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-220. Частота собственных колебаний в контуре, которую он начнёт излучать, будучи включённым в схему генератора, может быть подсчитана по довольно простой формуле. Из неё видно, что частота эта в равной мере зависит от индуктивности Lк и ёмкости Ск контура: чем меньше эти индуктивность и ёмкость, тем выше частота. К этой зависимости хорошо бы привыкнуть, и даже просто взглянув на контурную катушку и конденсатор, примерно оценить, к какому диапазону частот относится контур.
Когда-то из постоянного тока делали переменный и из переменного постоянный с помощью двух электрических машин: двигатель постоянного тока вращал генератор переменного тока или наоборот. Была даже машина унформер с одним ротором и двумя токосъёмными устройствами для переменного и постоянного тока. Подводишь постоянный ток — снимаешь переменный, подводишь переменный ток — снимаешь постоянный. Сейчас из переменного тока постоянный получают очень просто — с помощью выпрямителя (Р-99). Главные работники в нём — полупроводниковые диоды, они пропускают ток только в одну сторону, и благодаря этому переменный ток становится пульсирующим. А в пульсирующем токе всегда есть постоянная составляющая — заряды, хоть рывками, но обязательно смещаются в одну сторону. Эту постоянную составляющую тока всегда можно выделить с помощью фильтров. А сами выпрямители бывают однополупериодные (они только половину периода формируют энергию постоянного тока) и двухполупериодные (весь период формирует энергию постоянного тока).
Получить переменный ток из постоянного можно с помощью механического прерывателя, электромагнитного вибратора и полупроводникового генератора. В последнем случае используют наиболее простые генераторы, знакомство с которыми у нас впереди.
Кстати, постоянный ток иногда преобразуют в переменный, чтобы с помощью повышающего трансформатора получить высокое напряжение, а из него нередко опять делают постоянное напряжение, но значительно более высокое. Многие телезрители, может быть, не знают, что в их старом телевизоре таким примерно способом получают постоянное напряжение 20–30 тысяч вольт, которое нужно подвести к кинескопу. В автомобиле с помощью транзисторных генераторов из постоянного напряжения 12 В получают несколько тысяч вольт переменного, оно необходимо для зажигания паров бензина в цилиндрах двигателя. Несколько десятилетий эта операция выполнялась с помощью механического прерывателя и высоковольтного трансформатора, хорошо известного старым водителям под именем бобина.
Электротехника освоила столько вариантов основных преобразований напряжений и токов, что потребитель может быть уверен: в каком виде ему нужно электричество, в таком он его и получит.
ВК-221. Электромагнитные волны излучает любой проводник, по которому идёт переменный ток. Но для эффективного излучения используют токи высокой частоты и специальные передающие антенны. Высокочастотный ток непрерывно циркулирует в антенне, и она непрерывно направляет в пространство «сгустки» электрических и магнитных полей. Но каждый такой «сгусток», перестав получать энергию, пытается вернуться в антенну, но не успевает — его уже выталкивает следующий «сгусток».
Т-180. Спецназ из цеха генераторов. Главная сила электроэнергетики — машинные генераторы. Их ближайший помощник — химические источники тока, которые, правда, в целом дают неуловимо малую часть всей потребляемой электроэнергии. И ещё во много раз меньше электрической энергии пока получают из других физических процессов в некоторых источниках специального назначения.
Один такой «спецназовский солдат» просто уверен, что со временем станет генералом (Т-8), — фотоэлементы, которые превращают световую энергию в электрическую, имеют уже определённые практические успехи и дают повод для проектов световых электростанций гигантской мощности. Другой специальный источник — термоэлемент, он напрямую, без посредников получает электрическую энергию из тепловой и мог бы произвести переворот в энергетике, если бы имел более высокий к.п.д. Правда, оказалось, что в каких-то особых случаях можно удовлетвориться и тем, что есть. Много лет назад выпускался термогенератор мощностью несколько ватт для питания радиоаппаратуры, в частности, радиостанций в партизанских отрядах. Это был «бублик» с большим числом термоэлементов, который надевался на стекло керосиновой лампы.