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.
Если в такое вращающееся магнитное поле поместить короткозамкнутую рамку, то в ней наведётся ток, он создаст своё магнитное поле, это поле будет схвачено (Т-8) внешним, вращающимся полем, и рамка начнёт вращаться вместе с ним. Эта маленькая хитрость открыла путь к созданию очень простых, надежных и эффективных асинхронных двигателей переменного тока, во всём мире они стали основным электрическим работником и выпускаются миллионными тиражами. Уже одного этого достаточно, чтобы назвать многофазные системы невидимым миру великим изобретением.
ВК-197. Диспетчерская, управляющая электрическими сетями, большое и сложно устроенное предприятие. Измерительные приборы сообщают дежурным о токах и напряжениях на различных участках сети, о состоянии оборудования, о мощности, потребляемой на отдельных участках. Система широко использует вычислительную технику и автоматы, подающие предупредительные сигналы. Есть автоматы, которые в бесспорной ситуации сами производят отключения, предупреждая аварийное развитие событий.
Т-168. Электричество — незаменимый посредник. Известная поговорка «Земля — кормилица» напоминает: всё, что мы употребляем в пищу, в итоге даёт нам земля. На ней произрастают зерновые культуры, фрукты, овощи, она даёт мясные и молочные продукты, поскольку на земле выращиваются корма. И только не знающий жизни новоприбывший марсианин может понять приведённую выше поговорку в том смысле, что мы кормимся непосредственно землёй, именно её употребляем в пищу.
Если задуматься о существе дела, то окажется, что земля — особого рода посредник, она собирает различные химические вещества, влагу и передаёт их растениям, помогая им набирать массу и превращаться в хлеб, сахар, любительскую колбасу, клубничное мороженое. Всё это чем-то напоминает роль электричества — оно тоже своего рода посредник, при содействии которого в бригаду человека собираются машины-помощники. Электрическую энергию получают в огромных количествах из других видов энергии — тепловой, химической, световой, из механической работы. Но никогда (или, скажем более аккуратно, почти никогда) полученную электрическую энергию не используют в чистом виде, например, в виде электрического поля или магнитного. Электричество в итоге превращают в то, что непосредственно нужно человеку, главным образом в световую и тепловую энергию и, конечно, в очень нужную, как мы её называем, механическую работу.
ВК-198. В странах, имеющих большое протяжение с востока на запад, а также в группах стран, по высоковольтным линиям передаются большие мощности. С их помощью можно, не строя новых станций, удовлетворять пиковую нагрузку, например в утренние и вечерние часы. При этом в какой-либо регион в период высокой нагрузки передают большую мощность из региона, где этот период только что прошёл. Там уже наступила глубокая ночь со сравнительно небольшим потреблением электроэнергии.
Типичная схема участия электричества в нашей жизни очень проста. На электростанции в топках паровых котлов сжигают уголь, газ или мазут, пар высокого давления вращает паровую турбину, она приводит в движение ротор электрогенератора, генератор вырабатывает электрическую энергию, которая по проводам приходит к потребителю и вращает моторы станков в заводском цехе или накаливает добела нити многих тысяч электролампочек, освещающих наши квартиры и улицы ночного города. Таким образом, электричество и выполняет роль посредника в системе тепло-электричество-тепло, или тепло-электричество-свет, или тепло-электричество-механическая работа.
Но зачем, спрашивается, нужен этот посредник? Зачем эта громоздкая и дорогая система электростанций и линий электропередачи? Для чего мириться с потерями энергии, неизбежными при любом её преобразовании, например, при преобразовании тепла в электричество или электричества в тепло? Почему нельзя без электричества на месте получать тепло и свет, сжигая тот же газ? Почему бы не получать на месте механическую работу без электричества, используя, например, бензиновые двигатели разной мощности?
Можно привести множество цифр, расчётных формул, таблиц и графиков, которые неотвратимо докажут, что посредник-электричество не ест хлеб зря. Достаточно вспомнить, что сами электрические машины, участвующие в преобразовании энергии, такие как электрогенераторы, электродвигатели, трансформаторы, работают с высоким коэффициентом полезного действия, потери в них, как правило, не превышают несколько процентов. Если подсчитать всё, что теряется, и всё, что выигрывается, то окажется, что электричество в итоге не только не разбазаривает какую-то часть общей исходной энергии, а наоборот — в огромных количествах её сберегает.