слух человека — творение природы. Было затрачено много миллионов лет, чтобы сформировать его, и сегодня мы при рождении получаем это чудо в готовом виде с чрезвычайно высокими характеристиками. Достаточно вспомнить, что наш слух улавливает слабые звуки от упавшего с дерева листа и в то же время слышит вблизи (хотя и на грани боли) в миллиарды раз более мощный шум двигателей реактивного самолёта (1). Мы слышим диапазон частот от 16 герц до 22–23 килогерц (2) и где-то в районе 1 килогерца можем уловить изменение частоты на 0,3 процента. Можно только восхищаться, читая в книгах по физиологии про то, что уже известно о молекулярных машинах нашего слуха, и про то, что пока еще неизвестно. Но вот примерно 130 лет назад воспроизведение звука поручили электричеству — появился телефон, а в 1920 году в городе Питтсбурге (США) заработала первая радиовещательная радиостанция, рассчитанная на владельцев радиоприёмников. Звуковоспроизводящая техника достигла высокого совершенства, но и сегодня в электронных аппаратах, особенно в малогабаритных и недорогих, часто мирятся с заметными искажениями звука. Главным образом с сужением полосы воспроизводимых частот (3), что в какой-то мере еще терпимо при воспроизведении речи, но сильно искажает музыку. Нередко сжат динамический диапазон — соотношение между самым тихим и самым громким звуком — и допускаются значительные (до нескольких процентов) нелинейные искажения, которые приводят к появлению новых составляющих в спектре звука, создают ощущение его засорённости и хрипоты. В то же время создаются системы, такие, например, как CD и DVD, обеспечивающие очень высокое качество звучания.
Потери в сердечнике увеличиваются с частотой, для высокочастотных трансформаторов уже недостаточно собирать сердечники из пластин, их делают из магнитодиэлектриков. Это спрессованный мелкий ферромагнитный порошок, каждая крупинка которого отделена от других тончайшим слоем изолирующего лака, отсюда и вторая часть названия этого материала — «диэлектрик». Основное его достоинство в принципе такое же, как у пластинчатого сердечника: в крупинках магнитодиэлектрика наводятся токи, которые создают магнитные поля противоположного направления.