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-118. В цепи переменного тока, которая состоит из обычных резисторов, все напряжения, все токи и э.д.с. совпадают по фазе — их положительные амплитуды, например, появляются одновременно, так же как и отрицательные. Элементы цепи, где совпадают по фазе токи и напряжения, — это активные сопротивления, они ведут себя активно, потребляют электрическую мощность. Совсем иначе ведут себя реактивные сопротивления, которые вскоре появятся в наших электрических цепях.
Р-42. СЛОВО № 1 — «МОДЕЛЬ». Этим рисунком призываю вас по-новому подумать о том, что было рассказано, и о том, что будет. Как ни странно, но слова «модель» и «моделирование» почти не встречаются в школьных учебниках, за многие годы обучения наша смена не приобщается к скрытому за этими словами огромному богатству. Может быть, это связано с ограниченным пониманием слова «модель», которое поддерживают словари и справочники: модель — уменьшенная копия чего-либо (например, коллекция автомобильчиков), марка конструкции (трактор, модель МТЗ-82), человек, позирующий художнику, изделие, с которого снимают форму, и тому подобное.
Вместе с тем в науке и в жизни слово модель понимается прежде всего как упрощённое отображение какой-то сложности, помогающее понять эту сложность, изучить её или принять какое-то связанное с ней важное практическое решение. На рисунке (1) вы видите план небольшого города на берегу реки. Город — это прежде всего люди, их работа, характеры, личные отношения, это состояние домов, электрической сети, водопровода. Но нас всё это сейчас не интересует, нам нужно найти определённый дом и подъехать к нему.
Поэтому мы выбрали очень упрощённую модель города — его план, и на нём проложили свой маршрут. Точно так же мы оставили без внимания подробности устройства сложной машины и на её упрощённой модели-схеме (2) рассматриваем лишь передачу движения от одного блока машины к другому. Простейшая модель самолёта (3) помогает понять, как форма, размеры и наклон крыла влияют на лётные качества большого авиалайнера. Модель входной цепи радиоприёмника (4) поясняет, как происходит его настройка на нужную станцию, а математическая модель (формула) позволяет определить необходимые для этого детали схемы. Модель может пояснить движение бактерии к месту скопления пищи (5), создание музыки (6), создание одежды разных размеров по отработанной модели (7). И, наконец, последний рисунок (8) напоминает, что, когда человек о чём-то мыслит, в его мозгу каким-то образом строятся модели различных устройств, взаимодействий, жизненных ситуаций. Процесс мышления в том и состоит, что человек работает с этими моделями, открывает законы, действующие в природе, постепенно создаёт свою картину мира, находит с помощью моделей варианты своих правильных действий.
Двигатели бывают самые разные, разные по устройству, размерам, по режиму работы, потребляемой электрической мощности, разные по характеру питающей их электродвижущей силы. К некоторым двигателям нужно подводить неизменную э.д.с. (её обычно называют «постоянная э.д.с.», и мы принимаем это название). К другим обязательно нужна переменная питающая э.д.с., то есть такая, у которой непрерывно меняются величина и направление. Но во всех этих разных электрических двигателях используется один и тот же принцип: по обмотке ротора тем или иным способом пропускают ток; магнитное поле внешнего неподвижного, то есть статорного, магнита (или электромагнита) двигает роторную обмотку (и, разумеется, весь ротор), взаимодействуя с её собственным магнитным полем. Сила этого взаимодействия, а значит, и работоспособность двигателя, зависит от тока I в роторной обмотке и от индукции В внешнего магнитного поля: чем больше ток I в обмотке и чем больше индукция В внешнего поля, тем мощнее двигатель. Поэтому, между прочим, в двигателях так много стальных деталей — они уменьшают магнитное сопротивление, при этом возрастают магнитные потоки и магнитная индукция.
Т-101. Правило левой руки позволяет узнать, куда движется проводник с током, помещённый в магнитное поле. Пояснив в самом общем виде, как работает электрический двигатель, уже можно рассказать о нём кое-что конкретное.