В области электрических машин для получения постоянного напряжения на зажимах используются различные конструкции, в том числе коллекторные и униполярные машины. В данной статье рассмотрим принцип работы этих машин и значимые этапы их развития, включая влияние изобретений на прогресс электротехники. Коллектор играет ключевую роль в электрических машинах постоянного тока, выполняя функцию преобразования переменного тока, индуцированного в обмотке, в постоянное напряжение на зажимах машины. Основная задача коллектора заключается в изменении направления индуктированной ЭДС и коммутации токов ...

9 ноября 1965 года Нью-Йорк и соседние регионы стали ареной одной из самых масштабных энергетических катастроф XX века. В этот день, когда темнота внезапно поглотила свет мегаполиса, миллионы жителей оказались в безвыходной ситуации. Заголовки газет пестрели фразами вроде «Конец света» и «Авария века». Но что же на самом деле произошло в тот роковой вечер, и какие выводы сделали из этой трагедии? Как началась «лавина»? Причиной коллапса стала, казалось бы, незначительная неисправность на одной из линий электропередачи, связывающих США и Канаду. Сбой на этой линии привел к каскадному отключению ...

Определить в некоторой точке пространства вектор индукции магнитного поля B, порождаемого постоянным электрическим током I, можно с помощью Закона Био-Савара. Это делается путем суммирования всех вкладов в магнитное поле от отдельных элементов тока. Одна из типичных задач состоит в том, чтобы далее определить силу взаимодействия двух параллельных токов. Ведь токи, как известно, порождают собственные магнитные поля, а ток, находящийся в магнитном поле (другого тока) испытывает на себе действие силы Ампера. Под действием силы Ампера, противоположно направленные токи взаимно отталкиваются ...

Природе свойственны периодические процессы: день сменяет ночь, теплое время года сменяется холодным и т. д. Период этих событий почти постоянен и поэтому может быть строго определен. Кроме того, мы вправе утверждать, что приведенные в качестве примера периодические природные процессы не являются затухающими, по крайней мере по отношению к продолжительности жизни одного человека.  Однако в технике, а в электротехнике и в электронике - особенно, далеко не все процессы являются периодическими и незатухающими. Обычно какой-нибудь электромагнитный процесс ...

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 ...

У любого аккумулятора, в зависимости от его типа, есть определенные паспортные значения: номинальное напряжение, максимальный ток, оптимальный ток, номинальная емкость. Отметим, что данные паспортные значения являются верными только при условии соблюдения рекомендованного производителем режима эксплуатации аккумулятора, и только для тех аккумуляторов, жизненный ресурс которых далек от исчерпания. Однако бывает и так, что необходимо сразу добиться от аккумулятора большего, чем то, на что он способен по паспорту. Поэтому для увеличения емкости, рабочего тока или напряжения ...

При описании законов электричества с точки зрения векторных полей, перед нами открываются две математически важные характеристики векторного поля: поток и циркуляция. Хорошо бы разобраться, что это за математические понятия и в чем заключается их практический смысл. На вторую часть вопроса легко ответить сразу, ведь понятия потока и циркуляции лежат в основе уравнений Максвелла, на которых, по сути, и держится вся современная электродинамика. Так, например, закон электромагнитной индукции может быть сформулирован следующим образом ...

Значимость электродинамики в современном мире связана прежде всего с широкими техническими возможностями, которые она открывает для передачи электрической энергии по проводам на большие расстояния, для способов распределения и преобразования электричества в другие формы, - в механическую, тепловую, световую и т. д. Генерируемая на электростанциях, электрическая энергия отправляется через многие километры по линиям электропередачи — в дома и на промышленные объекты, где электромагнитные силы приводят в действие двигатели различного оборудования ...

Наиболее ранний из известных экспериментов, так или иначе связанный с будущей клеткой Фарадея, был проведен в 1755 году Бенджамином Франклином. Ученый наблюдал следующий эффект. Погружая подвешенный на шелковой нити пробковый шарик (незаряженный) в заряженную металлическую банку, Франклин не обнаружил притяжения шарика ко внутренней ее стенке, тогда как снаружи банки такое притяжение можно было наблюдать. И даже если шарик касался дна, то когда его вынимали, на нем не было обнаружено заряда, хотя после прикосновения к банке снаружи заряд на шарике обнаруживался. Франклин посчитал этот факт исключительным ...

И гальванические элементы, и аккумуляторы - являются химическими источниками тока. Это значит, что ток в цепи нагрузки, порождаемый подобными источниками, сопровождает протекание некой химической реакции, которая, в свою очередь, и является причиной протекания тока. В ходе химической реакции исходные вещества, называемые реагентами, превращаются в другие вещества, при этом структура ядер атомов веществ не изменяется, но изменяются электроны, окружающие ядра атомов: происходит перераспределение электронов между реагентами, в итоге образуются новые вещества ...

Вращающееся магнитное поле называют так потому, что в результате действия в пространстве нескольких неподвижных источников магнитной индукции (переменных токов), в сумме получается динамическая силовая картина аналогичная реальному вращению магнитного поля - результирующий вектор магнитной индукции вращается. Магнитные поля, создаваемые этими источниками, - переменные, они имеют одинаковую частоту, но отличаются друг от друга фазами. Так, например, в асинхронных электродвигателях обмотки статора обычно питаются трехфазным током с разностью фаз в 120 градусов ...

Согласно теории БКШ, сверхпроводимость существует благодаря объединению электронов проводимости в так называемые куперовские пары. Куперовская пара представляет собой коррелированное состояние двух электронов с противоположными спинами и импульсами. Концепция взаимодействия электронов куперовской пары с ионами кристаллической решетки проводника - доминирующая на сегодняшний день макроскопическая теория сверхпроводящего состояния. Британский физик Брайан Джозефсон занимался изучением сверхпроводимости начиная с 1962 года ...

Радиочастотная безэховая камера представляет собой специальную исследовательскую комнату, внутри которой радиоволны не отражаются ни от ее стен, ни от пола, ни от потолка. Такой эффект достигается благодаря материалу, которым изнутри покрыты стены, пол и потолок данного помещения. Особенность материала покрытия заключается в том, что он поглощает радиоволны. Для того, чтобы исключить влияние на источник радиоволн, а также на приемник, любых внешних сигналов, камеры подобного рода обычно конструируют таким образом, чтобы и снаружи вовнутрь не допускать соответствующих сигналов ...

В ряде случаев любую электростатическую задачу можно было бы начинать решать с нахождения в каждой интересующей нас точке пространства электрических сил и соответствующих напряженностей, исходя из закона Кулона. Давайте, однако, посмотрим на картину электрических зарядов несколько шире. Для начала изобразим с помощью силовых линий геометрическую картину электрического поля, создаваемого положительным точечным зарядом в точке. Силовые линии будут исходить из положительного заряда. В случае отрицательного заряда, силовые линии будут заканчиваться на нем ...

В некоторых радиотехнических устройствах необходимо обеспечить успешную работу дросселей, катушек, разного рода фильтров и прочих узлов на повышенных частотах (вплоть до сотен мегагерц). Для возможности функционирования сердечников на столь высоких частотах, в качестве материалов для их изготовления применяют специально разрабатываемые составные материалы - магнитодиэлектрики. Магнитодиэлектриками называются композиционные магнитные материалы, характеризуемые значительной величиной удельного электрического сопротивления ...

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 водного раствора серной кислоты со свинцовыми электродами. Источником питания в установке для электролиза служили два соединенных последовательно элемента Бунзена (дававшие в сумме 3,6 - 3,8 вольт). Перед экспериментом свинцовые электроды находились на воздухе ...