Андрей Смирнов
Время чтения: ~21 мин.
Просмотров: 0

Вся история стали — технология — 2020

Варианты исполнения

В большинстве случаев ЛДС представляются в виде стеклянной белой матовой трубки со штырьковыми цоколями с двух сторон. Ассортимент, представленный большинством производителей, включает в себя не только трубчатые колбы, но также и приборы U-образной, полуспиральной, спиралевидной, кольцевой и классической, как, у обычных лампочек, формы.

Линейные лампы

Линейную конструкцию наиболее часто можно встретить в условиях промышленных цехов, складов, больших по площади офисных помещений, торговых залов и медицинских учреждений. Все значения касательно размера и конфигурации цокольной части обозначаются в маркировке. Чем больше люминесцентная линейная лампа по габаритам, тем выше показатели ее мощности.

Для большинства ЛЛ используется цоколь стандарта «G13», диаметр лампы обозначается буквой Т, а число рядом информирует о диаметре стеклянной колбы в дюймах. Чаще всего можно увидеть обозначения от Т4 до Т12.

К отличительным особенностям линейных ламп можно отнести устройство, включающее припаянные по краям проводники, направленные внутрь колбы и установленные с 2-ух сторон штырьковые цоколи, обеспечивающие фиксацию и проводимость тока. Основное достоинство люминесцентных  линейных ламп – это их низкое энергопотребление. При таком же световом потоке, как и у ламп с нитью накала, они потребляют энергии в 6-7 раз меньше.

Компактные

Компактные лампы (КЛЛ) типа чаще всего устанавливаются в жилых помещениях, домах, квартирах и небольших офисах. Благодаря своему размеру, низкому энергопотреблению и долгому сроку работы они быстро вытеснили классические лампы накаливания.

Данный вид приборов различается по таким признакам, как:

  • вид цоколя;
  • форма;
  • размер.

Чаще всего колбы КЛЛ выглядят как спираль или полуспираль. Нередко можно увидеть и приборы с U-образной формой.  Небольшой размер делает их удобными в применении в быту.

Что касается цоколя, то здесь производители предлагают 2 варианта: стандартный резьбовой и штырьковый. Первые чаще всего встречаются в формате «Е27», среди вторых наиболее востребованы «G11» и «G23».

Еще одна разновидность – это компактные лампы с более высокой светопередачей. Они чуть дороже по стоимости, но и световой поток, который они проецируют, более качественен. На рынке этот вид представлен как в компактном, так и в линейном исполнении.

Специальные

Разный состав люминофорного покрытия, влияющий на производимый спектр света, определяет специальное назначение люминесцентной лампы.

Данный вид включает в себя:

  • приборы с повышенной цветопередачей для работы в условиях музеев, типографий или картинных галерей;
  • лампы для светотерапии, используемые в условиях физиокабинетов медицинских учреждений;
  • приборы с обозначением «fluora», применяемые для целей растениеводства и цветоводства, в том числе в промышленных теплицах (основной особенностью является испускаемый синий и красный спектр света, оказывающий положительное воздействие на процессы фотосинтеза);
  • аквариумные лампы с синим спектром и ультрафиолетовым излучением, увеличивающим скорость роста кораллов;
  • устройства, проецирующие ближний спектр ультрафиолета (применяются на птицефабриках, создают оптимальные условия для содержания птиц, могут работать как в холодный период, так и круглогодично);
  • приборы разной цветности, применяемые при организации шоу-программ, выступлений, для создания красочных световых эффектах на концертах и в клубах;
  • специальные лампы для искусственного загара (используются в работе соляриев);
  • УФ-лампы из черного кварцевого стекла для применения в лабораторных условиях;
  • стерилизационные и озонирующие (бактерицидные и ртутно-кварцевые лампы для медучреждений).

Цветные лампы, с розовым люминофорным покрытием нередко используются для подсветки мясных витрин в магазинах и супермаркетах. Излучаемый спектр повышает привлекательность продукта и последний раскупается активнее.

Случайная находка

Но официальным родителем всем известной нержавейки стал человек, который ее вовсе не искал и создал лишь благодаря счастливому случаю. Этот жребий выпал на долю английского металлурга-самоучки Гарри Брирли, который в 1908 году возглавил небольшую лабораторию, учрежденную двумя шеффилдскими сталеплавильными компаниями. В 1913 году он проводил исследования стальных сплавов, которые предполагалось использовать для изготовления ружейных стволов. Научное металловедение пребывало тогда в зачаточном состоянии, поэтому Брирли действовал методом проб и ошибок, проверяя на прочность и жароустойчивость сплавы с разными присадками. Неудачные заготовки он попросту складывал в углу, и они там спокойно ржавели. Как-то он заметил, что отливка, извлеченная из электрической печи месяц назад, вовсе не выглядит ржавой, а блестит как новая. Этот сплав содержал 85,3% железа, 0,2% кремния, 0,44% марганца, 0,24% углерода и 12,8% хрома. Он-то и стал первым в мире образцом той стали, о которой позднее сообщила газета New York Times. Он был выплавлен в августе 1913 года.


А столовые ножи производства одной из компаний в Шеффилде, возможно, были не такими острыми, но зато хорошо сопротивлялись коррозии.

Разновидности

Прежде чем ознакомиться с видами ЛН, нужно изучить их характеристики:

  1. Мощность бытовых ламп колеблется от 25 до 150 Вт, а других – до 1000 Вт.
  2. Температура разогрева тела накала – до 2900 – 3000° С.
  3. Светоотдача – от 9 до 19 Лм/1 Вт. Эта характеристика имеет свой диапазон, например, лампочка на 40 Вт может излучать световой поток 415 – 460 Лм.
  4. Напряжение 220 – 230 В и 127 В.
  5. Диаметр цоколя – 14 мм для Е14, 27 мм для Е27, 40 мм для Е40.
  6. Тип цоколя – винтовой, штырьковый (с одним или двумя контактами).
  7. Срок эксплуатации – 1000 часов (если напряжение 220В) или 2500 часов (при 127В).

Основные параметры разных видов ламп накаливания отличаются.

В продаже имеются устройства разного виды, которые различают по форме, наполнению или покрытию колбы, назначению и т. д.

С учетом наполнителя и покрытия внутренней поверхности колбы выделяют такие разновидности лампочек:

  1. Вакуумные – это самые простые устройства с низкой мощностью.
  2. Аргоновые – наполненные аргоном.
  3. Криптоновые – закачан одноименный газ.
  4. Ксенон-галогенная с инфракрасным отражателем.
  5. Лампы с покрытием из люминофора, который преобразует инфракрасные лучи в видимый свет.

В зависимости от функционального излучения различают такие типы ламп:

общего назначения. Это самая большая группа устройств, которые применяются для общего, местного и декоративного освещения. Прибор местного назначения имеет такую же конструкцию, как общего. Отличается он тем, что рассчитан на меньше напряжение. Устанавливают местные лампочки в переносные светильники, станки и т. д.;

  • декоративные лампочки отличаются от обычных формой колб и размещением тела накаливания. Часто применяются для украшения дизайна в стиле ретро;
  • иллюминационные. Колбы этих устройств окрашены в разные цвета с помощью неорганического пигмента или цветных лаков. Обычно их мощность низкая – до 25 Вт;
  • зеркальные. Колба лампы накаливания имеет особую форму, изнутри она частично покрыта тонким слоем распыленного алюминия. Эти устройства излучают более направленный световой поток;
  • сигнальные. Это маломощные лампочки, которые устанавливают в светосигнальные приборы. Сейчас их заменяют светодиодами;
  • транспортные. Это большая группа ламп, которые используются для установки в автомобили, мотоциклы, самолеты, морские судна и т. д. Они прочные, имеют специальный цоколь и рассчитаны на электрическую сеть от 6 до 220 В;
  • двухспиральные. Их применяют в автомобилях (одна нить отвечает за ближний свет, а вторая за дальний), самолетах, железнодорожных светофорах.

Известно еще несколько видов специальных ламп накаливания (прожекторные, коммутаторные, фотолампа и т. д.), которые сейчас все больше замещаются экономками.

Цветной телевизор

Хотя идея создания цветного изображения (с использованием трех монохромных изображений) была опробована в начале 1880-х годов, именно Джон Логи Бэйрд продемонстрировал первую в мире систему цветного телевидения в 1928 году.

Он использовал сканирующие диски как на передающем, так и на приемном концах с 3 спиралями отверстий. У каждой спирали были фильтры другого основного цвета. Приемный конец также имел 3 источника света и коммутатор (поворотный электрический переключатель) для переменного освещения.

4 февраля 1939 года Бэйрд успешно транслировал первую в мире цветную картину из своей студии Crystal Palace на проекционный экран в театре Dominion в Лондоне. Это было механически сканированное 120-строчное изображение.

Бэйрд также начал работать над полностью электронной однотрубной цветной телевизионной системой под названием «Telechrome». К 1944 году ему удалось создать трехмерное изображение с использованием монохромных сигналов в той же системе. Однако его внезапная смерть в 1946 году положила конец развитию этого проекта.

Первый полностью электронный электронный телевизор Бэрда, показывающий живое изображение | Wikimedia

Многие инженеры и корпорации работали над подобными концепциями в течение 1904-х и 1950-х годов. Их механизмы отличались прежде всего тем, как они переставляли цвета, создаваемые тремя пушками.

В 1950-х и 1960-х годах цветное телевидение значительно улучшилось с точки зрения яркости и качества изображения. В Европе цветное вещание было стандартизировано в формате PAL в начале 1970-х годов.

Предпосылки к появлению телевидения

Назначение первых устройств для передачи изображения было сугубо практичным. Известность такие аппараты приобрели только тогда, когда прибор использовался полицией для передачи портрета преступника.

Нельзя точно определить, в каком году создали первый телевизор и был запущен процесс развития технологии. Фантасты начинают предвосхищать его появление задолго до выхода первых действующих моделей. Достигнуть результата было возможно только благодаря огромному количеству осуществляемых в мире одновременно открытий и изобретений.

В 1880 году ученый Порфирий Бахметьев предложил перспективную технологию передачи изображения на расстояния.Картинку предлагалось разложить на составляющие элементы и подавать на приемник в виде отдельных сигналов; а затем при помощи специального устройства собирать воедино.

Возможно, создан был первый телевизор в 1884 году. Тогда Пауль Нипков изобрел устройство для сканирования изображения и его последующего отображения на экране.

Так называемый «диск Нипкова» покрыт расположенными по спирали отверстиями на поверхности. Через них объектив транслировал свет – только одну точку, при помощи одной лампы. Для устройства Нипкова этого было достаточно. Ускоренное вращение диска заставляло пятна света сливаться в цельное изображение. Эта технология работает за счет инерционной особенности восприятия глаз человека, способности складывать в единую картинку воспринятое взглядом остаточное свечение.

Диск обладал существенным недостатком – он давал слишком маленькое изображение. Для того, чтобы на первых телевизорах создавалась картинка площадью не более чем поверхность спичечного коробка, требовался «диск Нипкова», достигающий 40 сантиметров в диаметре.

Повсеместного распространения эта технология не получила и в рядовую жизнь граждан не вошла. Только в 1924 году эксцентричный ученый Джон Лоуги Бэрд ознакомил общественность со своей действующей моделью первого механического телевизора, построенного с использованием диска Нипкова.

Система давала изображение со скоростью 5 кадров в секунду, по 30 столбцам. Исследователь был воодушевлен и вложил усилия в дальнейшее развитие проекта. В следующие годы была увеличена частота смены кадров, добавлена технология трансляции цветного изображения. Бэрд был тем, кто изобрёл телевизор в его механической вариации и внес существенный вклад в остальные направления исследований.

Разработки Джона Бэрда активнее всего использовались в США до 1936 года. Начиная с 1937, механический телевизор оказался полностью вытеснен электронными системами передачи изображения. Бэрд принес огромный вклад в историю развития телевидения и активно способствовал распространению технических достижений в этой сфере. После выхода из употребления механического телевидения, Бэрд способствовал эволюции электронных телевизионных систем. В частности, еще в 1939 году он продемонстрировал способности электронно-лучевых трубок передавать цветное изображение, а в 1944 представил электронный цветной экран собственной разработки.

Когда появился первый цветной телевизор в СССР

Самый первый советский цветной телевизор назывался романтически — «Радуга». Однако, по сути он был черно-белым. Цветной эффект здесь достигался за счет системы светофильтров, которые работали по механическому принципу.

Первая передача в цвете вышла в 1960 году. Для унификации вещания был принят стандарт SECAM, который СССР разработал в партнёрстве с Францией.

Серийное производство первых цветных телевизоров было организовано в Москве на телевизионном заводе. С выходом в массовую продажу модели «Рубин-401», жизнь каждого гражданина союза сильно изменилась. Однако, чтобы уловить изменение цвета, требовалось смотреть трансляцию в темном помещении.

Популярные модели

Конструкция телевизора претерпела сильные изменения. Сначала выпускались ламповые модели, затем транзисторные. Переход на новый стандарт цветного вещания стал причиной роста выбора моделей устройств. Сор временем качество картинки улучшалось, а количество функций возрастало. Рассмотрим самые популярные модели советских телевизоров в виде таблицы.

Название телевизораЦветной или черно-белыйИзготовительГод выпуска
«Луч»ч/бМосковский радиотехнический завод1955 год
«Радуга»цветЛенинградский завод им. Козицкого1957 год
«Темп-22»цветМосковский завод № 5281959 год
«Беларусь»ч/бМинский приборостроительный завод им. Ленина1963 год
«Березка»ч/бХарьковский завод «Коммунар»1967 год
«Рубин-401»цветМосковский телевизионный завод «Рубин»1967 год
«Каскад»ч/бКуйбышевский завод Экран1969 год
«Электроника»ч/бХарьковский завод «Радиодеталь» (ПО «Элитан»)1969 год
«Фотон»ч/бСимферопольский завод телевизоров имени 50-летия СССР1970 год
«Рекорд-101»цветАлександровский радиозавод1970 год
«Электрон»ч/бЛьвовский телевизионный завод1971 год
«Весна»ч/бДнепропетровский радиозавод1983 год

Моделей ТВ советского производства более 30-ти. Нередко отечественные разработки занимали призовые места на международных выставках и по праву считались образцом качества и надежности.

Самыми массовыми для населения телевизорами стали модели «Рекорд В-312» (1975) и линия устройств «Рассвет-307» и «Рассвет-307-1» (1975 и 1982 соответственно).

Число телевизоров в обычных семьях также стремительно росло: если в 1957 году среди населения можно было насчитать около 1 миллиона телеприемников, то в 70-е годы эта цифра составила 6 миллионов, еще через 10 лет она возросла до 50 миллионов цветных устройств.

Один из самых массовых ТВ — «Рубин-714/Д» — был цветным. За 9 лет, пока его производили, выпустили почти 1,5 миллиона штук.

Особенности эксплуатации

Применение ножей из дамасской стали возможно в разные сферах: на охоте, кухне или как коллекционный. Правильная заточка увеличивает срок использования лезвия.

Наши рекомендации:

Изучить твердость стали – качество материала проверяется углом заточки изделия

Он должен быть как можно меньше
Угол заводской заточки требуется сохранять.
Обращать внимание на слои металла – предусматривается предельная осторожность при заточке. При неаккуратном движении есть риск загнуть мягкий слой на твердый в районе кромки лезвия
Внешне клинок будет выглядеть острым

На практике может выясниться обратное.
Проводить подготовительные процедуры – необходим предварительный осмотр лезвия на наличие повреждений и сколов. Заточка такой поверхности приведет к последующей потере остроты.
Производите заточку исключительно от руки – рекомендация по затачиванию лезвий исключает применение автоматических приспособлений. Снятие слоя за слоем должно чувствоваться. Первым применяется крупнозернистый абразив. Счищается старый слой. 80 % заточки происходит во время грубой обработки. Проводится не менее 5 минут. Вторая фаза заточки — декоративная. Шлифовка проводится абразивом с мелкой зернистостью. Устраняются царапины, улучшается вид лезвия, увеличивается срок эксплуатации.
Правильные движения – плавное и равномерное применение абразива вдоль лезвия позволяет получить максимально эффективный результат. Запрещены резкие, дергающие движения. Такие действия могут привести к снижению срока эксплуатации. Классический поперечный способ не годится для заточки дамасской стали. Слои необходимо снимать равномерно, исключительно вдоль лезвия ножа.
Угол заточки – определенный угол важен для качественной заточки изделия. Слои мягкой стали легко деформируются и начинают налегать на более твердые слои металла. Ориентироваться стоит на угол в 45 градусов.
Оптимальное давление. Сильное надавливание может привести к деформации более мягких слоев изделия. Минимальное давление приводит к максимально эффективному и бережному результату.
Завершающие процедуры – срок службы продлевается надлежащим уходом. Заржавеет ли дамасская сталь зависит от обработки поверхности клинка. Салфетка, смоченная в лимонном соке, отличное средство для финишной обработки лезвия. Свежая цедра лимона может заменить лимонный сок. Пчелиный воск отлично справляется с предотвращением коррозии металла.

При должном уходе и правильном хранении дамаск долго будет сохранять свои знаменитые качества. Эстетичность и эксклюзивность ножей добавляет им популярности. Немалое количество мифов, интересных легенд и теорий будут и дальше поддерживать интерес к настоящей дамасской стали.

  • Тайна булатной стали / Н.Б. Годеновский. — М.: Феникс, 2010
  • Технология обработки / Л.И. Вереина. — М.: Academia, 2009.
  • Статья на Википедии

U

P

Ur

Uc

r

C

i

увеличивается
до напряжения
источника U,
изменяются
ток в цепи и
напряжение
на резисторе.

Э

Рис.2

по второму
закону Кирхгофа:

.

Ток
в цепи пропорционален
скорости изменения
напряжения
на конденсаторе:

. (3)

Учитывая это,
получаем:

. (4)

Приложенное
к цепи напряжение
делится на две
части: одна из
них

компенсирует
падение напряжения
в резисторе,
а другая ()
равна напряжению
в конденсаторе.

В установившемся
режиме при
замкнутом
рубильнике
Р напряжение
на конденсаторе
не изменяется
, т.е. скорость
изменения
напряжения
на конденсаторе
равна нулю:,
поэтому и ток
в цепи равен
нулю:
.
Напряжение
на резисторе
равно нулю, и,
следовательно,
напряжение
источника
полностью
приложено к
конденсатору:
(т.е. цепь разомкнута
конденсатором).

Доказательства
существования
переходного
периода при
зарядке конденсатора
аналогичны
тем, которые
ранее были
приведены для
цепи с катушкой
индуктивности.

Предложим, что
в момент замыкания
рубильника
напряжение
на конденсаторе
изменилось
скачком от 0 до
U. Такое
предположение
означает конечное
изменение
напряжения
за время, равное
нулю, т.е.
,
что противоречит
уравнению (4),
в котором напряжение
источника
является конечной
величиной.
Кроме того, при
изменении
напряжения
на конденсаторе
скачком энергия
электрического
поля должна
увеличиться
мгновенно от
0 до
.
Для такого
скачкообразного
изменения
энергии требуется
источник бесконечно
большой мощности,
чего не может
быть в действительности.

Из второго
закона коммутации
следует, что
начальный
момент переходного
периода (при
t=0) напряжение
на конденсаторе
равно нулю

(конденсатор
как бы замкнут
накоротко).
Напряжение
на резисторе
равно напряжению
источника
,
а ток в цепи
.

1. Получение
однофазного
переменного
тока. Основные
параметры
переменного
тока. с. 1

2. Основные
понятия о переходных
процессах в
электрических
цепях. с.3

3. Основные
логические
элементы И,
ИЛИ, НЕ и их
применение.
с.8

4. Триггеры. с.11

5. Трёхфазный
ток. с.15

6. Магнитные
цепи. с.19

7. Трёхфазные
и измерительные
трансформаторы.
Автотрансформаторы. с.21

КПД трансформатора.

8. Векторное
изображение
электрических
величин. с.25

Список
используемой
литературы.

1.
Касаткин А.С.
Немцов М.В.

Электротехника:
Учеб. пособие
для вузов.-

4-е
изд., перераб.-
М.: Энергоатомиздат,
1983.-

440с.,
ил.

2.
Евдокимов
Ф.Е.

Теоретические
основы электротехники.

Изд.
4-е, перераб. и
доп. Учебник
для энергетич.

и
электротехнич.
специальностей
техникумов.

М.
«Высш. Школа»,
1975.

496 с.
с ил.

3. Данилов
И.А., Иванов П.М.

Общая электротехника
с основами
электроники

Уч.
Пособие для
студентов
неэлектрических

специальностей,
средн. специальных
уч. Заведений

изд.
3-е.-М.: «Высш. Школа»,
1998.

752 с.
ил.

4.
Китунович
Ф.Г.

Электротехника.

3-е
изд., переработанное
и дополненное.

Минск.
«Высш. Школа»,
1991.

430 с.
ил.

5.
Касаткин А.С.

Основы электротехники.

М.-Л.,
изд-во «Энергия»,
1966.

712 с.
ил.

Министерство
образования
Российской
Федерации

НГАВТ

Никола Тесла

Никола Тесла непризнанный при жизни, как великий ученый, на сегодняшний день входит в десятку самых известных изобретателей. Он внес огромный вклад в создание оборудований, которые работают на переменном токе. Кроме этого, благодаря Тесле появились многофазные системы, синхронные генераторы и прочее. Его открытия стали началом второй промышленной революции. Вклад изобретателя в науку связан с основами робототехники, дистанционного управления и компьютерной науки. Никола Тесла является обладателем более сотни патентов. Его заслуги в мире изобретений по достоинству смогли оценить лишь потомки.

Долгий путь к первой стали

Чтобы узнать сталь, мы должны сначала понять железо, потому что металлы — это почти одно и то же. Сталь содержит железо с концентрацией от 98 до 99 процентов и более. Остальное — это углерод — небольшая добавка, которая существенно влияет на свойства металла. В веках и тысячелетиях до прорывов, которые строили небоскребы, цивилизации настраивались и обрабатывались плавкой, чтобы железо становилось все ближе к стали.

Около 1800 г. до н.э. люди на Черном море, называемые Чалибами, хотели изготовить металл, более прочный, чем бронза, — то, что можно было бы использовать для изготовления непревзойденного оружия. Они помещали железные руды в очаги, забивали их и увольняли для смягчения. Повторив этот процесс несколько раз, Чалибы вытащили из кузницы крепкое железное оружие.

То, что сделали чалибы, называется кованым железом, одним из нескольких основных предшественников современной стали. Вскоре они присоединились к воинственным хеттам, создав одну из самых могущественных армий в древней истории. Ни одно национальное оружие не соответствовало хеттскому мечу или колеснице.

Другой младший брат Стила, так сказать, чугун, который был впервые изготовлен в древнем Китае. Начиная примерно с 500 г. до н.э., китайские металлисты строили печи высотой в семь футов, чтобы сжигать большие количества железа и дерева. Материал выплавляли в жидкость и разливали в резные формы, принимая форму кулинарных инструментов и статуй.

Однако ни кованый, ни чугун не был идеальной смесью. Кованое железо в Чалибах содержало только 0,8% углерода, поэтому оно не обладало прочностью на разрыв стали. Китайский чугун с содержанием углерода от 2 до 4 процентов был более хрупким, чем сталь. Кузнецы Черного моря в конце концов начали вставлять железные прутья в груды раскаленного белого угля, которые создавали кованое железо, покрытое сталью. Но у общества в Южной Азии была лучшая идея. Индия будет производить первую настоящую сталь.

Около 400 г. до н.э. индийские металлисты изобрели метод плавки, который связывал идеальное количество углерода с железом. Ключ был глиняным сосудом для расплавленного металла: тиглем. Рабочие положили в тигли маленькие кованые прутки и кусочки угля, затем запечатали контейнеры и вставили их в печь. Когда они подняли температуру в печи с помощью воздушных выстрелов из сильфона, кованое железо расплавилось и поглотило углерод в древесном угле. Когда тигли остыли, слитки из чистой стали лежали внутри.

Индийские железные мастера доставили свою «сталь вооза» по всему миру. В Дамаске сирийские кузнецы использовали металл, чтобы выковать знаменитые, почти мифологические мечи «дамасской стали», которые, как говорят, достаточно острые, чтобы резать перья в воздухе (и вдохновляющие вымышленные суперматериалы, такие как валерианская сталь Игры престолов). Индийская сталь прошла весь путь до Толедо, Испания, где кузнецы выбили мечи для римской армии.

При поставках в сам Рим абиссинские торговцы из Эфиопской империи служили лживым посредникам, преднамеренно дезинформируя римлян, что сталь была из Сереса, латинского слова для Китая, поэтому Рим подумал, что сталь пришла из места, слишком отдаленного для завоевания. Римляне назвали свою покупку сталью Seric и использовали ее для основных инструментов и строительного оборудования в дополнение к оружию.

Железные дни как драгоценный металл давно прошли. Самые жестокие воины в мире теперь будут носить сталь.

Наука, изучающая электричество

Электричество – природное явление. Оно частично изучается в биологии, химии и физике. Наиболее полно электрические заряды рассматриваются в рамках электродинамики – одного из разделов физики.

Теории и законы электричества

Законов, которым подчиняется электричество немного, но они полностью описывают явление:

  • Закон сохранения энергии – фундаментальный закон, которому подчиняются и электрические явления;
  • Закон Ома – основной закон электрического тока;
  • Закон электромагнитной индукции – о электромагнитном и магнитном полях;
  • Закон Ампера – о взаимодействии двух проводников с токами;
  • Закон Джоуля-Ленца – о тепловом эффекте электричества;
  • Закон Кулон – об электростатике;
  • Правила правой и левой руки – определяющие направления силовых линий магнитного поля и силы Ампера, действующей на проводник в магнитном поле;
  • Правило Ленца – определяющее направление индукционного тока;
  • Законы Фарадея – об электролизе.

Первые опыты с электричеством

Первые опыты с электричеством носили, в основном, развлекательный характер. Их суть была в лёгких предметах, которые притягивались и отталкивались под действием плохо изученной силы. Другой занимательный опыт – передача электричества через цепочку людей, взявшихся за руки. Физиологическое действие электричества активно изучал Жан Нолле, заставивший пройти электрический заряд через 180 человек.

Кто изобрел электричество

Изобретение электричества в 19 веке стало возможным благодаря открытиям целой плеяды великих ученых. В 1752 году Бен Франклин провел свой эксперимент с воздушным змеем, ключом и штормом. Это просто доказало, что молния и крошечные электрические искры — это одно и то же.

Эксперимент Бена Франклина

Итальянский физик Алессандро Вольта обнаружил, что определенные химические реакции могут производить электричество, а в 1800 году он создал гальванический элемент, раннюю электрическую батарею, вырабатывающую постоянный электроток. Он также выполнил первую передачу тока на расстояние, связав положительно и отрицательно заряженные разъемы и создав между ними напряжение. Поэтому многие историки считают, что 1800 — это год изобретения электричества.

В 1831 году электричество стало возможно использовать в технике, когда Майкл Фарадей создал электродинамо, решившее на практике проблему генерирования постоянного электротока. Довольно простое изобретение с использованием магнита, перемещавшегося внутри катушки из медного провода, создавал небольшой ток, протекающий через провод. Оно помогло американцу Томасу Эдисону и британскому ученому Джозефу Свону, каждому в отдельности, примерно в одно время в 1878 году изобрести лампу накаливания. Сами лампочки для освещения были изобретены другими исследователями, но лампа накаливания была первым практичным устройством, дававшем свет в течение нескольких часов подряд.

Русский ученый и инженер А. Н. Лодыгин

В 1800-х и в начале 1900-х годов, сербско-американский инженер, изобретатель и мастер электротехники Никола Тесла стал одним из авторов зарождения коммерческого электричества. Он работал совместно с Эдисоном, сделал много революционных разработок в области электромагнетизма и хорошо известен своей работой с двигателями переменного тока и многофазной системой распределения энергии.

Обратите внимание! Русский ученый и инженер А. Н. Лодыгин изобрел и запатентовал в 1874 г. лампу освещения, где функцию нити накаливания выполнял угольный стержень, размещенный в вакуумной среде сосуда, изготовленного из стекла

Это были первые лампочки освещения в России. Только через 16 лет в 1890-х гг. он применил нить из тугоплавкого металла — вольфрама.

Однозначно нельзя заявить в каком году появился свет. Несмотря на то, что многие историки считают что лампочка была изобретена американцем Эдисоном, тем не менее первая лампа с платиновой нитью накаливания в вакуумном стеклянном сосуде была изобретена в 1840 изобретателем из Англии Де ла Рю.

Дополнительная информация. Российскому ученому П. Н. Яблочкову россияне были благодарны за возникновение электродуговой лампы и хотя ресурс ее работы не превышал 4 часов, осветительный прибор широко использовался на территории Зимнего дворца почти 5 лет.

Электродуговая лампа П.Н.Яблочкова

Бессемеровский прорыв

Генри Бессемер был британским инженером и изобретателем, известным множеством не связанных между собой изобретений, в том числе золотой краской на основе латуни, клавиатурой для наборных машин и дробилкой для сахарного тростника. Когда в 1850-х годах в Восточной Европе началась Крымская война, он построил новый удлиненный артиллерийский снаряд. Он предложил его французским военным, но традиционные чугунные пушки того времени были слишком хрупкими, чтобы стрелять из снаряда. Только сталь могла выдержать контролируемый взрыв.

Процесс производства стали в тигле был слишком дорогим, чтобы производить изделия размером с пушку, поэтому Бессемер решил найти способ производства стали в больших количествах. Однажды, в 1856 году, он решил налить чугун в контейнер, а не дать ему просачиваться в траншею. Попав внутрь контейнера, Бессемер выпустил воздух через перфорацию на дне. В соответствии с Сталь: от шахты к мельнице все оставалось спокойным около 10 минут, а затем из контейнера вдруг вырвались искры, пламя и расплавленный чугун. Когда хаос закончился, материал, оставленный в контейнере, был безуглеродным, чистым железом.

Воздействие этого взрывного плавильного инцидента трудно переоценить. Когда Бессемер использовал сильфон непосредственно на расплавленном чугуне, углерод, связанный с кислородом воздуха, взрывается, оставляя после себя чистое железо, которое благодаря добавлению углеродсодержащих материалов, таких как шпигелейзен, сплав железа и марганца, может легко превратиться в высококачественную сталь.

Бессемер построил машину для проведения процедуры: «конвертер Бессемера». Он был выполнен в форме яйца с внутренней глиняной подкладкой и внешней поверхностью из твердой стали. Вверху небольшое отверстие извергало пламя высотой 30 футов, когда в печь ворвался воздух.

Почти сразу же возникла проблема на британском металлургическом заводе. Оказалось, что Бессемер использовал железную руду, содержащую очень мало фосфора, в то время как большинство месторождений железной руды богаты фосфором. Старые методы выплавки чугуна надежно удаляли фосфор, но преобразователь Бессемера этого не делал, получая хрупкую сталь.

Этот вопрос беспокоил металлургов в течение двух десятилетий, пока 25-летний британский полицейский и химик-любитель Сидни Гилкрист Томас не нашел решение проблемы фосфора. Томас обнаружил, что глиняная подкладка устройства не реагирует с фосфором, поэтому он заменил глину на основе извести. Оно работало завораживающе. Новый метод, который выплавил пять тонн стали за 20 минут, теперь можно использовать на всех металлургических заводах Англии. Старый процесс тигель Huntsman, который производил 60 фунтов стали за две недели, был устаревшим. Конвертер Бессемера был новым королем стали.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации