Каждый инженер-электрик хоть раз слышал упрёк в адрес реактивной мощности - мол, бесполезная, паразитная, ворует ресурс линий. Но стоит копнуть глубже, и оказывается: без этой "бесполезной" энергии ни один трансформатор не намагнитится, ни один асинхронный двигатель не тронется с места. Разберёмся, что это за явление, откуда оно берётся физически и как с ним обходятся современные энергетики. Реактивная мощность - это составляющая полной мощности цепи переменного тока, которая не превращается в тепло, свет или механическую работу, а циркулирует между источником и приёмником, запасаясь то в электрическом поле конденсатора, то в магнитном поле катушки ...
Каждый, кто учился в школе, помнит этот момент: формулу выучил, на контрольной написал верно, а мир вокруг остался таким же непонятным, как до урока. Пробка не вылетает из перевернутой бутылки, машина продолжает катиться после того, как отпустил педаль газа, лампочка светит слабее при добавлении резистора - и всё это происходит по тем же законам, что записаны в тетради, только тетрадь и жизнь почему-то живут отдельно друг от друга. Слово «обучение» скрывает под собой сразу два разных явления, и путаница между ними объясняет, почему один человек, прочитавший десять книг по физике, так и не начинает видеть физику вокруг себя, а другой - после одного разговора у костра - вдруг понимает, почему звезды не падают на землю ...
Принцип действия элемента Пельтье основан на эффекте Пельтье, который заключается в том, что при пропускании постоянного электрического тока через спай двух разнородных проводников, происходит перенос энергии от одного проводника спая — к другому, при этом в месте спая выделяется или поглощается тепло. Количество выделенного или поглощенного в ходе данного процесса тепла, будет пропорционально току, времени его протекания, а также коэффициенту Пельтье, характерному для данной пары спаянных проводников. Коэффициент Пельтье равен коэффициенту термо-эдс пары, умноженному на абсолютную температуру спая в текущий момент. И поскольку эффект Пельтье наиболее выразителен у полупроводников ...
Вращающий момент, развиваемый на валу асинхронного электродвигателя в условиях нулевой скорости вращения ротора (когда ротор еще неподвижен) и установившегося в обмотках статора тока, - называется пусковым моментом асинхронного двигателя. Пусковой момент иногда называют еще моментом трогания или начальным моментом. При этом подразумевается, что напряжение и частота питающего напряжения приближены к номиналу, причем соединение обмоток выполнено правильно. В номинальном режиме работы данный двигатель будет работать именно так, как предполагали разработчики. Обычно значение величины кратности лежит в пределах от 1,5 до 6, в зависимости от типа двигателя ...
Сила магнита определяется множеством факторов, включая его форму, материал и степень намагниченности. Исследователи активно экспериментируют с различными свойствами магнитов, комбинируя разные типы и материалы для достижения рекордных показателей. Магнетизм — одно из ключевых явлений в физике, играющее важную роль в таких областях, как электротехника, медицина и фундаментальная наука. Кроме того, магнитное поле Земли защищает нашу планету от космической радиации. Магнетизм возникает при движении электрических зарядов и проявляется в виде притяжения или отталкивания объектов с магнитными свойствами. Магнетизм - это фундаментальное взаимодействие ...
Кабель зарытый в землю или уложенный на дно моря ведёт себя иначе, чем провод, подвешенный на опорах. Разница не в материале жилы, а в геометрии: токоведущий проводник и заземлённый экран разделены всего несколькими миллиметрами изоляции. Эта близость превращает каждый метр кабеля в маленький конденсатор, и именно это простое обстоятельство определяет, на какое расстояние вообще можно передавать энергию под землёй или под водой. Воздушная линия тоже обладает ёмкостью между проводом и землёй, но воздушный промежуток в метры на порядки больше, чем миллиметры изоляции в кабеле. Погонная ёмкость подземного или подводного кабеля в 20-50 раз выше, чем у воздушной линии ...
Электрическая сеть страны кажется невидимой и абстрактной вещью - розетка просто работает, и всё. На деле за этой простотой стоит гигантская механическая система из тысяч вращающихся масс, синхронизированных друг с другом с точностью до долей герца. Выключить её одной кнопкой физически невозможно: любое резкое вмешательство запускает переходные процессы, которые способны разрушить оборудование и обесточить целые регионы. Синхронный генератор на электростанции - это не электронный блок, а турбина и ротор массой в десятки, а порой и сотни тонн, вращающиеся с частотой 3000 оборотов в минуту при 50 герцах в сети или 3600 при 60 герцах. Вся эта масса подчиняется законам механики ...
Инженер, который десять лет назад писал программу для контроллера, работал в одной операционной среде: цикл сканирования, детерминированный такт, минимум абстракций между кодом и железом. Сегодня в корпусе того же ПЛК может стоять четырёх- или восьмиядерный процессор, и первый вопрос при проектировании новой системы звучит иначе - не "как ускорить логику", а "какая операционная система будет распределять ресурсы между ядрами, сетевыми интерфейсами и периферией". Многоядерная архитектура ПЛК возникла как ответ на рост вычислительной нагрузки: одно ядро отвечает за жёсткий реал-тайм контроль исполнительных механизмов, другое - за сетевые протоколы, диагностику и обмен с верхним уровнем ...
История использования меди в качестве проводника электрического тока насчитывает уже более двух столетий, начиная с первых экспериментов Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта в конце XVIII века. Однако подлинный расцвет медной проводки начался с момента изобретения практичных генераторов электрического тока и развития телеграфных систем в середине XIX века. За это время медь не только не утратила своих позиций, но и упрочила их, несмотря на появление многочисленных альтернативных материалов и технологий. Преимущество меди кроется в ее атомной структуре. Будучи переходным металлом первой группы периодической системы, медь имеет на внешней электронной оболочке всего один валентный электрон ...
Конструктивные возможности электрических двигателей обеспечивают выполнение различных требований — по мощности, механическим характеристикам, внешним условиям работы. Это позволяет электропромышленности выпускать специализированные серии двигателей, предназначенные для определенных отраслей промышленности, наиболее полно соответствующие режиму работы данных рабочих машин. Подбор электродвигателя начинается с выбора типа двигателя, соответствующего по механическим характеристикам режиму работы приводимого механизма, с учетом экономических характеристик разных типов ...
Энергия — это фундаментальная основа существования материи и движения. Она является количественной мерой взаимодействия различных форм материи и лежит в основе всех процессов, происходящих во Вселенной. В повседневной жизни энергия проявляется в самых разных формах: от движения автомобилей и кораблей до обогрева домов, плавки металлов, приготовления пищи и работы сложных электронных устройств. Без энергии невозможно представить современное общество, ведь она обеспечивает функционирование всех сфер человеческой деятельности — от бытовых нужд до глобальных промышленных процессов. Среди множества видов энергии, известных науке, человечество активно использует три основных ...
Эффективный обогрев жилых, административных, коммерческих и иных объектов невозможен без применения средств тепловой автоматики. Это оборудование автоматически поддерживает температуру теплоносителя в заданном диапазоне, в зависимости от настроек пользователя, других условий регулирования. Стоит подробнее изучить способы организации тепловых систем автоматизации, состав приборов и устройств, особенности применения. Тепловая автоматика в централизованных и автономных системах отопления обеспечивает решение ряда важных задач - стабилизирует температуру, чтобы поддерживать микроклимат в обогреваемых помещениях на заданной отметке ...
Свинцово-кислотный аккумулятор представляет собой вторичный гальванический элемент с электродами на основе свинца, электролитом которого является раствор серной кислоты (H2SO4) с концентрацией примерно 35% по объему в полностью заряженной батарее. В новых типах аккумуляторов этим раствором пропитывают вату из стекловолокна (AGM) или заставляют затвердеть его в форме геля. Свинцово-кислотный аккумулятор был изобретен в 1859 году французским физиком Гастоном Планте (Raimond Louis Gaston Plante), исследователем земного магнетизма и электрических явлений в атмосфере. Данному изобретению предшествовало открытие, сделанное Планте в результате его экспериментов с электролизом ...
Заморозьте воду — и она расширится, потому что при замерзании ее молекулы выстроятся в структуру определенной формы, при которой вода займет больший объем, нежели та же вода в жидком состоянии. Похожим образом ведет себя намагничиваемое тело, например, помещенное во внешнее магнитное поле: состояние намагниченности тела изменяется, в результате, в большей или в меньшей степени, изменяются и линейные размеры данного тела. В этом и заключается явление, называемое магнитострикцией. Физикам хорошо известно, что намагниченность тела может изменяться не только в результате намагничивания, но и в результате фазового перехода ...
Домашняя электрика кажется сложной только до тех пор, пока вы смотрите на нее как на набор проводов, автоматов и розеток. На самом деле это вполне логичная система, у которой есть источник питания, защита, распределение и конечные потребители, а дальше все показано на наглядных иллюстрациях, чтобы вы могли не просто читать, а видеть, как все устроено. Важное предупреждение. Любые реальные работы с электричеством должны выполнять только обученные и аттестованные люди, имеющие навыки, опыт и профессиональный инструмент. Этот текст нужен только для того, чтобы вы понимали устройство системы и могли разговаривать с электриком на одном языке, а не для самостоятельного ремонта.
В 1873 году немецкий врач Карл Эмиль Шнее предложил то, что тогда казалось прорывом в медицине: четыре отдельные фарфоровые ванночки, соединённые с источником постоянного тока. Пациент усаживался, опускал руки и ноги в эти сосуды с тёплой водой - и через его тело начинал течь слабый гальванический ток. Ревматизм, боли в суставах, скованность движений - всё это считалось подходящим показанием для новой процедуры. Идея использовать электрический ток для лечения болезней уходила корнями в опыты Луиджи Гальвани ещё 1791 года, когда тот наблюдал, как ток заставляет сокращаться мышцу лягушки. К середине XIX века медики уже активно экспериментировали с так называемой гальванизацией ...
Существует множество светодиодов различных форм, размеров, мощностей. Однако любой светодиод — это всегда полупроводниковый прибор, в основе которого - прохождение тока через p-n-переход в прямом направлении, вызывающее оптическое излучение (видимый свет). Принципиально все светодиоды характеризуются рядом конкретных технических характеристик, электрических и световых, о которых мы и поговорим далее. Данные характеристики вы сможете найти в даташите (в технической документации) на светодиод. Электрические характеристики — это прямой ток, прямое падение напряжения, максимальное обратное напряжение ...
Опреснительные установки удаляют соли из морской или солоноватой воды и превращают её в пресную. Чаще всего это делают либо мембранным способом, либо тепловым, а выбор технологии зависит от качества исходной воды, доступной энергии и требуемой производительности. Один из эффективнейших методов опреснения морской воды — обратный осмос. Начиная с 70-х годов обратный осмос используют для очистки вод в различных целях, включая получение пресной воды из соленой морской. Данная технология предполагает особого рода фильтрацию (ультрафильтрацию) морской воды под давлением сквозь полупроницаемые (обратноосмотические) мембраны ...