Superbright LEDit - tekninen vallankumous sähkövalaistuksessa

Superbright LEDit - tekninen vallankumous sähkövalaistuksessaMonet ihmiset tietävät, että nykyaikaiset LEDit ovat tehokkaampia kuin hehkulamput, ja jotkut mallit voivat kiistellä loistelampuista. Mutta harvoin kukaan ajattelee, mitä muutoksia nämä tekniikat lupaavat meille.

Melkein kaksi triljoonaa dollaria - niin paljon uudet LEDit säästävät maanviljelijöitä seuraavan 10 vuoden aikana, jos ne otetaan käyttöön laajasti. Energiayksiköissä säästöt ilmaistaan ​​18,3 terawattituntina. Hiilidioksidipäästöjen vähentäminen tällä ”LED” -kymmenellä on 11 gigatonnia, ja öljyn kulutus laskee lähes miljardilla tynnyrillä. Ja 280 keskimääräistä voimalaitosta voidaan sulkea.

Kyllä, professorit Jung Kyu Kim ja Fred Schubert Rensselaer-ammattikorkeakoulusta lähestyivät ennustetta solid-state-valaistusjärjestelmien tulevaisuudelle. He yrittivät mennä "yhden talon" sähkön säästön ulkopuolelle ja kuvitella, millainen maailmamme tulee olemaan, jossa LEDit leviävät paljon laajemmalle ...

 

Kuinka suojella itseäsi salamannopealta

Kuinka suojella itseäsi salamannopealtaSalama herätti ihmisen mielikuvitusta ja halua tuntea maailman. Hän toi tulta maahan ja kesyttääkseen sen ihmiset muuttuivat voimakkaammiksi. Emme vielä luota tämän valtavan luonnonilmiön valloittamiseen, mutta haluamme "rauhanomaisen rinnakkaiselon". Loppujen lopuksi: mitä täydellisempi laitteemme luomme, sitä vaarallisempi ilmakehän sähkö on sitä varten. Yksi suojausmenetelmistä on alustavasti, erityisen simulaattorin avulla, arvioida teollisuuslaitosten haavoittuvuus salaman nykyiselle ja sähkömagneettiselle kentälle.

Toukokuun alun myrskyn rakastaminen on helppoa runoilijoille ja taiteilijoille. Voimansiirtotekniikka, signaalimies tai astronautti eivät ole iloisia ukkoskauden alusta: hän lupaa liikaa vaivaa. Keskimäärin jokainen Venäjän neliökilometri antaa vuosittain noin kolme salamaiskua. Niiden sähkövirta nousee 30 000 A: iin, ja tehokkaimmissa purkauksissa se voi ylittää 200 000 A. Lämpötila hyvin ionisoidussa, jopa kohtuullisen salamannopeassa plasmakanavassa voi nousta 30 000 ° C: seen, joka on useita kertoja korkeampi kuin hitsauskoneen sähkökaarissa. Ja tietenkin, tämä ei pidä hyvää monille teknisille laitteille. Suoran salaman aiheuttamat tulipalot ja räjähdykset ovat asiantuntijoiden hyvin tiedossa. Mutta kaupunkilaiset liioittelevat selvästi tällaisen tapahtuman riskin ...

 

Sähkölamppu syttyy ottelusta

Sähkölamppu syttyy ottelustaÄskettäin yhden Bukarestin laitoksen kattokruunu löysi Edisonin lampun ihmeellisesti. Läsnä olleiden yllätykseksi, kun se kytkettiin päälle, se syttyi, mutta ei heti, kuten meillä oli tapana, mutta syttyi täyteen hehkuun yli minuutin. Mutta tämä ei ollut lampun vika, vaikka sen käyttöikä oli noin 80 vuotta ...

Polku nykyaikaisen hehkulampun luomiseen, joka näyttää suunnittelusta alkeellista, ei ollut kovin yksinkertainen. Valonsyötön lisäämiseksi sen lanka oli lämmitettävä erittäin korkeisiin lämpötiloihin, mutta sitten se, jopa eristettynä ilmasta, haihtui nopeasti ja lamppu “palai”.

Keksijät etsivät materiaalia, joka kestäisi korkeita lämpötiloja. Ehdotettiin metalleja: osmium, tantaali ja volframi sekä hiili ...

 

Ensimmäinen nanoelektrinen moottori

Ensimmäinen nanoelektrinen moottoriSaksalaiset teoreetikot Augsburgin yliopistosta ovat ehdottaneet alkuperäistä sähkömoottorin mallia, joka toimii kvanttimekaniikan laeilla. Erityisesti valittu ulkoinen vuorotteleva magneettikenttä kohdistetaan kahteen atomiin, jotka on sijoitettu renkaan muotoiseen optiseen hilaan erittäin alhaisessa lämpötilassa. Yksi atomista, jota tutkijat kutsuivat “kantajaksi”, alkaa liikkua optista hilaa pitkin ja saavuttaa jonkin ajan kuluttua vakionopeuden, toinen atomi on “käynnistimen” rooli - vuorovaikutuksen ansiosta “kantaja” alkaa liikkua. Koko rakennetta kutsutaan kvantiatomimoottoriksi.

Ensimmäisen toimivan sähkömoottorin suunnitteli ja esitti vuonna 1827 unkarilainen fyysikko Agnos Jedlic.Eri teknologisten prosessien parantaminen johtaa erilaisten laitteiden, mukaan lukien laitteet, jotka muuntavat sähkö- tai magneettienergian mekaaniseksi energiaksi, miniatyroitumiseen. Lähes 200 vuotta ensimmäisen sähkömoottorin luomisen jälkeen niiden koko saavutti mikrometrikynnyksen ja astui nanometrialueelle.

Amerikkalaiset tutkijat ehdottivat ja toteuttivat yhden monista mikro / nanomittakaavoisista sähkömoottorihankkeista vuonna 2003 artikkelissaan ...

 

Muuntajan muuntaminen

tehomuuntajan tarinaNykyaikaisessa sähköteollisuudessa, radiotekniikassa, tietoliikenteessä, automaatiojärjestelmissä muuntajaa on käytetty laajalti, jota pidetään perustellusti yhtenä yleisimmistä sähkölaitteista. Muuntajan keksintö on yksi hienoista sivuista sähkötekniikan historiassa. Melkein 120 vuotta on kulunut ensimmäisen teollisen yksivaihemuuntajan, jonka keksintöä työskenteltiin XIX-luvun 30-luvulta 80-luvun puoliväliin, tiedemiehet, insinöörit eri maista.

Nykyään tunnetaan tuhansia erilaisia ​​muuntajamuotoja - pienoiskoosta jättilään, jonka kuljettamiseen vaaditaan erityisiä rautatielavoja tai voimakkaita kelluvia laitteita.

Kuten tiedät, siirrettäessä sähköä pitkällä matkalla käytetään satojen tuhansien volttien jännitettä. Mutta kuluttajat eivät yleensä voi suoraan käyttää niin suuria jännitteitä. Siksi lämpövoimalaitoksissa, vesivoimalaitoksissa tai ydinvoimalaitoksissa tuotettu sähkö muuttuu, minkä seurauksena muuntajan kokonaisteho on useita kertoja suurempi kuin voimalaitosten generaattoreiden asennettu kapasiteetti. Muuntajien energiahäviöiden tulisi olla minimaalisia, ja tämä ongelma on aina ollut yksi tärkeimmistä niiden suunnittelussa.

Muuntajan luominen tuli mahdolliseksi sen jälkeen, kun XIX vuosisadan ensimmäisellä puoliskolla toimivat tutkijat löysivät sähkömagneettisen induktion ilmiön. Englantilainen M. Faraday ja amerikkalainen D. Henry. Faradayn kokemus rautarenkaasta, jolla kahdet toisistaan ​​eristetyt käämit kierrettiin, ensisijainen liitettiin akkuun ja toissijainen galvanometrillä, jonka nuole poikkesi, kun ensiöpiiri avattiin ja suljettiin, on laajalti tunnettu. Voidaan olettaa, että Faraday-laite oli modernin muuntajan prototyyppi. Mutta Faraday ja Henry eivät olleet muuntajan keksijöitä. He eivät tutkineet jännitteenmuutosongelmaa, kokeissaan laitteita syötettiin tasavirralla vaihtovirtaan sijasta ja ne eivät toimineet jatkuvasti, vaan heti hetkessä, kun virta kytkettiin päälle tai pois pääkäämityksessä ...

 

Hitachi saa sähköä ilmasta

Hitachi saa sähköä ilmastaHitachi on kehittänyt uuden tekniikan sähkön tuottamiseksi käyttämällä luonnossa ilmaan tulevia värähtelyjä, joiden amplitudi on useita mikrometrejä.

HITACHI on kehittänyt uuden tekniikan sähkövirran tuottamiseksi käyttämällä luonnollisia värähtelyprosesseja, jotka ilmassa tapahtuvat ja kulkevat muutaman mikrometrin amplitudilla. Huolimatta siitä, että tämä tekniikka tarjoaa erittäin alhaisen sähköjännitteen, kiinnostus siihen on erittäin suuri, koska tällaiset generaattorit voivat toimia missä tahansa sää- ja luonnollisissa olosuhteissa, joista he eivät voi ylpeillä, esimerkiksi aurinkopaneeleilla ...

 

"Kaikki virtaa" tai Ohmin laki uteliaille

Jopa viimeinen leipuri, opiskellut jonkin aikaa 10. luokassa, kertoo opettajalle, että Ohmin laki on ”U on yhtä suuri kuin I-kerta R”. Valitettavasti älykkäin erinomainen opiskelija sanoo vähän enemmän - Ohmin lain fyysinen puoli pysyy hänelle salaisuutena seitsemälle sinetille. Annan itseni jakaa kollegojen kanssa kokemukseni tämän näennäisesti alkeellisen aiheen esittelystä.

Pedagogisen toiminnan tavoitteena oli taiteen ja humanitaarinen 10. luokka, jonka pääintressit, kuten lukija arvaa, ovat kaukana fysiikasta. Siksi tämän aiheen opettaminen uskottiin näiden rivien kirjoittajalle, joka yleensä opettaa biologiaa. Se oli muutama vuosi sitten.

Opetus Ohmin laista alkaa triviaalisella lausunnolla, jonka mukaan sähkövirta on varautuneiden hiukkasten liikettä sähkökentässä. Jos vain sähköinen voima vaikuttaa varautuneeseen hiukkasiin, hiukkanen kiihtyy Newtonin toisen lain mukaisesti. Ja jos varautuneeseen hiukkasiin vaikuttava sähkövoimavektori on vakio koko radalla, niin se kiihdytetään yhtä suuresti. Aivan kuten paino kuuluu painovoiman vaikutukseen.

Mutta täällä laskuvarjohyppääjä putoaa täysin väärin. Jos laiminlyömme tuulen, niin sen pudotusnopeus on vakio. Jopa taiteen ja humanitaarisen luokan opiskelija vastaa, että painovoiman lisäksi putoavaan laskuvarjoon vaikuttaa toinen putoava voima - ilmavastuksen voima. Tämä voima on absoluuttisessa arvossa yhtä suuri kuin laskuvarjon vetovoima Maahan ja on sitä vastapäätä suunnassa. Miksi? ...

 

Kuinka koota ja asentaa sähköinen paneeli sähkömittarilla

Kuinka koota ja asentaa sähköinen paneeli sähkömittarillaUseimmissa monikerroksisissa rakennuksissa porraskäytävissä on yleensä sähköinen paneeli, jossa mittarit ja katkaisijat sijaitsevat kaikilla tonteilla. Omakotitaloissa ja vanhassa rahastossa sähkökortit on kuitenkin usein asennettava itse. Ja ottaen huomioon aikamme lisääntynyt virrankulutus, sähköpaneelin asentamisesta tulee välttämättömyys.

Voit ostaa sähkökytkentätaulun, jossa on yksivaiheinen sähkömittari ja katkaisijat, joko valmiina jo koottuina tai osittain koottuina. Suosittelen henkilökohtaisesti ensimmäistä vaihtoehtoa, koska sellaisten osien löytäminen, jotka kaikki sopivat suojaan ja että ne voidaan kiinnittää turvallisesti, ei ole helppoa.

Tärkeintä on, että ennen sähkömittarin ostamista on otettava yhteyttä paikalliseen energian myyntiosastoon. Toisin sanoen kampanjassa, joka vie sinulta rahaa kulutetusta sähköstä. Tosiasia, että sähkömittarit voivat olla hyvin erilaisia, sekä toimintaperiaatteen että teknisten ominaisuuksiensa perusteella. Tämä on pääasiassa teho- ja tarkkuusluokkaa. Sinun on selvitettävä nämä tiedot energiantoimituksessa ohjaimilta, kirjoitettava ne muistiin, ja on myös suotavaa selvittää sen myymälän osoite, jossa nämä mittarit myydään. Yleensä energian myyjät ovat halukkaita jakamaan nämä tiedot, koska heillä on sitten vähemmän ongelmia.

Kun olet päättänyt mittarin valinnasta, sinun on ensin selvitettävä sähkökaupasta, onko olemassa valmis paneeli, jossa on tällainen sähkömittari ja katkaisijat (”automaatit”). Jos on, niin olet onnekas. Ja jos ei, niin sinun täytyy ostaa kaikki erikseen. Tarvitset tällöin: sähkömittarin, suojuksen (laatikko, johon mittari ja "automaatit" mahtuvat), katkaisijoiden (lukumäärä määräytyy voimajohtojen lukumäärän perusteella), tankin "automaattisten koneiden" asentamiseksi (din-kisko), kuparisen kosketuslevyn 8- 10 johtoa ja 1 metri kuparista kolmijohtimista kaapelia, jonka poikkileikkaus on vähintään 2,5 mm johdotusta varten ...