LED super luminosi: la rivoluzione tecnologica nell'illuminazione elettrica

LED super luminosi: la rivoluzione tecnologica nell'illuminazione elettricaMolte persone sanno che i moderni LED sono più efficaci delle lampade a incandescenza e alcuni modelli possono discutere con le lampade fluorescenti. Ma raramente qualcuno pensa a quali cambiamenti ci promettono queste tecnologie.

Quasi due trilioni di dollari - così tanti nuovi LED salveranno i terrestri nei prossimi 10 anni, a condizione che siano ampiamente implementati. Nelle unità energetiche, il risparmio sarà espresso in 18,3 terawattora. La riduzione delle emissioni di CO2 in questo decennio "LED" sarà di 11 gigatoni e il consumo di petrolio diminuirà di quasi un miliardo di barili. E 280 centrali elettriche medie possono essere chiuse.

Sì, i professori Jung Kyu Kim e Fred Schubert del Rensselaer Polytechnic Institute hanno affrontato le previsioni sul futuro dei sistemi di illuminazione a stato solido. Hanno cercato di andare oltre lo scopo di risparmiare elettricità "per una casa" e immaginare come sarà il nostro mondo, in cui i LED diventeranno molto più diffusi ...

 

Come proteggersi dai fulmini

Come proteggersi dai fulminiIl lampo ha sempre risvegliato l'immaginazione e il desiderio di una persona di conoscere il mondo. Ha portato il fuoco sulla terra, dopo aver domato che, la gente è diventata più potente. Non contiamo ancora sulla conquista di questo formidabile fenomeno naturale, ma vorremmo "una convivenza pacifica". Dopotutto, più l'attrezzatura che creiamo è perfetta, più l'elettricità atmosferica è pericolosa. Uno dei metodi di protezione consiste nel valutare in via preliminare, utilizzando uno speciale simulatore, la vulnerabilità delle strutture industriali per il campo attuale ed elettromagnetico dei fulmini.

Amare la tempesta ai primi di maggio è facile per poeti e artisti. L'ingegnere di potenza, il segnalatore o l'astronauta non saranno deliziati dall'inizio della stagione dei temporali: promette troppi problemi. In media, ogni chilometro quadrato della Russia rappresenta ogni anno circa tre fulmini. La loro corrente elettrica raggiunge i 30.000 A e per le scariche più potenti può superare i 200.000 A. La temperatura in un canale al plasma ben ionizzato di fulmini anche moderati può raggiungere i 30.000 ° C, che è parecchie volte superiore rispetto all'arco elettrico della saldatrice. E, naturalmente, questo non è di buon auspicio per molte strutture tecniche. Incendi ed esplosioni da fulmini diretti sono ben noti agli specialisti. Ma i cittadini esagerano chiaramente il rischio di un tale evento ...

 

Lampada elettrica accesa da una partita

Lampada elettrica accesa da una partitaDi recente, nel lampadario di una delle istituzioni di Bucarest, la lampadina di Edison è stata trovata miracolosamente scoperta. Con sorpresa dei presenti, si accendeva all'accensione, ma non all'istante, come facevamo una volta, ma si accese fino a raggiungere un bagliore completo per più di un minuto. Ma questo non era un difetto della lampadina, sebbene la sua durata fosse di circa 80 anni ...

Il percorso per creare una moderna lampada a incandescenza, che sembra elementare nel design, non è stato molto semplice. Per aumentare l'emissione di luce, la sua filettatura doveva essere riscaldata a temperature molto elevate, ma poi, anche isolata dall'aria, evaporava rapidamente e la lampadina “bruciava”.

Gli inventori erano alla ricerca di materiale in grado di resistere alle alte temperature. Sono stati proposti metalli: osmio, tantalio e tungsteno, nonché carbonio ...

 

Primo motore nanoelettrico

Primo motore nanoelettricoI teorici tedeschi dell'Università di Augsburg hanno proposto un modello originale di un motore elettrico che opera secondo le leggi della meccanica quantistica. Un campo magnetico alternato esterno appositamente selezionato viene applicato a due atomi posti in un reticolo ottico a forma di anello a una temperatura molto bassa. Uno degli atomi, che gli scienziati chiamano "portatore", inizia a muoversi lungo il reticolo ottico e dopo un po 'raggiunge una velocità costante, il secondo atomo svolge il ruolo di "avviatore" - grazie all'interazione con esso, il "portatore" inizia il suo movimento. L'intera struttura è chiamata un motore atomico quantistico.

Il primo motore elettrico funzionante fu progettato e dimostrato nel 1827 dal fisico ungherese Agnos Jedlic.Il miglioramento di vari processi tecnologici porta alla miniaturizzazione di vari dispositivi, compresi i dispositivi per convertire l'energia elettrica o magnetica in energia meccanica. Quasi 200 anni dopo la creazione del primo motore elettrico, le loro dimensioni raggiunsero la soglia del micrometro e entrarono nella regione del nanometro.

Uno dei tanti progetti di motori elettrici su micro / nanoscala è stato proposto e implementato dagli scienziati americani nel 2003 in un articolo ...

 

Trasformazione del trasformatore

storia del trasformatore di potenzaNell'industria moderna dell'energia elettrica, ingegneria radio, telecomunicazioni, sistemi di automazione, il trasformatore è diventato ampiamente usato, che è giustamente considerato uno dei tipi comuni di apparecchiature elettriche. L'invenzione del trasformatore è una delle grandi pagine della storia dell'ingegneria elettrica. Sono trascorsi quasi 120 anni dalla creazione del primo trasformatore industriale monofase, la cui invenzione è stata lavorata dagli anni '30 alla metà degli anni '80 del XIX secolo, scienziati, ingegneri di diversi paesi.

Oggi sono noti migliaia di diversi design di trasformatori, da quelli in miniatura a quelli giganti, per il trasporto di cui sono richieste piattaforme ferroviarie speciali o potenti attrezzature galleggianti.

Come sapete, quando si trasmette elettricità a lunga distanza, viene applicata una tensione di centinaia di migliaia di volt. Ma i consumatori, di regola, non possono usare direttamente una tensione così grande. Pertanto, l'elettricità generata nelle centrali termiche, nelle centrali idroelettriche o nelle centrali nucleari subisce una trasformazione, a seguito della quale la potenza totale dei trasformatori è diverse volte superiore alla capacità installata dei generatori nelle centrali elettriche. Le perdite di energia nei trasformatori dovrebbero essere minime e questo problema è sempre stato uno dei principali nella loro progettazione.

La creazione di un trasformatore divenne possibile dopo la scoperta del fenomeno dell'induzione elettromagnetica da parte di eminenti scienziati della prima metà del XIX secolo. Inglese M. Faraday e americano D. Henry. L'esperienza di Faraday con un anello di ferro, sul quale erano avvolti due avvolgimenti isolati l'uno dall'altro, il primario collegato alla batteria e il secondario con un galvanometro, la cui freccia deviava quando il circuito primario veniva aperto e chiuso, è ampiamente noto. Possiamo supporre che il dispositivo Faraday fosse un prototipo di un trasformatore moderno. Ma né Faraday né Henry furono gli inventori del trasformatore. Non hanno studiato il problema della conversione della tensione, nei loro esperimenti i dispositivi sono stati alimentati con corrente diretta anziché alternata e hanno agito non continuamente, ma istantaneamente nel momento in cui la corrente è stata accesa o spenta nell'avvolgimento primario ...

 

Hitachi riceve elettricità dall'aria

Hitachi riceve elettricità dall'ariaHitachi ha sviluppato una nuova tecnologia per la generazione di elettricità, utilizzando vibrazioni presenti nell'aria con un'ampiezza di diversi micrometri.

HITACHI ha sviluppato una nuova tecnologia per la produzione di corrente elettrica attraverso l'uso di processi naturali di vibrazioni che si verificano nell'aria, che passano con un'ampiezza di un paio di micrometri. Nonostante il fatto che questa tecnologia fornisca una tensione elettrica molto bassa, l'interesse è molto grande a causa del fatto che tali generatori possono funzionare in qualsiasi condizione meteorologica e naturale, di cui non possono vantare, ad esempio, i pannelli solari ...

 

"Tutto scorre", o legge di Ohm per i curiosi

Anche l'ultimo mocassino, dopo aver studiato per qualche tempo in prima media, dirà all'insegnante che la legge di Ohm è "U è uguale a I volte R". Sfortunatamente, lo studente eccellente più intelligente dirà poco di più: il lato fisico della legge di Ohm rimarrà un mistero per lui per sette sigilli. Mi permetto di condividere con i miei colleghi la mia esperienza nel presentare questo argomento apparentemente primitivo.

L'oggetto della mia attività pedagogica era l'arte e la terza media umanitaria, i cui interessi principali, come intuisce il lettore, erano molto lontani dalla fisica. Ecco perché l'insegnamento di questa materia è stato affidato all'autore di queste righe, che, in generale, insegna biologia. E 'stato qualche anno fa.

La lezione sulla legge di Ohm inizia con la banale affermazione che la corrente elettrica è il movimento di particelle cariche in un campo elettrico. Se solo una forza elettrica agisce su una particella carica, allora la particella accelera secondo la seconda legge di Newton. E se il vettore della forza elettrica che agisce sulla particella carica è costante sull'intera traiettoria, allora è ugualmente accelerato. Proprio come un peso cade sotto l'influenza della gravità.

Ma qui il paracadutista cade completamente sbagliato. Se trascuriamo il vento, il suo tasso di caduta è costante. Anche uno studente nell'arte e nella classe umanitaria risponderà che oltre alla forza di gravità, un'ulteriore forza agisce sul paracadute che cade - la forza della resistenza aerea. Questa forza è uguale in valore assoluto alla forza di attrazione del paracadute da parte della Terra ed è opposta ad essa nella direzione. Perché? ...

 

Come assemblare e installare un quadro elettrico con un contatore elettrico

Come assemblare e installare un quadro elettrico con un contatore elettricoNella maggior parte degli edifici a più piani, le trombe delle scale di solito hanno un quadro elettrico, dove ci sono metri e interruttori automatici per tutti gli appartamenti sul sito. Tuttavia, nelle case unifamiliari e nel vecchio fondo, i pannelli elettrici spesso devono essere installati da soli. E dato l'aumento del consumo di energia dei nostri tempi, l'installazione di un quadro elettrico diventa una necessità.

È possibile acquistare un quadro elettrico con un contatore elettrico monofase e interruttori automatici, già completati o assemblati in parti. Personalmente, ti consiglio la prima opzione, perché trovare tali parti in modo che si adattino tutte allo scudo e possano essere fissate in modo sicuro non è facile.

Soprattutto, prima di acquistare un contatore elettrico, è necessario consultare l'ufficio vendite di energia locale a riguardo. Cioè, in una campagna che prende soldi da te per l'elettricità consumata. Il fatto è che i contatori elettrici possono essere molto diversi, sia in base al principio di azione, sia in base alle loro caratteristiche tecniche. Questa è principalmente la classe di potenza e precisione. È necessario scoprire questi dati nella fornitura di energia dai controller, annotarli ed è anche desiderabile scoprire l'indirizzo del negozio in cui vengono venduti questi contatori. Di solito, gli addetti alle vendite di energia sono disposti a condividere questi dati, poiché da soli saranno meno problemi.

Dopo aver deciso la scelta del contatore, è necessario prima scoprire nel negozio di articoli elettrici se esiste un pannello già pronto con un tale contatore elettrico e interruttori automatici ("macchine automatiche"). Se c'è, allora sei fortunato. E se no, allora devi comprare tutto separatamente. In questo caso, avrai bisogno di: un contatore elettrico, uno schermo (una scatola in cui si adatteranno il contatore e le "macchine automatiche"), interruttori automatici (il numero è determinato dal numero di linee elettriche), una barra per l'installazione di "macchine automatiche" (guida din), una piastra di contatto in rame per il collegamento 8- 10 fili e 1 metro di cavo tripolare in rame con una sezione di almeno 2,5 mm per il cablaggio ...