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.
Примерно 100 лет назад паровая турбина подтвердила свои достоинства и с тех пор стала главным приводом мощных электрогенераторов на электростанциях. А ещё через несколько десятилетий электростанции стали получать ещё одного могучего помощника — газовые турбины, в которых рабочие колёса с лопатками разных размеров приводил в движение не пар, а газ высокого давления, появлявшийся при сжигании в камере сгорания топлива, например, керосина, угольной пыли или природного газа (Р-86).
ВК-203. Статистики часто публикуют интересные (не всегда, правда, совпадающие) таблицы с данными о развитии электроэнергетики в разных странах и регионах. Из таблиц видно, что Россия немало производит электроэнергии, но пока ещё не очень хорошо её использует. Энергетика, конечно, развивается и растёт, но, как дело дорогое и сложное, развивается не молниеносно. Так, основные цифры, приведённые на итоговой таблице (на чёрной доске), к 2012 году выросли в среднем на 10 %.
Р-81. СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ, НО ПОКА ЕЩЁ ДАЛЕКО НЕ БЕСПЛАТНАЯ. Сегодня мировая промышленность ежегодно использует примерно 16 миллионов тонн меди (кстати, треть её производят в Чили), а в недрах её мировые запасы оцениваются в миллиард тонн. Так что запасов хватит лет на 60, а за это время, смотришь, ещё что-нибудь придумают. Многие представляют, каким должно быть это «ещё что-нибудь», — это высокотемпературные сверхпроводники. За 100 лет, которые прошли с открытия сверхпроводимости, в этой области сделано многое. В 1957 году была отмечена Нобелевской премией БКШ теория сверхпроводимости, её название — это первые буквы фамилий авторов Д. Бардина, Л. Купера и Д. Шриффера. В 1950 году начали создавать сплавы, которые не разрушают сверхпроводимости при больших токах (1) и сильных магнитных полях. С 1980 года пытаются создать на основе керамики высокотемпературные сверхпроводники. Не нужно, однако, думать, что у этих материалов исчезает активное сопротивление при температурах +50 или +100 градусов Цельсия — это ещё впереди. Существуют две знаковые температуры: жидкого гелия около 4 К, то есть ниже минус 269 °C, и азотная около 77 К, то есть ниже минус 196 °C. Большинство сверхпроводников приобретают эти свои свойства при гелиевых температурах (2), и только в сравнении с ними назвали высокотемпературными новые материалы, которые становятся сверхпроводниками при температуре жидкого азота. Но пока таких материалов нет для широкого применения и жидкий азот используют для предварительного охлаждения гелия (3). Это требует меньшей мощности от гелиевой холодильной машины, что в целом упрощает и удешевляет получение сверхпроводников.
Т-173. Рождённый летать, как оказалось, прекрасно справляется с чисто наземными делами. Первые сведения о газовых турбинах к широкой публике начали приходить с развитием реактивной авиации. Через несколько лет после появления больших пассажирских «Ту» и «Илов» многие уже знали, что для реактивных самолётов и ракет бывает много разновидностей двигателей. Большинство из них для создания необходимой тяги использует выброшенную назад мощнейшую реактивную струю сожжённого газа, за что самолёты с такими двигателями во всём мире называют «джет» — «реактивный, выбрасывающий струю». В самом двигателе на пути газовой струи стоит сравнительно небольшая газовая турбина, которая отбирает некоторую часть мощности и использует её частично для нужд самого двигателя, а частично для вращения электрогенератора, питающего электричеством самолёт. Надо заметить, что на электропитание приборов, технических систем самолёта и создание определённых удобств для пассажиров (в частности, на полную смену воздуха 20–30 раз за каждый час полёта) требуется немалая электрическая мощность: в небольшом десятиместном самолёте — 20 киловатт, в большом пассажирском лайнере — 600 киловатт и более. При этом в кабельных линиях самолёта обычно циркулируют постоянное напряжение 27 вольт и переменное 200/120 вольт (указано линейное и фазовое напряжение)