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.
Ну а раз при неизменном напряжении растёт ток, то увеличивается и потребляемая нагрузкой мощность Р2. При этом, соответственно, должна быть больше получаемая от генератора мощность Р1 и вместе с ней ток I1.Иными словами, сопротивление нагрузки во вторичной цепи трансформатора влияет на режим его первичной цепи, как бы вносит в первичную цепь некоторое сопротивление Rвн, которое и определяет ток в этой первичной цепи. Зависит вносимое сопротивление Rвн также и от коэффициента трансформации и, причём зависит очень сильно, в квадрате. Отсюда следует, что очень опасно неумеренно увеличивать нагрузку, то есть уменьшать Rн, это может привести к недопустимо большим токам в обмотках, к перегреву трансформатора и непоправимому разрушению тонкого изолирующего слоя на проводах.
Р-182. Число оборотов асинхронного двигателя всегда меньше, чем следует из приближённых расчётов. Происходит это потому, что само существование двигателя, само движение его ротора связаны с появлением у этого ротора собственного магнитного поля, которое следует за вращающимся полем статора. А ток, создающий поле ротора, наводится в нём внешними магнитами, если поле ротора несколько смещается относительно их поля, например, если сам ротор движется чуть медленнее внешнего поля.
Р-74. ВЗАИМОИНДУКЦИЯ — ИЗМЕНЕНИЕ ТОКА В ОДНОЙ КАТУШКЕ НАВОДИТ Э.Д.С. В СОСЕДНЕЙ. Этот процесс с короткими комментариями уже появлялся на наших рисунках (Р-54 и другие), но будущие темы требуют, чтобы напомнить о нём ещё раз. Представьте себе две катушки, расположенные рядом на общем ферромагнитном сердечнике. Если по одной катушке L1 пропустить постоянный ток от батареи Б, то он создаст в сердечнике постоянное магнитное поле, которое охватит также витки катушки L2. Но никакой э.д.с. при этом в катушке L2 не наведётся — э. д.с. электромагнитной индукции появляется в катушке только в том случае, когда меняется магнитное поле, в котором она находится. В этом можно убедиться, перемещая движок переменного сопротивления R. При этом перемещении будет меняться ток в цепи катушки L1, а значит, и магнитное поле, созданное этим током. В моменты изменений магнитного поля (только в моменты изменений!) будет появляться э.д.с. в катушке L2.
Теперь, забегая вперед, подведём к катушке L1 не постоянное, а переменное напряжение. При этом будет непрерывно меняться ток в ней, а значит, и магнитное поле, в котором находятся обе катушки. И в катушке L2, следовательно, будет наводиться переменная э.д.с. Но об этом чуть позже.
Теперь нетрудно понять, почему к трагическим последствиям приводит короткое замыкание соседних витков в любой из обмоток трансформатора. Короткозамкнутые витки — это фактически отдельная вторичная обмотка с недопустимо малым сопротивлением нагрузки, то есть с недопустимо большой нагрузкой на трансформатор. Если не сработает предохранитель, то эта недопустимая нагрузка сразу же и навсегда выведет трансформатор из строя. Забегая вперед, заметим, что предохранитель, как правило, включён в цепь первичной обмотки трансформатора. Когда резко возрастает ток I2, то столь же резко возрастает I1, предохранитель срабатывает и отключает первичную обмотку от генератора.
Т-160. Температурный режим работающего трансформатора: «холодный» — «теплый — «горячий» — «пошёл дым». Кто-то из первых исследователей электрического тока (его имя, к сожалению, не удалось найти в летописи электричества) наверняка обрадовался, случайно обнаружив, что проводник, по которому идёт ток, слегка нагревается. Об истинных причинах этого нагревания в те времена ничего не было известно, но само открытие вселяло надежду — только что научились создавать в проволоке электрический ток, а он уже демонстрирует свою способность делать полезное дело, вырабатывать тепло.
При упоминании об этом факте читатель, возможно, усмехнулся: подумаешь, великое открытие, удивительный эффект, породивший электрический утюг. Просто какая-то мелочь, какая-то маленькая хитрость в сравнении с электрическим освещением всей планеты, электропоездами, телефоном и телевидением. Однако же из этой мелочи, из нагревания медного проводника электрическим током, развились в итоге два больших направления практической электротехники. Одно из них — создание электронагревательных приборов, в число которых, кстати, входят не только электроутюги и электрочайники, но также сталеплавильные печи, сварочные аппараты и мощные отопительные системы космических кораблей.