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-228. Пора отдохнуть от несложного дела — передачи голосов по радио. Нас ждут дела более сложные — передача по радио картинки. В принципе это можно сделать так: разбиваем картинку на небольшие участки и поочерёдно передаём сообщения об их освещённости. Используя этот простой метод, нам нужно передать и принять картинку большую, чёткую, подвижную, цветную и со звуком. И чтобы приёмник мог принимать сотни две других картинок, в том числе из других городов и континентов.
Задолго до появления электрической лампочки дуга использовалась в первых электроосветительных приборах, а в начале прошлого века она служила источником высокочастотных токов в радиопередатчиках. Сегодня главная профессия электрической дуги — электросварка, но здесь она уже выступает не как источник света, а как источник тепла.
Использовать электроэнергию для нагревания чего-либо очень невыгодно. Сначала мы сжигали топливо и с немалыми потерями добывали электричество, затем его гнали по проводам, несколько раз меняли напряжение, и всё это для того, чтобы опять превратить электричество в тепло, потеряв в итоге 70–80 % исходных калорий. Однако эту суровую арифметику нередко обесценивает такой существенный аргумент, как удобство. Действительно, не разжигать же керосинку, чтобы сварить пару чашек кофе, и нет смысла сооружать печку, чтобы два-три раза в прохладные дни слегка подогреть воздух в домике на садовом участке.
Тепловое действие тока используется не только в маломощных домашних приборах, но также в лабораторных и даже в промышленных установках, где у электронагрева нет конкурентов или где его достоинства перевешивают значительный расход энергии. Так, в электропечах, в том числе мощностью в сотни и тысячи киловатт, нагревают трубы, проволоку, прутки и иные металлические заготовки для последующей их закалки или пластической деформации, например, для вытяжки или ковки. Иногда, чтобы нагреть заготовку, с помощью понижающего трансформатора непосредственно по ней пропускают очень большой ток при низком напряжении.
ВК-229. Первая задача — создать электрическое описание (сигнал) большого числа точек картинки, в российском стандарте их примерно полмиллиона. Это повторяют 25 раз в секунду, чтобы, как в кино, передавались движения. Электрическую копию такой картинки создаёт передающая ТВ-камера. Экран её трубки изнутри покрыт светочувствительным веществом, и электронный луч, оббегая его, снимает напряжение с освещённых участков. Двигают луч генераторы горизонтальной и вертикальной развёртки.
Для выплавки особых сортов стали существуют малые (на 0,5-25 тонн металла) и большие (более 100 тонн) дуговые печи, где тепло выделяет мощная электрическая дуга между двумя крупными угольными электродами или чаще между электродами и расплавленным металлом. Плавка в таких печах может длиться несколько часов, некоторые специальные сорта стали выплавляют в вакуумных печах — дуговых или индукционных.
Установки для индукционного нагрева напоминают трансформатор, его «вторичная обмотка» — сам нагреваемый металл или металлическая заготовка. В печах такого типа производят плавку чёрных и цветных металлов, разогрев деталей для их последующей сварки или пайки. Используя токи высокой частоты, можно за счёт скин-эффекта нагреть лишь тонкий поверхностный слой металла и осуществить поверхностную закалку, что очень ценно для многих деталей машин (Р-80).
Самая, пожалуй, известная технология, основанная на электрическом нагреве, — это сварка цветных и особенно чёрных металлов. Сегодня без сварки не могут обойтись ни строители домов, ни создатели автомобилей, речных и морских судов, космических аппаратов и, конечно, газопроводных дел мастера. При дуговой сварке электродом служит одна из свариваемых деталей, а второй электрод — тонкий стальной стержень с сероватым покрытием, в котором содержатся присадки для расплавленного металла. Сварщик создаёт дугу между этим электродом и деталью, дуга плавит металл, который, быстро застывая, создаёт прочный сварной шов. При электросварке ток в дуге лежит в пределах от 100 до 1200 ампер, причём токовый режим может резко меняться, и это предъявляет особые требования к понижающему сварочному трансформатору.