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.
Второе направление можно назвать службой тепловой безопасности, его главная продукция — понимание физических процессов, технические расчёты, разработка норм и правил, не позволяющих тепловому действию тока приносить вред электрическим цепям и машинам или тем более выводить их из строя. А о том, что такое может случиться, многие знают по собственному опыту, по диагнозу, который приходилось слышать от мастера: «Ваш электромотор (трансформатор, электрочайник, пылесос и тому подобное) перегрелся и сгорел». Вместе с тем ничего такого не должно происходить, электрические системы, приборы и аппараты десятилетиями служат безотказно, если всё в них правильно рассчитано, изготовлено и если они не выходят за пределы расчётного режима.
ВК-183. Есть возможность несколько менять режим асинхронного двигателя, если с помощью скользящих контактов включать в его ротор дополнительные резисторы с небольшим сопротивлением. Эти резисторы включаются, например, в момент пуска двигателя, если этот пуск затруднён большой нагрузкой. Когда двигатель набирает обороты, можно выключить резисторы в роторной цепи и превратить машину в экономичный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Р-75. САМОИНДУКЦИЯ — ИЗМЕНЕНИЕ ТОКА В КАТУШКЕ НАВОДИТ Э.Д.С. В НЕЙ ЖЕ. Как мы уже знаем, когда по катушке идёт меняющийся ток, то она создаёт меняющееся магнитное поле и наводит электродвижущую силу. Если есть соседние катушки, то э.д.с. наводится в них, но во всех случаях катушка непременно наводит электродвижущую силу сама в себе, и называется она «э.д.с. самоиндукции». Величина этой электродвижущей силы зависит от скорости изменения тока — чем быстрее меняется ток, тем больше наведённая им э.д.с., в том числе и э.д.с. самоиндукции. Кроме того, её величина зависит и от самой катушки, от её способности создавать и воспринимать магнитное поле. Об этих качествах катушки говорит особая её характеристика — индуктивность, обозначаемая буквой L, как и сами катушки на схемах и в формулах. Единица измерения индуктивности — генри (сокращенно Гн), эта единица названа именем выдающегося американского физика Джозефа Генри. Если в катушке при изменении тока на 1 ампер за 1 секунду наводится э.д.с. самоиндукции 1 вольт, то индуктивность такой катушки 1 генри. Индуктивность катушки можно приближённо оценить и по её внешнему виду — по примерному числу витков, наличию сердечника и иным явным приметам.
Электрический ток, проходя по проводнику, оставляет в нём часть своей энергии, выделяет в проводнике определённую мощность. Мощность, которая достаётся проводнику, зависит от его сопротивления и очень сильно — в квадрате! — зависит от тока. Увеличьте ток в проводнике в три раза, и выделенная в нём мощность возрастёт в девять раз. Вся эта мощность выделяется в виде тепла, и дальше всё зависит от того, насколько хорошо проводник отдаёт тепло в окружающее пространство. Если это проводник большого диаметра, то есть с большой поверхностью теплоотдачи, то он не будет сильно нагреваться, и тепловой баланс («сколько получаю мощности, столько отдаю в виде тепла окружающему пространству», Т-8) установится при сравнительно низкой температуре. Если же проводник тонкий, если излучающая тепло поверхность у него маленькая, то баланс «получаю-отдаю» автоматически установится при более высокой температуре. Но всегда теплообмен должен быть рассчитан так, чтобы эта более высокая температура не доводила до вполне возможных неприятностей, например, до разрушения изолирующего лакового покрытия обмоточного провода, что легко может привести к короткому замыканию соседних витков и в итоге к возгоранию.
Кстати, тип изоляции также влияет на теплообмен. Лучше всего отдаёт тепло голый провод, без изоляции. Незначительно ухудшает теплообмен тонкий, в сотые доли миллиметра, слой эмалевой изоляции очень распространённого провода типа ПЭ (провод эмалированный). Значительно хуже отдаёт тепло провод с полимерной или иной плотной изоляцией. Важно также, в каких условиях находится проводник. В открытой проводке или в воздушной линии электропередачи он охлаждается лучше, чем в подземном кабеле или в многослойной обмотке трансформатора и электродвигателя.