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 ...
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 ...
Первые магнитные компасы, указывающие направления на магнитные полюса Земли, появились еще в третьем веке до Нашей эры на территории Китая. Это были приборы в форме круглых разливательных ложек с короткими ручками, изготовленные из магнитного железняка. Ложку ставили выпуклой частью на гладкую медную или деревянную поверхность, по которой вокруг были нанесены деления с изображениями знаков зодиака, обозначающие стороны света. Чтобы привести компас в действие, ложку слегка подталкивали, и она начинала вращаться. В конце концов, когда ложка останавливалась, ее ручка указывала точно на южный магнитный полюс Земли. Начиная с двенадцатого века компасы активно начали применяться путешественниками ...
В современном мире для питания различных нагрузок, машин, установок, - используется электрическая энергия. Причина в том, что электричество несложно генерировать, его удобно хранить и легко передавать на расстояние к потребителям по проводам. Однако энергия данного вида, к сожалению, не доступна в необходимом количестве в природе в качестве первичной. Поэтому электрическую энергию приходится получать искусственно - путем генерации (преобразования) из других первичных источников энергии, которые доступны, однако, более широко. Принцип промышленного производства электрической энергии, который используется сегодня повсюду, был открыт еще в начале 19 века Майклом Фарадеем ...
Режим электропотребления, а следовательно, и нагрузки систем неравномерен: он имеет характерные колебания в пределах суток, а также сезонные — в пределах года. Эти колебания в основном определяются ритмом работы предприятий — потребителей электроэнергии, связанным с этим ритмом жизни населения, в меньшей степени — географическими факторами. В общем для суточного цикла всегда характерно большее или меньшее снижение потребления в ночные часы, для годового — в летние месяцы. Глубина этих колебаний нагрузки зависит от состава потребителей. Предприятия круглосуточной работы, особенно с преобладанием непрерывных технологических процессов ...
Программируемые логические контроллеры (ПЛК) уже несколько десятилетий являются основой автоматизации производства. Они управляют всем — от простых конвейерных линий до сложных производственных процессов, требующих высокой точности и надежности. Однако, несмотря на их важность, языки программирования ПЛК часто остаются в тени более популярных языков, таких как jаvascript, C# или Python. Тем не менее, они играют критическую роль в управлении промышленными процессами, и их выбор может существенно повлиять на эффективность, гибкость и долговечность автоматизированных систем. В этой статье мы подробно рассмотрим основные языки программирования ПЛК ...
Диэлектрическая изоляция — обязательная изолирующая часть любого кабеля, которая не только отделяет проводящие жилы друг от друга, физически изолируя их, но и защищает проводники от пагубного воздействия различных факторов окружающей среды. Таких оболочек у одного кабеля может быть одна или несколько. Состояние данных оболочек выступает одним из определяющих критериев в плане безопасности как для персонала, так и для работоспособности оборудования. Если по какой-либо причине диэлектрическая изоляция проводников будет нарушена, это станет чревато аварией, поражением людей электрическим током или даже пожаром ...
Линии электропередачи предназначены для передачи электрической энергии от источника питания (электростанций) к потребителям – в дома, учреждения, на различные предприятия. Электроэнергия от электростанции до конечного потребителя проходит большой путь через множество различных повышающих и понижающих распределительных подстанций, между которыми электроэнергия передается при помощи воздушных и кабельных линий электропередач. Рассмотрим, что собой представляют воздушные и кабельные линии электропередачи, приведем их достоинства и недостатки. Воздушные линии электропередачи (ВЛ) являются ключевым элементом ...
Когда смотришь на бирку кабельного барабана и видишь что-то вроде «ВВГнг(A)-FRLS», первый порыв - спросить, зачем всё это нагромождение букв. На самом деле каждый символ несёт конкретную техническую информацию о том, как кабель поведёт себя в условиях пожара. Эта система индексов закреплена в ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия». Индекс «нг» - это сокращение от «нераспространение горения». Кабель с таким обозначением при одиночной прокладке не поддерживает горение: если убрать внешний источник пламени, он самостоятельно затухает. Казалось бы, всё просто. Но когда кабели укладывают не поодиночке, а пучками, картина меняется.
Эффект Мейснера или эффект Мейснера-Оксенфельда заключается в вытеснении магнитного поля из объема сверхпроводника при его переходе в сверхпроводящее состояние. Данное явление в 1933 году обнаружили немецкие физики Вальтер Мейснер и Роберт Оксенфельд, измерившие распределение магнитного поля за пределами сверхпроводящих образцов олова и свинца. В эксперименте сверхпроводники, в присутствии приложенного магнитного поля, охлаждали ниже температуры их сверхпроводящего перехода, при этом почти все внутреннее магнитное поле образцов обнулялось. Эффект был обнаружен учеными лишь косвенно, так как магнитный поток сверхпроводника сохранялся ...
Электроизоляционные материалы - это материалы, которые не проводят электрический ток. Они широко используются в электротехнике, электронике, радиотехнике и других областях, где требуется изолировать токоведущие части от других частей или от окружающей среды. Электроизоляционные материалы имеют разные свойства, которые зависят от их химического состава, структуры, температуры, частоты и напряженности электрического поля. Электроизоляционные материалы можно разделить на неорганические и органические. Они имеют разные преимущества и недостатки, которые определяют их области применения и перспективы развития ...
Электричество высоких частот представляет собой завораживающий феномен, раскрывающий тонкие грани взаимодействия материи с энергией электромагнитных колебаний. Когда частота переменного тока возрастает от привычных пятидесяти герц бытовых сетей до сотен килогерц, мегагерц и выше, в проводниках и биологических объектах начинают доминировать физические процессы, радикально меняющие как характер распространения электрического заряда, так и природу его воздействия на окружающую среду. Эти явления легли в основу целого спектра технологических применений — от впечатляющих демонстраций с плазменными разрядами до терапевтических методик ...
Серия плакатов о реле и Arduino - удачный учебный материал для первого знакомства с темой автоматического управления нагрузкой. Ее ценность в том, что сложные вещи показаны просто: через схемы, подписи, таблицы и короткие объяснения, которые легко воспринимаются даже новичком. Особенно хорошо работает сам ход подачи материала: от устройства реле и логики контактов к подключению модуля, программе для Arduino и практическим примерам. Такой порядок помогает не заучивать тему механически, а видеть, как теория превращается в рабочую схему. Автор плакатов - индийский инженер Райю Кумават. Моя задача была аккуратно перевести материал и оформить его на русском языке.
Наряду с батарейками (гальваническими элементами) и аккумуляторами, давно существует еще один тип химических источников тока, называемый топливным элементом. В отличие от аккумуляторов и гальванических элементов, топливный элемент требует непрерывной подачи в него химических реагентов; при этом химический состав электролита, в процессе работы такого источника, принципиально не изменяется. Данный метод прямого преобразования химической энергии в электрическую впервые был продемонстрирован в 1838 году английским химиком Уильямом Робертом Грове, открывшим явление ...
Регулирование напряжения на центре питания приводит к изменениям напряжения во всей присоединенной к центру питания сети и называется централизованным, остальные способы регулирования изменяют напряжение на определенном участке и называются местными способами регулирования напряжения. В качестве центра питания городских сетей могут рассматриваться шины генераторного напряжения ТЭЦ или шины низшего напряжения районных подстанций или подстанций глубокого ввода. Отсюда вытекают и способы регулирования напряжения. На генераторном напряжении оно производится автоматически ...
Для создания линий электропередачи наиболее эффективной технологией на сегодня представляется передача электроэнергии по воздушным линиям постоянного тока сверхвысокого напряжения, передача электроэнергии по подземным линиям с газовой изоляцией, а в перспективе — создание кабельных криогенных линий и передача энергии на сверхвысоких частотах по волноводам. Основным достоинством их является возможность несинхронной параллельной работы энергосистем, относительно высокая пропускная способность, удешевление собственно линий по сравнению с трехфазной ЛЭП переменного тока. Кроме того, ЛЭП постоянного тока характеризуются меньшими потерями ...
Для преобразования постоянного тока в переменный применяют специальные электронные силовые устройства, называемые инверторами. Чаще всего инвертор преобразует постоянное напряжение одной величины в переменное напряжение другой величины. Таким образом, инвертор — это генератор периодически изменяющегося напряжения, при этом форма напряжения может быть синусоидальной, приближенной к синусоидальной или импульсной. Инверторы применяют как в качестве самостоятельных устройств, так и в составе систем бесперебойного электроснабжения (UPS) ...
Для регулировки выходного напряжения в цепях переменного тока с выпрямлением применяют управляемые выпрямители. Наряду с другими способами управления выходным напряжением после выпрямителя, такими как ЛАТР или реостат, управляемый выпрямитель позволяет добиться большего КПД при высокой надежности схемы, чего нельзя сказать ни о регулировании при помощи ЛАТРа, ни о реостатном регулировании. Использование управляемых вентилей более прогрессивно и гораздо менее громоздко. Лучше всего на роль управляемых вентилей подходят тиристоры. Многие устройства, выполненные на тиристорах, благодаря их свойствам оказываются проще и эффективнее ...