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.
Небольшие электрогенераторы с ручным приводом входили в комплект некоторых военных радиостанций для разведчиков — на случай если где-нибудь в тылу врага закончатся батареи. Множество подобных маленьких электрических машин, вращаемых мускульной силой, можно увидеть на велосипедах, их электрическая фара позволяет даже ночью пользоваться этим замечательным транспортом. И совсем уже миниатюрная, но вполне настоящая электростанция — безбатарейный карманный фонарик. Чтобы он давал свет, нужно 30–40 раз в минуту сжимать кулак и с помощью системы рычагов вращать ротор электрогенератора. Его мощность всего 0,2 ватта, рукой много не наработаешь.
ВК-215. Через сорок лет после появления трёхэлектродной лампы был создан усилительный полупроводниковый триод — транзистор. Он мог иметь структуру р-n-р или n-р-n, а значит, всегда имел два pn-перехода. Его зоны называются «эмиттер» (выбрасывающий), «база» и «коллектор» (собирающий). Эмиттерный pn-переход включён в прямом направлении и легко поставляет заряды в базу. Просочившись сквозь неё, они попадают в коллекторный переход и участвуют в создании сильного коллекторного тока.
Р-93. ВМЕСТО ОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ БЕЗ ВСЯКИХ ПРОБЛЕМ ПОЛУЧАЕМ ДВА РАЗНЫХ. Потребитель, как правило, получает электроэнергию с понижающего трансформатора, обслуживающего большой многоквартирный дом или несколько дачных домиков (в этом случае трансформатор часто висит на столбе). Вторичная обмотка такого трансформатора, как правило, имеет три секции, соединённые звездой, и получателю энергии её можно направить с одной из этих секций — с одной из фазовых обмоток. В квартиру или в дачный дом при этом входят два провода с одной из фазовых обмоток и общий, вводится, как принято говорить, одно из трех фазовых напряжений Uф (1). В случае если каким-то аппаратам или машинам необходимо более высокое напряжение, например мощной газовой плите или подъёмной машине лифта, то к ним от того же трансформатора можно подвести линейное напряжение Uл (2), которое почти в два раза (точнее в 1,7 раза) больше фазового.
Т-178. Аккумулятор и гальванический элемент — не кладовка, а химический комбинат. В каком-то смысле аккумулятор или гальванический элемент делают то же самое, что и хорошо знакомый нам конденсатор, — накапливают электрические заряды на двух специальных деталях, на двух электродах. Но конденсатор получает готовые заряды от постороннего источника напряжения и удерживает их на своих обкладках силой электрического поля, а в аккумуляторе и гальваническом элементе свободные заряды появляются в результате определённых химических реакций. Отсюда и название химические источники тока. Существуют, правда, электролитические конденсаторы, в которых для накопления зарядов тоже используют химические процессы, и за счёт этого ёмкость конденсатора получается довольно большой.
В аккумуляторе важнейшие события происходят в жидкости, в которую погружены электроды. Эта жидкость называется «электролит», она участник всех химических и электрических процессов. В электролит, как уже говорилось, погружены два токопроводящих электрода — катод (от греческого «катодос» — «спуск») и анод (от греческого «анодос» — «путь вверх»). Всё, что происходит в аккумуляторе дальше — это результат химических взаимодействий электролита с электродами. Физическая, а точнее, химическая основа создания э.д.с. в аккумуляторах и гальванических элементах была коротко представлена в разделе Т-41. У аккумулятора существуют два основных рабочих режима — зарядка, когда внешний источник энергии создаёт в нём запас энергии, и разряд, когда аккумулятор отдаёт запасённую энергию в виде электрического тока в нагрузке.
При зарядке от внешнего источника к электродам аккумулятора подводят постоянное напряжение — к катоду «минус», к аноду «плюс». В цепи появляется зарядный ток (Р-28), и в итоге создаётся собственная э.д.с. аккумулятора. Она действует и после отключения внешнего напряжения и сохраняет его полярность — на аноде «плюс», на катоде «минус».
При разрядке к заряженному аккумулятору подключают нагрузку, и в цепи появляется разрядный ток — электроны, как всегда, во внеш ней цепи двигаются от «минуса» к «плюсу», то есть от катода к аноду, а условное направление тока, как всегда, от «плюса» к «минусу».
ВК-216. Сорок лет вакуумные лампы совершенствовались и служили основой развития радиоэлектроники. Несмотря на интересные находки, первый транзистор был создан в 1947 году группой физиков-теоретиков высокого класса. Более чем через 12 лет появился совершенно новый полевой транзистор. Его током с электрода затвор управляет слабый сигнал, воздействуя на ток своим электрическим полем. Ток, из которого формируется усиленный сигнал, подводится к электроду исток и снимается с электрода сток уже в усиленном виде.