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.
ВК-185. Мы смогли познакомиться с особенностями некоторых электрических двигателей, но их разновидностей существует очень много. Достаточно вспомнить две основные группы — двигатели постоянного и переменного тока, в первой группе моторы с разным соединением обмоток якоря и электромагнита, а во второй — с синхронным и асинхронным вращением ротора. Вместе с тем 80 % всех выпускаемых двигателей приходится на простые и надёжные асинхронные машины с короткозамкнутым ротором.
Р-77. СЕРЬЁЗНУЮ ОПАСНОСТЬ УСТРАНИЛИ. НЕПРОСТО, НО УСТРАНИЛИ. Одно из особо опасных повреждений в трансформаторе, это появление в какой-либо обмотке короткозамкнутых витков, например из-за повреждения эмалевой изоляции провода. Такой виток становится как бы отдельной обмоткой с очень малым сопротивлением и, следовательно, с большим током, который быстро нагревает трансформатор и выводит его из строя. Уже в первые годы становления большой электротехники таким короткозамкнутым витком оказывался стальной сердечник трансформатора, в нём тоже наводился большой ток со всеми вытекающими из этого опасными последствиями. Но вскоре был придуман способ избавления от этого короткозамкнутого витка без потери достоинств ферромагнитного сердечника. Его собирали из довольно тонких стальных пластин, между которыми находилась тончайшая изоляция. Ток наводился в каждой пластине отдельно, и в соседних пластинах он шёл в разные стороны (3). При этом общий ток в сердечнике резко уменьшался и опасности перегрева больше не было. Сейчас по этой технологии собирают пластинчатые сердечники всех трансформаторов и электрических машин.
Кстати, первая демонстрация сверхпроводимости состояла в том, что в особый сосуд с жидким гелием поместили получивший порцию энергии Lc-контур, и колебания в нём продолжались чуть ли не несколько месяцев — благодаря сверхпроводимости прекратились потери энергии в контуре, его добротность стала чрезвычайно высокой (Р-112).
Сплошной стольной сердечник — короткозамкнутый виток и в нем _ большие потери энергии. В пластинах сердечника токи противодействуют друг другу и потери резко снижаются
Из-за необходимости гелиевых температур сверхпроводимость пока остаётся мечтой и надеждой для массовой электротехники, хотя она уже много лет используется в некоторых особых случаях. Например, в сверхсильных электромагнитах для ядерных исследований, где обычные электромагниты с обмотками из медного провода оказались бы ещё сложнее и дороже, чем сверхпроводниковые. Или там, где вообще невозможно было создать обычные электромагниты, которые давали бы нужной силы магнитное поле. Используют электромагниты со сверхпроводящими обмотками и в экспериментальных установках для термоядерного синтеза — для получения энергии из реакции объединения атомных ядер водорода в ядро гелия, то есть из реакции, которая в небольших по космическим меркам дозах воссоздаст технологию получения энергии звёзд, в том числе нашего Солнца.
Бесхитростные, казалось бы, трудяги-провода демонстрируют ещё одно интересное явление, не столь, может быть, важное, как сверхпроводимость, и не столь сложное по своей физической основе, но тоже поначалу похожее на необъяснимый фокус. С увеличением частоты активное сопротивление обычного проводника, оказывается, растёт, и весьма заметно. Это явление называется поверхностный эффект, или, иначе, скин-эффект, слово «скин» в переводе с английского означает «кожа».