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.
Не нужно, однако, думать о полной бесплатности электричества, получаемого от гидроэлектростанций. Во-первых, на станции работают люди, им нужно платить зарплату, создавать нормальные условия для жизни семьи, в частности, строить жилые дома, школы, находить учителей. Ну а главное, проектирование и строительство гидроэлектростанции — дело сложное и дорогое. Для работы турбогенераторов и получения от них большой мощности необходимо высокое давление воды, а для этого в выбранном месте реки строят высокую и очень прочную плотину. Плотина фактически перегораживает реку, не даёт прибывающей из горных районов воде сразу же продолжать свой путь к морю-океану. Чаще всего высота бетонно-каменной плотины около 90 метров, и за ней, естественно, поднятая плотиной вода затопила огромные территории и образовала целое море, как его называют — «водохранилище». Чаще всего в плотину в нижней её части вмонтированы машинные залы, и в них электрогенераторы, турбины и мощные трубопроводы, которые подводят к ним воду с самого верха, с верхней отметки, до которой поднята вода (верхний бьеф). Вода, стартовавшая высоко наверху, проходит внизу через турбины и, отдав электрическим генераторам свою энергию, выходит на свой нижний уровень (нижний бьеф), с которого она продолжит свой обычный путь к морю или к океану. Чтобы читатель легче представил себе, что может стоять за этим коротким рассказом о гидроэлектростанции, приведём несколько цифр и фактов касательно новой мощной станции на реке Ангаре — Богучанской ГЭС (иногда для краткости её называют БоГЭС.
ВК-206. Этот рисунок напоминает нам о союзе химии и науки об электричестве. Он мог бы появиться в самом начале книги, так как этот союз есть исключительно важная, можно сказать, великая истина, определяющая наши знания о мире, в котором мы живём. Достаточно вспомнить, что электричество есть одна из основ устойчивости атомов и сила, собирающая их в молекулы, из которых состоят все вещества. Химия не может жить без электричества, но и его величие во многом связано с успехами химии.
Р-84. ЭНЕРГИЯ ТЕПЛА — ПЕРВЫЕ ШАГИ ГИГАНТА. Когда-нибудь об этом всё же нужно подумать — люди получают немалую реальную помощь от созданных ими машин и сооружений. Огромные подъёмные краны, 750 миллионов автомобилей, бессчётные заводы и сельскохозяйственные фермы, поезда метро, электронные схемы из двух миллиардов деталей в маленьких, с почтовую марку, чёрных корпусах, океанские лайнеры, благоустроенные квартиры с освещением, водопроводом и центральным отоплением, симфонический оркестр и лучшие голоса мира на небольшом пластмассовом диске, сотни тысяч больших самолётов. Даже не верится, что ещё пару тысяч лет назад человек имел лишь то, что мог добыть силой своих мускулов.
Энергию для нынешнего нашего индустриального могущества в основном получают от тепловых процессов, сжигая для этого ископаемое топливо — нефть, уголь, газ. Использованием этого топлива машинами, превращающими тепло в полезную работу, начали серьёзно заниматься лет триста назад. Во всяком случае первая опубликованная идея паровой машины (1) жившего в Египте греческого математика, инженера и изобретателя Герона Александрийского прождала почти две тысячи лет, чтобы превратиться в мощный тепловой двигатель — в паровую турбину. Она, кстати, уже много десятилетий работает на всех крупных тепловых электростанциях, вращает роторы больших электрогенераторов и участвует в производстве примерно 70 процентов мировой электроэнергии.
Первую работающую паровую машину после десяти лет поисков, переделок, налаживания и проверок построил в 1712 году английский кузнец Томас Ньюкомен при помощи своего друга водопроводчика Джона Коули. В главном паровом насосе давление пара поднимало поршень П1 вверх (2). Затем доступ пара в цилиндр насоса перекрывали, остатки пара конденсировались и в цилиндре оказывалось пониженное давление, как иногда говорят, частичный вакуум. При этом атмосферное давление с силой передвигало поршень П1 вниз (3), и этой силы вполне хватало, чтобы через рычаги переместить вверх поршень П2 водяного насоса и откачать снизу вверх заметную порцию воды. Через некоторое время, познакомившись с реальной работой ньюкоменовского насоса, его стали активно закупать и с его помощью даже ввели в строй ранее затопленные шахты. Но главное, этот насос был первой реально работающей паровой машиной, его создатель не просто высказал соображения в пользу пара, но и показал всем, что пар может работать.