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 ...
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 ...
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 ...
XIX–XX столетия оказались необычайно щедрыми на научные открытия, особенно из области электромагнетизма. «Низкий старт» научно-техническому прогрессу на последующие 150 лет был дан в 20-х годах XIX века открытием взаимодействия электрических токов Андре Мари Ампера. Следом за ним, в 1827 г., Георг Симон Ом установил зависимость между силой тока и напряжением в проводниках. Наконец, в 1831 г. Майкл Фарадей открыл закон электромагнитной индукции, который лег в основу принципов работы последующих ключевых изобретений – генератора, трансформатора, электродвигателя. В товар электроэнергия превратилась, как известно, благодаря динамо-машине ...
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 ...
Онлайн-торговля живёт скоростью: лишний день простоя — это минус заказы и нервы. Поэтому бизнесу часто подходит облачная онлайн касса: она подключается удалённо, помогает формировать чеки и передавать данные без покупки отдельного оборудования. Что такое облачная онлайн-касса Это касса как сервис: чеки формируются на удалённом сервере, передаются оператору фискальных данных (ОФД) и в Федеральную налоговую службу (ФНС). Решение подходит интернет-магазинам, сервисам подписки, продавцам на маркетплейсах и курьерским службам с оплатами онлайн. Если упростить, облако снимает заботы о железе, обновлениях и фискальном накопителе: всё обслуживает провайдер ...
Фраза «постоянный ток незаменим для электротранспорта» звучит убедительно только до тех пор, пока мы не начинаем отделять привычку от необходимости. Исторически именно постоянный ток (DC) действительно был технологической опорой электротяги, но сегодня эта опора во многом держится не на превосходстве постоянного тока, а на цене замены инфраструктуры, стандартах прошлого и огромной инерции уже построенных систем. Чтобы понять, почему DC так долго считался естественным выбором, нужно вернуться в эпоху, когда силовая электроника ещё не существовала в современном виде. В начале и середине XX века тяговый электропривод был тесно связан с коллекторными двигателями постоянного тока ...
Кофемашина - это не просто бытовой прибор для быстрого завтрака. По сути, в ней собраны сразу несколько инженерных систем: автоматика, термодинамика, гидравлика, материалы, экстракция и контроль качества процесса. Когда мы нажимаем кнопку, машина за несколько десятков секунд проходит путь от состояния ожидания до тонко рассчитанного технологического цикла, где важна каждая мелочь - от температуры воды до размера помола. Если смотреть только со стороны, кажется, что кофемашина делает одну вещь: пропускает горячую воду через кофе. Но на самом деле ей приходится решать сразу несколько задач одновременно. Нужно быстро нагреть воду, удержать нужную температуру, создать достаточное давление, дозировать поток ...
Если в бочку с водой бросить кирпич, бочка уцелеет. Но если в нее выстрелить из пистолета, вода мгновенно разорвет обручи. Дело в том, что жидкости практически несжимаемы. Сравнительно медленно падающий кирпич позволяет воде успеть среагировать: уровень жидкости несколько повысится. А вот когда в воду врезается стремительная пуля, вода уже не успевает подняться, в результате резко подскакивает давление, и бочка разваливается. Нечто похожее произойдет, если в бочку угодит удар молнии. Конечно, такое случается редко. Но вот в озеро или речку «попадания» бывают чаще. Лев Александрович Юткин в детстве стал свидетелем такого события ...
Источниками оптического излучения (другими словами — источниками света) являются многие естественные объекты, а также искусственно создаваемые приборы, в которых те или иные виды энергии превращаются в энергию электромагнитного излучения с длиной волны от 10 нм до 1 мм. В природе такими, давно ставшими нам привычними, источниками являются: солнце, звезды, молнии и т. д. Когерентные источники, такие как лазеры, генерируют узконаправленный свет с высокой степенью монохроматичности и интенсивности. Они используются в медицине, телекоммуникациях и производстве. Некогерентные источники включают лампы накаливания, галогенные лампы, светодиоды и газоразрядные лампы ...
Для начала имеет смысл упомянуть классический эффект Мейснера, при котором из объема проводника, пребывающего в сверхпроводящем состоянии, полностью вытесняется магнитное поле, в которое он помещен. Так, если над охлажденной до критической температуры пластиной из оксида иттрия-бария-меди, ставшей в этих условиях сверхпроводником, разместить магнит, то он сможет парить в воздухе, преодолевая силу тяжести. Оксид иттрия-бария-меди имеет критическую температуру 93К, поэтому жидкого азота с его 77,4 К с избытком хватает для сообщения пластине нужной температуры, при которой она становится сверхпроводником. Суть эффекта Мейснера состоит в том, что наведенное в пластине из сверхпроводника магнитное поле ...
Согласно докладу Всемирного экономического форума, к 2030 году автоматизация создаст 170 миллионов новых рабочих мест при чистом росте занятости около 7%. Электротехника - одна из немногих отраслей, где этот рост сочетается с демографическим давлением: стареющий персонал уходит на пенсию быстрее, чем система образования готовит замену. В России и Беларуси Министерства труда уже зафиксировали устойчивый спрос на электромехаников и электромонтёров как приоритетную нишу рынка труда на ближайшие пять лет. Чтобы понять, куда движется профессия, полезно разобраться, где она находится сегодня. За последние 10-15 лет в русскоязычной электротехнической среде произошла настоящая терминологическая революция ...
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 процесссначала возрастает, а затем убывает. Часто дело ограничивается лишь фазой начала колебания ...
Чтобы сделать электрические или механические колебания (колебательного контура или маятника) незатухающими, необходимо все время компенсировать потери на сопротивление или на трение. Можно, например, воздействовать на колебательный контур переменной ЭДС, которая будет периодически увеличивать ток в катушке, и соответственно поддерживать амплитуду напряжения на конденсаторе. Или можно подталкивать маятник, аналогичным путем поддерживая его гармоническое качание. Как известно, величина энергии магнитного поля катушки колебательного контура связана с ее индуктивностью и током ...
Среди всех технологий долгосрочного хранения электроэнергии одна выделяется своей нарочитой простотой: воздух закачивается под высоким давлением в подземную полость, а когда энергия нужна - выпускается обратно и раскручивает турбину. Никакой экзотической химии, никаких редкоземельных металлов. CAES (Compressed Air Energy Storage, накопление энергии сжатым воздухом) - это технология, которая работает по тому же принципу, что и обычный баллон для пневматики, только в планетарных масштабах. Рынок CAES оценивался в 1,7 млрд долл. в 2025 году и, по прогнозам аналитиков, достигнет 3,6 млрд долл. к 2035 году при среднегодовом темпе роста 7,6%. ...
Любой полупроводниковый прибор, будь то IGBT-модуль в частотном преобразователе или SiC-ключ в тяговом инверторе, неизбежно сталкивается с одним и тем же физическим препятствием: механически идеально ровных поверхностей не существует. Даже тщательно шлифованные металлические плоскости при микроскопическом увеличении обнаруживают горный рельеф пиков и долин, а воздух, заполняющий эти впадины, обладает теплопроводностью около 0,025 Вт/м·К - то есть является прекрасным теплоизолятором. Именно здесь вступают в дело термоинтерфейсные материалы (TIM): их единственная функция - вытеснить воздух из микропространства ...
Промышленные объекты неустанно вибрируют. Трансформаторы гудят на частоте 50 Гц, подшипники электродвигателей отзываются собственными резонансами, трубопроводы передают пульсации насосов на километры в стороны. До недавнего времени всё это механическое беспокойство воспринималось исключительно как помеха, источник усталостных разрушений и акустического дискомфорта. Однако в арсенале современной физики появился класс устройств, способных обратить рассеянную вибрационную энергию в электричество - магнитоэлектрические (МЭ) преобразователи-харвестеры нового поколения. В основе МЭ-харвестера лежит элегантная физическая идея ...