§61. Acțiunea unui câmp magnetic asupra unui conductor care poartă curent. Motor electric
Întrebări
1. Cum să arătăm că un câmp magnetic acţionează asupra unui conductor de curent aflat în acest câmp?
1. Dacă agățați conductorul pe fire subțiri flexibile în câmpul magnetic al unui magnet permanent, atunci când porniți curentul electric în rețea cu conductorul, acesta se va abate, demonstrând interacțiunea câmpurilor magnetice ale conductorului și magnetul.
2. Folosind figura 117, explicați ce determină direcția de mișcare a unui conductor purtător de curent într-un câmp magnetic.
2. Direcția de mișcare a unui conductor cu curent într-un câmp magnetic depinde de direcția curentului și de amplasarea polilor magnetului.
3. Ce dispozitiv poate fi folosit pentru a roti un conductor purtător de curent într-un câmp magnetic? Ce dispozitiv este folosit în buclă pentru a schimba direcția curentului la fiecare jumătate de tură?
3. Se poate efectua rotirea unui conductor purtător de curent într-un câmp magnetic folosind dispozitivul prezentat în fig. 115, în care un cadru cu o înfășurare izolată este conectat la rețea prin semi-inele conductoare și perii, ceea ce vă permite să schimbați direcția curentului în înfășurare într-o jumătate de tură. Ca rezultat, cadrul se rotește tot timpul într-o direcție.
4. Descrieți dispozitivul unui motor electric tehnic.
4. Un motor electric tehnic încorporează o ancoră - acesta este un cilindru de fier având fante de-a lungul suprafeței laterale în care se încadrează înfășurarea. Armatura în sine se rotește într-un câmp magnetic creat de un electromagnet puternic. Arborele motorului, care trece de-a lungul axei centrale a cilindrului de fier, este conectat la dispozitiv, care este antrenat de motor în rotație.
5. Unde se folosesc motoarele electrice? Care sunt avantajele lor față de cele termice?
5. Motoarele de curent continuu sunt utilizate în special în transporturi (tramvaie, troleibuze, locomotive electrice), în industrie (pentru pomparea petrolului dintr-un puț) în viața de zi cu zi (în aparatele de ras electric). Motoarele electrice sunt mai mici în comparație cu motoarele termice și, de asemenea, au o eficiență mult mai mare, în plus, nu emit gaze, fum și abur, adică sunt mai ecologice.
6. Cine și când a inventat primul motor electric adecvat utilizării practice?
6. Primul motor electric potrivit pentru utilizare practică a fost inventat de un om de știință rus - Boris Semenovich Jacobi în 1834. Sarcina 11

1. În fig. 117 prezentând o schemă a unui instrument electric de măsurare. În ea, cadrul cu înfășurarea în stare oprită este ținut de arcuri în poziție orizontală, în timp ce săgeata, legată rigid de cadru, indică valoarea zero a scalei. Întregul cadru de miez este plasat între polii unui magnet permanent. Când dispozitivul este conectat la rețea, curentul din cadru interacționează cu câmpul magnetic, cadrul cu înfășurarea se rotește și săgeata se întoarce pe scară și în direcții diferite, în funcție de direcția curentului și unghiul depinde de intensitatea curentului.

2. În fig. 118 prezintă un dispozitiv automat de pornire a soneriei dacă temperatura o depășește pe cea admisă. Este format din două rețele. Primul conține un termometru cu mercur special, care servește la închiderea acestui circuit atunci când mercurul din termometru crește peste o valoare prestabilită, o sursă de alimentare, un electromagnet, a cărui armătură închide al doilea circuit, care conține, pe lângă armătură. , un sonerie și o sursă de energie. Puteți folosi o astfel de mașină automată în sere, incubatoare, unde este foarte important să monitorizați menținerea temperaturii dorite.

Dispozitive al căror scop principal este măsurarea ratei dozei de radiație (alfa, beta și gamma, ținând cont de raze X) și, prin urmare, verificarea radioactivității obiectelor suspecte.
Dispozitivele dozimetrice sunt utilizate pentru a determina nivelurile de radiații la sol, gradul de contaminare a îmbrăcămintei, a pielii umane, a alimentelor, a apei, a furajelor, a transportului și a altor diverse articole și obiecte, precum și pentru a măsura dozele de expunere radioactivă a oamenilor. atunci când se află la obiecte și zone contaminate cu substanțe radioactive.

Sunt utilizate pentru analiza chimică a aerului, care oferă informații despre compoziția calitativă și cantitativă a poluanților și permite prezicerea gradului de poluare. Principalii poluanți interni includ articole de interior, mobilier, acoperiri de podea și tavan, materiale de construcție și finisare. Analiza chimică a aerului relevă indicatori precum praful, dioxidul de sulf, dioxidul de azot, monoxidul de carbon, fenolul, amoniacul, clorura de hidrogen, formaldehida, benzenul, toluenul etc.

Instrumente pentru măsurarea indicelui de hidrogen (indicele pH). Investigați activitatea ionilor de hidrogen în soluții, apă, produse alimentare și materii prime, obiecte de mediu și sisteme de producție, inclusiv în medii agresive.

Servește la evaluarea calității apei potabile. Arată cantitatea de impurități anorganice suspendate în apă, în principal săruri ale diferitelor metale. În viața de zi cu zi, ele sunt utilizate pentru a determina calitatea apei de la robinet, a apei îmbuteliate, precum și pentru a controla eficiența filtrelor de tratare a apei.

Instrumente portabile concepute pentru a măsura nivelul exact al sunetului. Zgomotul este numit un poluant de mediu. De asemenea, este dăunător precum fumul de tutun, precum gazele de eșapament, precum activitatea radiațiilor. Zgomotul poate avea un total de patru tipuri de surse. Prin urmare, se obișnuiește să-l împarți în: mecanic, hidromecanic, aerodinamic și electromagnetic. Dispozitivele moderne sunt capabile să determine nivelul de zgomot al oricăror mecanisme: pământ, apă și chiar linii electrice. Dispozitivul vă va permite să măsurați în mod obiectiv nivelul volumului sunetului.

Dispozitive portabile concepute pentru a măsura nivelul exact de iluminare produs de diverse surse de lumină. Domeniul de aplicare al luxmetrelor este larg, ceea ce se explică, în primul rând, prin sensibilitatea lor spectrală mare, care se apropie de sensibilitatea ochiului uman. Trebuie amintit că unele surse de dispozitive de iluminat, lămpi cu halogen, fluorescente și chiar LED, după un timp de funcționare pierd o cantitate semnificativă de flux luminos, iluminarea generală a încăperii se poate deteriora. Acest lucru nu numai că va reduce acuitatea vizuală a unei persoane, dar îi va afecta și oboseala. Iluminarea trebuie monitorizată constant.

Dispozitive concepute pentru determinarea expresă a cantității de nitrați din legume, fructe, carne și alte produse alimentare. Nu cu mult timp în urmă, pentru a efectua astfel de studii, era necesar un întreg laborator, acum se poate face folosind un singur dispozitiv compact.
Contoarele portabile de nitrați au câștigat o mare popularitate datorită compactității, costului redus și ușurinței de utilizare. Nitrații sunt prezenți în multe îngrășăminte care sunt utilizate în mod activ în agricultură pentru a crește randamentul culturilor. Din acest motiv, nitrații din legume și fructe se găsesc adesea în concentrații semnificative. Intrarea în corpul uman cu alimente, nitrații în cantități mari pot provoca intoxicații cu nitrați, diverse tulburări și boli cronice.
Indicatorul de nitrați vă va ajuta să recunoașteți produsele periculoase în timp și să vă protejați de otrăvirea cu nitrați.

imprimare

Planeta Pământ este învelită în atmosferă ca o pătură invizibilă. Acest înveliș protejează Pământul, precum și toți locuitorii săi, de amenințările din spațiul cosmic. De asemenea, se poate susține că viața pe Pământ este posibilă doar datorită existenței atmosferei.

Omenirea este interesată de mult timp să studieze învelișul de aer al planetei, dar instrumentele de măsurare a indicatorilor atmosferici au apărut relativ recent - cu doar patru secole în urmă. Care sunt modalitățile de a studia învelișul de aer al Pământului? Să le privim mai detaliat.

Studiul atmosferei

Toată lumea se ghidează după prognoza meteo din mass-media. Dar înainte ca aceste informații să fie eliberate publicului, acestea trebuie colectate prin multe metode diferite. Pentru cei care sunt interesați de modul în care este studiată atmosfera, va fi important să știe: principalele instrumente pentru studierea ei, care au fost inventate în secolul al XVI-lea, sunt o giruetă, un termometru și, de asemenea, un barometru.

Acum este implicat studiul învelișului aerian al Pământului. Pe lângă Rusia, include și mai multe țări. Deoarece studiază atmosfera din vremea noastră cu ajutorul unor echipamente speciale, angajații OMM au dezvoltat programe speciale de colectare și prelucrare a datelor. În acest scop, sunt utilizate cele mai moderne tehnologii.

termometre

Măsurarea temperaturii se face în continuare cu ajutorul termometrelor. Gradele sunt măsurate în Celsius. Acest sistem se bazează pe proprietățile fizice ale apei. La zero grade Celsius, trece în stare solidă, la 100 - în stare gazoasă.

Acest sistem poartă numele unui om de știință din Suedia, care a propus să măsoare temperatura folosind această metodă în 1742. În ciuda progreselor tehnologice, termometrele cu mercur sunt încă folosite în multe locuri.

pluviometru

Informațiile despre modul în care este studiată atmosfera vor fi de interes atât pentru școlari, cât și pentru adulți. De exemplu, este curios de știut că cantitatea de precipitații este măsurată de meteorologi cu un pluviometru. Acesta este un dispozitiv cu care puteți măsura atât cantitatea de precipitații lichide, cât și precipitații solide.

Această metodă de studiu a atmosferei a apărut în anii 70 ai secolului trecut. Pluviometrul este format dintr-o găleată, care este montată pe un stâlp și înconjurată de protecție împotriva vântului. Aparatul este amplasat pe teren plat, cea mai buna varianta de instalare este intr-un loc inconjurat de case sau copaci. În cazul în care cantitatea de precipitații depășește 49 mm în 12 ore, atunci ploaia este considerată abundentă. Pentru zăpadă, acest termen se aplică dacă cade 19 mm în aceeași perioadă de timp.

Măsurarea vitezei și direcției vântului

Un instrument numit anemometru este folosit pentru a măsura viteza vântului. De asemenea, este folosit pentru a studia viteza curenților direcționali de aer.

Viteza aerului este unul dintre cei mai importanți indicatori ai atmosferei. Pentru a măsura viteza și direcția vântului, se folosesc și senzori ultrasonici speciali (anemorumbometre). O giruetă este de obicei instalată lângă anemometru. De asemenea, în apropierea aerodromurilor, podurilor și a altor locuri în care vânturile puternice pot fi periculoase, se instalează de obicei pungi speciale în formă de con, din material cu dungi.

barometre

Am examinat cu ajutorul ce instrumente și cum studiază atmosfera. Cu toate acestea, o trecere în revistă a tuturor metodelor de studiu ar fi incompletă fără a menționa barometrul - un dispozitiv special cu care puteți determina forța presiunii atmosferice.

Ideea unui barometru a fost propusă de Galileo, deși studentul său E. Torricelli, care a dovedit primul faptul presiunii atmosferice, a reușit să o pună în aplicare. Barometrele, care măsoară presiunea coloanei atmosferice, vă permit să faceți o prognoză meteo. În plus, aceste instrumente sunt folosite și ca altimetre, deoarece presiunea aerului din atmosferă depinde de înălțime.

De ce aerul împinge suprafața pământului? Moleculele de aer, ca toate celelalte corpuri materiale, sunt atrase de suprafața planetei noastre de forța de atracție. Faptul că aerul are greutate a fost demonstrat de Galileo, iar această presiune a fost inventată de E. Torricelli.

Profesii care studiază atmosfera

Studiul învelișului de aer al Pământului este realizat în principal de reprezentanți a două profesii - meteorologi și meteorologi. Care este diferența dintre aceste două profesii?

Meteorologii participă la diverse expediții. Adesea, munca lor se desfășoară în stații polare, platouri muntoase înalte, precum și aerodromuri și nave de linie oceanică. Meteorologul nu poate fi distras nici măcar un minut de la observațiile sale. Oricât de nesemnificative ar părea fluctuațiile, el trebuie să le înscrie într-un jurnal special.

Meteorologii diferă de meteorologi prin faptul că ei prezic vremea prin analiza proceselor fiziologice. Apropo, termenul „pronosticator” provine din limba greacă veche și este tradus – „vizionare la fața locului”.

Cine studiază atmosfera?

Pentru a face o prognoză meteo, este necesar să folosiți informațiile colectate din mai multe puncte ale întregii planete în același timp. Sunt studiate temperatura aerului, presiunea atmosferică, precum și viteza și puterea vântului. Știința care studiază atmosfera se numește meteorologie. Ea ia în considerare structura și toate procesele care au loc în atmosferă. Există centre meteorologice speciale pe tot Pământul.

De multe ori școlarii au nevoie și de informații despre atmosferă, meteorologie și meteorologi. Cel mai adesea, ei trebuie să exploreze această problemă în clasa a VI-a. Cum este studiată atmosfera și ce specialiști sunt implicați în colectarea și prelucrarea datelor privind schimbările în ea?

Atmosfera este studiată de meteorologi, climatologi și aerologi. Reprezentanții acestei din urmă profesii sunt angajați în studiul diferiților indicatori ai atmosferei. Meteorologii marini sunt specialiști care observă comportamentul maselor de aer deasupra oceanelor. Oamenii de știință atmosferici furnizează informații atmosferice transportului maritim.

Aceste date sunt necesare și întreprinderilor agricole. Există și o astfel de ramură a științei atmosferelor precum radiometeorologia. Și în ultimele decenii s-a dezvoltat o altă direcție - meteorologia prin satelit.

De ce este necesară meteorologia?

Pentru a se face o prognoză meteo corectă, informațiile trebuie nu numai colectate din diferite părți ale globului, ci și procesate corect. Cu cât un meteorolog (sau alt cercetător) are mai multe informații, cu atât rezultatul muncii sale va fi mai precis. Acum, prelucrarea tuturor datelor se realizează folosind tehnologia computerizată. Informațiile meteorologice nu sunt doar stocate într-un computer, ci sunt și folosite pentru a construi prognoze meteo pentru viitorul apropiat.

În timpul funcționării clădirilor, apar inevitabil situații în care este necesar să se caute locațiile firelor și cablurilor cablajelor ascunse. Aceste situații pot include înlocuiri, reparații la cablaj defectuos, necesitatea recondiționării sau recondiționării spațiilor, necesitatea instalării de mobilier sau echipamente suspendate. Găsiți rapid fire fără a distruge pereții cu un dispozitiv de găsire a firelor ascuns. Ce este un astfel de dispozitiv și ce tipuri de căutători există?

Cablaj ascuns

Cu o metodă de instalare ascunsă, detectarea cablajului sub grosimea cărămizii sau a betonului nu este o sarcină ușoară pentru o persoană care întâmpină o astfel de problemă pentru prima dată. Prin urmare, în volume mari de muncă de căutare, lucrează electricieni calificați.

Cu toate acestea, oricine este suficient de versat în electricitate poate căuta independent și repara în continuare. Un dispozitiv pentru găsirea de fire îl va ajuta. În esență, este un detector sau un dispozitiv pentru localizarea cablurilor care nu sunt detectate vizual. Nu este dificil să utilizați acest dispozitiv, este suficient să citiți cu atenție manualul de instrucțiuni.

Principiul de funcționare

Funcționarea dispozitivelor de căutare a cablurilor electrice de tip ascuns se bazează pe următoarele principii:

În primul caz, dispozitivul va reacționa la structura metalică a conductorului și va semnala prezența metalului folosind una dintre metodele prevăzute de proiectarea detectorului (de obicei, aceasta este o alarmă luminoasă sau sonoră, dar opțiunile cu afișaje cu cristale lichide sunt posibil).

Dezavantajul acestui tip de dispozitiv este precizia foarte scăzută de detectare. Rezultatul examinării unui panou din beton armat, de exemplu, poate fi foarte distorsionat datorită faptului că dispozitivul, împreună cu firele, va arăta și prezența fitingurilor și a buclelor de montare.

În al doilea caz, senzorul încorporat în dispozitiv va determina prezența unui conductor prin propagarea câmpului magnetic. Numărul de „false pozitive” va fi minim, dar pentru rezultate pozitive de căutare, cablajul trebuie alimentat. Și unele dispozitive vor putea capta câmpul magnetic doar dacă există și o sarcină de putere destul de mare în rețea.

Dar ce se întâmplă dacă cablul este deteriorat și nu trece curent prin el, de exemplu, când căutați o rupere a cablului? Pentru a face acest lucru, există dispozitive care au proprietățile ambelor tipuri. Cu ajutorul lor, este ușor să determinați cablajul în perete, fără să vă fie teamă să dați peste o bară de armare.

Prezentare generală a modelelor de detectoare

În prezent, cele mai comune dispozitive pentru găsirea cablurilor ascunse în pereți sunt mai multe dispozitive de la diverși producători.

Ciocănitoare

E-121 sau „Woodpecker” este un dispozitiv ieftin care poate determina cu suficientă precizie nu numai locația cablajului ascuns la o distanță de până la 7 cm de suprafața pereților, ci și locul rupturii din cauza mecanică. deteriorarea firului. Cu acest tester, puteți suna complet cablajul din apartament dacă apare o defecțiune necunoscută și neprevăzută. Țara de origine a dispozitivului este Ucraina.

MS-258A

Testerul MS-258A MEET este un dispozitiv de buget fabricat în China. Detectează prezența metalului în structură conform producătorului la o distanță de până la 18 cm, funcționează și prin prezența unui câmp magnetic. Rezultatul este indicat în două moduri - prin aprinderea becului de control și printr-un semnal sonor. Designul are un rezistor variabil care vă permite să reglați sensibilitatea dispozitivului. Dezavantajul acestui model este rezultatul scăzut atunci când este necesară detectarea unui cablu ecranat sau foliat.

Bosch DMF

Următorul detector de zoom BOSCH DMF 10 este un dispozitiv de marcă bine-cunoscut. Determină, în funcție de setări, prezența metalului, lemnului, plasticului, ascunse în structurile clădirilor. Dispozitivul are un afișaj multifuncțional cu cristale lichide, care afișează procesul de setare, afișând rezultatele.

Scaner de perete

Modelul Wall Scanner 80 este un dispozitiv similar ca proprietăți cu predecesorul său din recenzie. Este produs în principal în China de întreprinderile ADA. În funcție de setări, acesta poate fi folosit pentru a găsi diverse materiale în structurile de construcție. Aparatul este destul de compact și ușor.

Microfon, radio și camera termică

În absența unui dispozitiv pentru detectarea cablajului ascuns, căutarea poate fi efectuată în multe moduri diferite. În cele mai multe cazuri, detectoarele sunt înlocuite cu dispozitive electrice în alte scopuri.

În calitate de căutător, puteți folosi cu succes un microfon audio obișnuit conectat la un amplificator cu un difuzor (difuzor). Pe măsură ce microfonul se apropie de locația prevăzută a cablurilor electrice, ar trebui să emită un sunet de fundal amplificator. Și, cu cât microfonul este mai aproape de cablare, cu atât sunetul ar trebui să fie mai puternic și mai puternic. Evident, această metodă de căutare funcționează dacă există tensiune în cablajul ascuns. Dispozitivul nu va detecta un cablu deconectat.

În loc de microfon, puteți utiliza un radio portabil controlat pe frecvență pentru a căuta. După ce l-a reglat la o frecvență de aproximativ 100 kHz, este necesar să se examineze locația presupusei locații a cablurilor cu mișcări netede de-a lungul peretelui. Când radioul se apropie de conductorul ascuns în perete, difuzorul dispozitivului ar trebui să emită un trosnet și un șuierat crescând - o consecință a interferenței create de curentul electric.

Merită să acordați atenție posibilității de a utiliza un dispozitiv, cum ar fi o cameră termică, pentru a căuta cabluri ascunse și prezența defecțiunilor. Va arăta rapid și precis nu numai prezența și locația cablurilor în pereți, ci și locurile de întrerupere sau scurtcircuite. Utilizarea sa se bazează pe proprietatea conductorului de a radia o anumită cantitate de căldură atunci când trece un curent electric.

Conductoarele deconectate cu întrerupere vor arăta pe ecranul camerei termice ca reci, iar când circuitul este închis, dimpotrivă, vor străluci foarte puternic.

Aplicație de schemă

În cazul în care niciunul dintre detectoare nu este la îndemână, este posibil să se determine locația cablurilor ascunse absolut fără dispozitive. Pentru a face acest lucru, este suficient să știți că, conform regulilor stabilite, firele și cablurile sunt așezate în pereți strict vertical sau orizontal. Pe tavane, firele se desfășoară în linii drepte care leagă corpurile de iluminat la cutiile de joncțiune sau întrerupătoarele, paralele cu pereții încăperii și situate în golurile tavanelor sau în țevi din spatele structurii tavanului suspendat. Toate conexiunile cablurilor sunt realizate în cutii de joncțiune.

Cum ajută aceste cunoștințe în căutare? Este posibil să aplicați o schemă a unui cablu ascuns existent sau a secțiunii acesteia de-a lungul pereților și tavanelor și apoi să utilizați această schemă în viitor fără a avea dispozitive scumpe. Mai întâi trebuie să desenați linii drepte vertical în sus de la prize și întrerupătoare. Pe perete, la o înălțime de 150-250 mm de tavan, ar trebui să existe cutii de joncțiune.

Puteți determina locația lor atingând pereții. Cutiile sunt marcate de sunetul schimbat și conectate prin linii drepte, care vor indica locația cablurilor. Racordarea cutiilor si a tabloului de distributie se face si pe linii drepte verticale sau orizontale. Desigur, toate aceste reguli sunt valabile pentru cablarea ascunsă și este recomandat să le folosiți numai la căutarea defecțiunilor din cauza preciziei foarte scăzute a determinării. În cazul cablajului deschis, evident, puteți face fără un dispozitiv și fără atingere.

Cum să găsești o pauză

Mai întâi trebuie să determinați locul unde se presupune că a avut loc circuitul deschis sau scurtcircuitul. Algoritmul de căutare este simplu.

În cazul în care nu există tensiune în prize sau corpuri individuale din cadrul aceluiași grup, există o întrerupere a uneia dintre secțiunile firului. Aici este necesar să tăiați prizele care nu funcționează cu o linie mentală. Cutia de joncțiune va ieși imediat la lumină, după care nu există curent în conductori. Rămâne doar să verificați prezența tensiunii în această cutie de joncțiune folosind un dispozitiv atât de bine-cunoscut precum o șurubelniță indicator sau un multimetru. Dacă nu există tensiune, este necesar să căutați o întrerupere în secțiunea care precede acest nod din partea laterală a tabloului de distribuție.

Dacă nu există tensiune în întregul grup și, în același timp, întrerupătorul care îl protejează este activat, atunci cu un grad mare de probabilitate a existat un scurtcircuit într-una dintre secțiunile cablajului. Poate fi diagnosticat prin măsurarea rezistenței fiecărei secțiuni, deconectarea acesteia de la cutie și îndepărtarea întregii sarcini de pe aceasta.

Pentru a obține un rezultat precis, fiecare secțiune trebuie formată. Se găsește un scurtcircuit unde rezistența va fi zero. Puteți folosi un tester obișnuit în aceste scopuri.

Puteți căuta un scurtcircuit prin deconectarea succesivă a secțiunilor din cutii, începând din partea celui mai îndepărtat circuit de tablou. După deconectarea fiecărei secțiuni individuale, este necesar să se verifice funcționarea circuitului prin aplicarea tensiunii până când întrerupătorul nu se mai oprește. Această metodă de căutare trebuie utilizată cu mare grijă, protejându-vă pe dumneavoastră și pe alți lucrători de șoc electric.

Trebuie remarcat faptul că metodele de mai sus de căutare a cablurilor ascunse devin irelevante dacă există un pașaport tehnic care reflectă toate informațiile despre locația cablajului electric în cameră. Dacă nu există fișă tehnică, se recomandă insistent ca, după găsirea cablajului și înlocuirea acestuia, să întocmească o diagramă pentru a evita lucrările laborioase pe viitor.

Pentru undele de metru și decimetru, ionosfera este transparentă. Comunicarea pe aceste unde se realizează numai la o distanță de linie de vedere. Din acest motiv, antenele de transmisie de televiziune sunt amplasate pe turnuri de televiziune înalte, iar pentru difuzarea televiziunii pe distanțe lungi este necesar să se construiască stații de releu primirea și apoi transmiterea unui semnal.

Și totuși, în prezent, sunt undele cu o lungime mai mică de un metru care sunt folosite pentru comunicațiile radio la distanță lungă. Sateliții Pământului artificial vin în ajutor. Sateliții folosiți pentru comunicațiile radio sunt lansați pe o orbită geostaționară, perioada de revoluție în care coincide cu perioada de revoluție a Pământului în jurul axei sale (aproximativ 24 de ore). Ca urmare, satelitul se rotește cu Pământul și, astfel, plutește peste un anumit punct de pe Pământ situat la ecuator. Raza orbitei geostaționare este de aproximativ 40.000 km. Un astfel de satelit primește un semnal de la Pământ și apoi îl transmite înapoi. Televiziunea prin satelit a devenit deja destul de comună, în orice oraș se pot vedea „antene” - antene pentru recepționarea semnalelor prin satelit. Cu toate acestea, pe lângă semnalele de televiziune, o mulțime de alte semnale sunt transmise prin sateliți, în special semnale de internet, comunicarea se realizează cu nave situate în mări și oceane. Această conexiune se dovedește a fi mai fiabilă decât comunicarea pe unde scurte. Caracteristicile propagării undelor radio sunt ilustrate în Fig.3.

Toate undele radio sunt împărțite în mai multe intervale în funcție de lungimea lor. Denumirile intervalelor, proprietățile de propagare a undelor radio și zonele caracteristice de utilizare ale undelor sunt date în tabel.

Benzi de unde radio
Gama de valuri	lungimi de undă	Proprietăți de propagare	Utilizare
		Ele ocolesc suprafața Pământului și obstacolele (munti, clădiri)	Difuzare
		Radiodifuziune, comunicare radio
Mic de statura		Propagare rectilinie, reflectată din ionosferă.
Ultrascurt	1 - 10 m (metru)	Propagare rectilinie, trecând prin ionosferă.	Radiodifuziune, televiziune, radiocomunicații, radar.
1 - 10 dm (decimetru)
1 - 10 cm (centimetru)
1 - 10 mm (milimetru)

Generarea undelor radio are loc ca urmare a mișcării particulelor încărcate cu accelerație. O undă cu o frecvență dată este generată de mișcarea oscilativă a particulelor încărcate cu această frecvență. Când o undă radio acționează asupra particulelor încărcate libere, apare un curent alternativ de aceeași frecvență cu frecvența undei. Acest curent poate fi înregistrat de dispozitivul receptor. Undele radio de diferite game se propagă diferit lângă suprafața Pământului.

1. Ce frecvență corespunde undelor radio cele mai scurte și lungi?

2. * Exprimați o ipoteză, ce poate determina limita lungimilor undelor radio reflectate de ionosferă.

3. Ce intervale de unde care vin la noi din spațiu putem primi cu receptoare de la sol?

§26. Utilizarea undelor radio.

(Lecție-prelecție).

Aici, există un radio, dar nu există fericire.

I. Ilf, E. Petrov

Cum pot fi transmise informații folosind unde radio? Care este baza pentru transmiterea de informații folosind sateliți artificiali de pământ? Care sunt principiile radarului și ce oportunități oferă radarul?

Comunicare radio. Radar. modularea undelor.

0 "style="border-collapse:collapse;border:none">

Alexander Stepanovici Popov (1859 - 1906) - celebru fizician rus, inventator al radioului. A realizat primele experimente privind aplicarea practică a undelor radio. În 1986 a demonstrat primul radiotelegraf.

Proiecte îmbunătățite ale transmițătoarelor și receptoarelor radio au fost dezvoltate de italianul Marconi, care în 1921 a reușit să stabilească comunicații regulate între Europa și America.

Principiile modulării undelor.

Sarcina principală atribuită undelor radio este transmiterea unor informații la distanță. O undă radio monocromatică de o anumită lungime este o oscilație sinusoidală a câmpului electromagnetic și nu poartă nicio informație. Pentru ca un astfel de val să poată transporta informații, trebuie să fie cumva schimbat sau, în termeni științifici, modula(din lat. modulatio - dimensiune, dimensiune). Protozoare modularea undelor radio a fost folosit în primele radiotelegrafii, pentru care a fost folosit codul Morse. Folosind cheia, transmițătoarele radio au fost pornite pentru un timp mai lung sau mai scurt. Intervalele lungi corespundeau semnului liniuței, iar intervalele scurte corespundeau semnului punctului. Fiecare literă a alfabetului era asociată cu un anumit set de puncte și liniuțe, care veneau cu un anumit decalaj. Pe Fig. Figura 1 prezintă un grafic al oscilațiilor unei unde care transmite un semnal liniuță-punct-punct-liniuță. (Rețineți că într-un semnal real, un număr mult mai mare de oscilații se încadrează într-un punct sau liniuță).

Desigur, era imposibil să se transmită voce sau muzică cu un astfel de semnal, așa că mai târziu au început să folosească o modulație diferită. După cum știți, sunetul este o undă de presiune. De exemplu, un sunet pur corespunzător unei note din prima octava corespunde unei unde a cărei presiune variază după o lege sinusoidală cu o frecvență de 440 Hz. Cu ajutorul unui dispozitiv - un microfon (din grecescul micros - mic, telefon - sunet), fluctuațiile de presiune pot fi convertite într-un semnal electric, care este o schimbare de tensiune cu aceeași frecvență. Aceste oscilații pot fi suprapuse oscilației unei unde radio. O astfel de metodă de modulare este prezentată în Fig. 2. Semnalele electrice corespunzătoare vorbirii, muzicii și imaginilor au o formă mai complexă, dar esența modulației rămâne neschimbată - anvelopa amplitudinii undei radio repetă forma semnalului informațional.

Ulterior, au fost dezvoltate diverse alte metode de modulare, în care se modifică nu numai amplitudinea undei, ca în figurile 1 și 2, ci și frecvența, ceea ce a făcut posibilă transmiterea, de exemplu, a unui semnal complex de televiziune care transportă informații despre imagine. .

În prezent, există tendința de a reveni la „punctele” și „liniile” originale. Faptul este că orice informație audio și video poate fi codificată ca o secvență de numere. Această codificare este realizată în computerele moderne. De exemplu, o imagine de pe ecranul unui computer constă din mai multe puncte, fiecare dintre acestea strălucind într-o culoare diferită. Fiecare culoare este codificată cu un anumit număr și astfel întreaga imagine poate fi reprezentată ca o secvență de numere corespunzătoare punctelor de pe ecran. Într-un computer, toate numerele sunt stocate și procesate în sistemul binar de unități, adică sunt folosite două cifre 0 și 1. Evident, aceste numere sunt similare cu punctele și liniuțele din codul Morse. Semnalele codificate digital au multe avantaje - sunt mai puțin susceptibile la distorsiuni în timpul transmisiei radio și sunt ușor de procesat de dispozitivele electronice moderne. De aceea, telefoanele mobile moderne, precum și transmisia de imagini prin sateliți, folosesc un format digital.

Majoritatea dintre voi probabil v-ați reglat radiourile sau televizoarele la vreun program, unele telefoane mobile folosite. Eterul nostru este umplut cu o mare varietate de semnale radio, iar numărul acestora este în continuă creștere. Nu este „înghesuit” pentru ei acolo? Există restricții privind numărul de emițătoare radio și TV care funcționează simultan?

Se pare că există o limită a numărului de emițătoare care funcționează simultan. Faptul este că atunci când o undă electromagnetică poartă orice informație, aceasta este modulată de un anumit semnal. O astfel de undă modulată nu mai poate fi asociată cu o frecvență sau o lungime strict definită. De exemplu, dacă valul Aîn Fig. 2 are o frecvenţă w, situat în raza undelor radio, și semnalul b are o frecvență W situată în domeniul undelor sonore (de la 20 Hz la 20 kHz), apoi unda modulată în este de fapt trei unde radio cu frecvențe w-W, wși w+W. Cu cât o undă conține mai multe informații, cu atât este mai mare gama de frecvențe pe care o ocupă. La transmiterea sunetului, este suficientă o gamă de aproximativ 16 kHz, un semnal de televiziune ocupă deja o gamă de aproximativ 8 MHz, adică de 500 de ori mai mult. De aceea transmiterea unui semnal de televiziune este posibilă numai în domeniul undelor ultrascurte (metru și decimetru).

Dacă benzile de semnal a două transmițătoare se suprapun, atunci undele acestor transmițătoare interferează. Interferența provoacă interferențe la recepția undelor. Pentru ca semnalele transmise să nu se afecteze între ele, adică pentru ca informația transmisă să nu fie distorsionată, benzile ocupate de posturile radio nu trebuie să se suprapună. Aceasta impune o limită a numărului de transmițătoare radio care operează pe fiecare bandă.

Cu ajutorul undelor radio se pot transmite diverse informatii (sunet, imagine, informatie computer), pentru care este necesara modularea undelor. Unda modulată ocupă o anumită bandă de frecvență. Pentru ca undele diferiților transmițători să nu interfereze, frecvențele acestora trebuie să difere cu o valoare mai mare decât banda de frecvență.

Principiile radarului.

O altă aplicație importantă a undelor radio este radarul, bazat pe capacitatea undelor radio de a reflecta diferite obiecte. Radarul vă permite să determinați locația unui obiect și viteza acestuia. Pentru radar se folosesc unde decimetrice și centimetrice. Motivul acestei alegeri este foarte simplu, undele mai lungi, din cauza fenomenului de difracție, ocolesc obiecte (avioane, nave, mașini), practic fără a fi reflectate de ele. În principiu, sarcinile radarului pot fi rezolvate și cu ajutorul undelor electromagnetice în domeniul vizibil al spectrului, adică prin observarea vizuală a unui obiect. Cu toate acestea, radiația vizibilă este întârziată de componente ale atmosferei precum norii, ceața, praful, fumul. Pentru undele radio, aceste obiecte sunt complet transparente, ceea ce permite utilizarea radarului în toate condițiile meteorologice.

Pentru a determina locația, trebuie să determinați direcția către obiect și distanța până la acesta. Problema determinării distanței este rezolvată simplu. Undele radio se deplasează cu viteza luminii, astfel încât unda ajunge la obiect și se întoarce înapoi într-un timp egal cu dublul distanței până la obiect împărțit la viteza luminii. Dispozitivul de transmisie trimite un impuls radio către obiect, iar dispozitivul de recepție care folosește aceeași antenă primește acest impuls. Timpul dintre transmiterea și recepția unui impuls radio este convertit automat în distanță.

Pentru a determina direcția către obiect, se folosesc antene orientate îngust. Astfel de antene formează o undă sub forma unui fascicul îngust, astfel încât obiectul intră în acest fascicul doar într-o anumită locație a antenei (acțiunea este similară cu fasciculul unei lanterne). În procesul radarului, antena „se întoarce” astfel încât fasciculul de undă să scaneze o zonă mare a spațiului. Cuvântul „învârte” este între ghilimele deoarece la antenele moderne nu are loc o rotație mecanică, direcția antenei este schimbată electronic. Principiul radarului este ilustrat în Fig. 3.

Radarul face posibilă setarea distanței până la obiect, a direcției către obiect și a vitezei obiectului. Datorită capacității undelor radio de a trece liber prin nori și ceață, tehnicile radar pot fi utilizate în toate condițiile meteorologice.

1. ○ Care este lungimea undelor radio utilizate pentru comunicare?

2. ○ Cum să „forțezi” o undă radio să transmită informații?

3. ○ Care este limita numărului de posturi de radio difuzate?

4. Presupunând că frecvența de transmisie trebuie să fie de 10 ori lățimea de bandă ocupată de semnal, calculați lungimea de undă minimă pentru transmiterea unui semnal de televiziune.

5. * Cum poate determina radarul viteza unui obiect?

Secțiunea 27.Principii de funcționare a telefoniei mobile.

(Lecție practică)

Dacă Edison ar avea astfel de conversații, lumea nu ar vedea nici un gramofon, nici un telefon.

I. Ilf, E. Petrov

Cum funcționează telefonul mobil? Ce elemente sunt incluse în componența unui telefon mobil și care este scopul lor funcțional? Care sunt perspectivele de dezvoltare a telefoniei mobile?

0 "style="border-collapse:collapse;border:none">

Stil de viata.

1. Când folosiți un telefon mobil, în imediata apropiere a creierului are loc o emisie constantă de unde radio. În prezent, oamenii de știință nu au ajuns la un consens cu privire la gradul de influență a unor astfel de radiații asupra organismului. Cu toate acestea, nu ar trebui să purtați conversații excesiv de lungi pe un telefon mobil!

2. Semnalele telefoanelor mobile pot interfera cu diferite dispozitive electronice, cum ar fi dispozitivele de navigare. Unele companii aeriene interzic utilizarea telefoanelor mobile în timpul zborului sau la anumite ore ale zborului (decolare, aterizare). Dacă există astfel de interdicții, respectă-le, este în interesul tău!

3. Unele părți ale dispozitivului mobil, cum ar fi afișajul LCD, pot fi deteriorate atunci când sunt expuse la lumina puternică a soarelui sau la temperaturi ridicate. Alte elemente, cum ar fi circuitele electronice care convertesc semnalele, se pot deteriora atunci când sunt expuse la umiditate. Protejați-vă telefonul mobil de astfel de influențe dăunătoare!

Răspuns la sarcina 1.

În comparație cu telefonia convențională, telefonia mobilă nu necesită abonatul să se conecteze la un fir întins la centrala telefonică (de unde și denumirea - mobil).

Comparativ cu comunicarea radio:

1. Telefonia mobilă vă permite să contactați orice abonat care are un telefon mobil sau este conectat la o centrală telefonică cu fir în aproape orice zonă a globului.

2. Emițătorul din telefonul mobil nu trebuie să fie puternic și, prin urmare, poate fi mic și ușor.
Răspuns la sarcina 2. Pentru comunicațiile mobile, ar trebui utilizate unde ultrascurte.
Răspuns la sarcina 3.

Răspuns la sarcina 4. Centrala telefonică trebuie să includă dispozitive care primesc, amplifică și transmit unde electromagnetice. Deoarece undele radio utilizate sunt răspândite pe o distanță de linie de vedere, este necesar să existe o rețea de stații releu. Pentru a comunica cu alte posturi telefonice situate în regiuni îndepărtate, este necesar să aveți acces la rețeaua interurbană și internațională.

Răspuns la sarcina 5. Aparatul trebuie să conțină dispozitive de intrare și ieșire a informațiilor, un dispozitiv care convertește un semnal de informație într-o undă radio și înapoi o undă radio într-un semnal de informare.
Răspuns la sarcina 6.În primul rând, folosind telefonul, transmitem și percepem informații sonore. Cu toate acestea, aparatul ne poate oferi și informații vizuale. Exemple: numarul de telefon pe care suntem sunati, numarul de telefon al prietenului nostru, pe care l-am introdus in memoria telefonului nostru. Dispozitivele moderne sunt capabile să perceapă informații video, pentru care este încorporată o cameră video. În cele din urmă, atunci când transmitem informații, folosim și un simț precum atingerea. Pentru a forma un număr, apăsăm butoanele pe care sunt indicate numerele și literele.
Răspuns la sarcina 7. Introducerea informațiilor audio - microfon, ieșire de informații sonore – telefon, introducerea de informații video cameră video, ieșire de informații video – afişa, precum și butoane pentru introducerea informațiilor sub formă de litere și cifre.
Răspuns la sarcina 8.

(Casuța punctată din ilustrație înseamnă că acest dispozitiv nu face neapărat parte dintr-un telefon mobil).

§28. Optică geometrică și dispozitive optice.

(Lecție-prelecție).

Apoi, fără să scutesc forța de muncă sau cheltuieli, am reușit să fac un instrument atât de perfect încât, privite prin el, obiectele păreau de aproape o mie de ori mai mari și de peste treizeci de ori mai apropiate decât cele văzute în mod natural.

Galileo Galilei.

Cum sunt considerate fenomenele luminoase din punctul de vedere al opticii geometrice? Ce sunt lentilele? În ce dispozitive sunt folosite? Cum se realizează mărirea vizuală? Ce dispozitive vă permit să obțineți o creștere vizuală? Optica geometrica. Distanța focală a lentilei. Obiectiv. matricea CCD. Proiector. Cazare. Ocular.

Elemente de optică geometrică. Obiectiv. Distanța focală a lentilei. Ochiul ca sistem optic. Dispozitive optice . (Fizica 7-9 celule). Știința Naturii 10, § 16.

Optica geometrică și proprietățile lentilelor.

Lumina, ca și undele radio, este o undă electromagnetică. Cu toate acestea, lungimea de undă a radiației vizibile este de câteva zecimi de micrometru. Prin urmare, astfel de fenomene de undă precum interferența și difracția practic nu se manifestă în condiții normale. Acest lucru, în special, a condus la faptul că natura ondulatorie a luminii nu a fost cunoscută de mult timp și chiar Newton a presupus că lumina este un flux de particule. S-a presupus că aceste particule se deplasează de la un obiect la altul în linie dreaptă, iar fluxurile acestor particule formează raze care pot fi observate prin trecerea luminii printr-o gaură mică. Această considerație se numește optică geometrică, spre deosebire de optica unde lumina, unde lumina este tratată ca o undă.

Optica geometrică a făcut posibilă fundamentarea legilor reflexiei luminii și refracției luminii la limita dintre diferite substanțe transparente. Drept urmare, au fost explicate proprietățile lentilelor pe care le-ați studiat la cursul de fizică. Odată cu inventarea lentilelor a început utilizarea practică a realizărilor opticei.

Să ne amintim cum este construită o imagine într-o lentilă convergentă subțire (vezi Fig. 1).

Obiectul este reprezentat ca un set de puncte luminoase, iar imaginea lui este construită prin puncte. Pentru a desena o imagine punctuală A trebuie să folosiți două grinzi. Un fascicul merge paralel cu axa optică și după refracția lentilei trece prin focalizare F'. Celălalt fascicul trece fără a fi refractat prin centrul lentilei. Punctul de la intersecția acestor două raze A'și va fi imaginea punctului A. Săgețile rămase se termină cu un punct A sunt construite într-un mod similar, rezultând o săgeată care se termină într-un punct A'. Rețineți că razele au proprietatea de reversibilitate, prin urmare, dacă sursa este plasată într-un punct A’ , atunci imaginea sa va fi la punctul A.

Distanța de la sursă la obiectiv d raportat la distanța de la imagine la obiectiv d¢ raport: 1/ d + 1/d¢ = 1/f, Unde f – distanta focala, adică distanța de la focalizarea lentilei la obiectiv. Imaginea unui obiect poate fi fie redusă, fie mărită. Coeficientul de creștere (scădere) este ușor de obținut, pe baza fig. 1 și proprietățile de similaritate ale triunghiurilor: G = d¢ /d. Din ultimele două formule se poate deduce următoarea proprietate: imaginea este redusă dacă d>2f(în acest caz f< d¢ < 2f). Din reversibilitatea traseului razelor rezultă că imaginea va fi mărită dacă f< d< 2f(în acest caz d¢ > 2f). Rețineți că uneori este necesară mărirea semnificativă a imaginii, atunci obiectul trebuie plasat la o distanță de lentilă puțin mai mare decât focalizarea, imaginea va fi la o distanță mare de obiectiv. Dimpotrivă, dacă trebuie să reduceți semnificativ imaginea, atunci obiectul este plasat la o distanță mare de lentilă, iar imaginea sa va fi puțin mai departe decât focalizarea de la obiectiv.

Lentile în diverse dispozitive.

Proprietatea descrisă a lentilelor este utilizată în diferite dispozitive în care sunt folosite lentile convergente ca lentile. Strict vorbind, orice lentilă de calitate constă dintr-un sistem de lentile, dar efectul său este același cu cel al unei singure lentile convergente.

Dispozitivele care măresc imaginea sunt numite proiectoare. Proiectoarele sunt folosite, de exemplu, în cinematografele, unde o imagine de film de câțiva centimetri este mărită la un ecran de câțiva metri. Un alt tip de proiectoare sunt proiectoarele multimedia. În ele, semnalul care vine de la un computer, un video recorder, un dispozitiv de înregistrare a imaginilor pe discuri video formează o imagine mică, care este proiectată prin lentilă pe un ecran mare.

Mult mai des trebuie să reduceți imaginea decât să măriți. Pentru asta sunt folosite lentilele pentru camere și camere video. O imagine de câțiva metri, de exemplu, imaginea unei persoane, este redusă la o dimensiune de câțiva centimetri sau câțiva milimetri. Receptorul în care este proiectată imaginea este un film fotografic sau o matrice specială de senzori semiconductori ( CCD) care convertește imaginea video într-un semnal electric.

Reducerea imaginii este utilizată în producția de microcircuite utilizate în dispozitivele electronice, în special în computere. Elementele microcircuitelor - dispozitive semiconductoare, fire de legătură etc. au dimensiuni de câțiva micrometri, iar numărul lor pe o placă de siliciu cu dimensiuni de ordinul unui centimetru ajunge la câteva milioane. Desigur, este imposibil să desenezi atât de multe elemente de această scară fără a mări cu un obiectiv.

Lentilele cu zoom sunt folosite la telescoape. Obiecte precum galaxiile, care au o dimensiune de milioane de ani lumină, „se potrivesc” pe o peliculă sau pe o matrice CCD cu dimensiuni de câțiva centimetri.

Oglinzile concave sunt, de asemenea, folosite ca lentile în telescoape. Proprietățile unei oglinzi concave sunt în multe privințe similare cu cele ale unei lentile convergente, doar că imaginea este creată nu în spatele oglinzii, ci în fața oglinzii (Fig. 2). Este ca o reflectare a imaginii primite de obiectiv.

Ochiul nostru conține și o lentilă - o lentilă care reduce obiectele pe care le vedem la dimensiunea retinei - cu câțiva milimetri (Fig. 3).

Pentru a face imaginea clară, mușchii speciali modifică distanța focală a lentilei, mărind-o când se apropie un obiect și micșorând-o când se îndepărtează. Se numește capacitatea de a schimba distanța focală cazare. Ochiul normal este capabil să focalizeze imaginea pentru obiecte aflate la mai mult de 12 cm de ochi. Dacă mușchii nu sunt capabili să reducă distanța focală a lentilei la valoarea necesară, persoana nu vede obiecte apropiate, adică suferă de hipermetropie. Situatia poate fi corectata prin plasarea in fata ochiului a unei lentile convergente (ochelari), a carui actiune este echivalenta cu o scadere a distantei focale a lentilei. Corectarea defectului opus al vederii - miopia apare cu ajutorul unui cristalin divergent.

Dispozitive care oferă mărire vizuală.

Cu ajutorul ochiului, putem doar estima dimensiunile unghiulare ale unui obiect (vezi § 16 Istoria naturală 10). De exemplu, putem închide imaginea Lunii cu un cap de ac, adică dimensiunile unghiulare ale Lunii și capul de ac pot fi făcute la fel. Puteți obține mărirea vizuală fie prin apropierea obiectului de ochi, fie prin mărirea acestuia la aceeași distanță de ochi (Fig. 4).

Încercând să luăm în considerare un obiect mic, îl aducem mai aproape de ochi. Totuși, cu o aproximare foarte puternică, obiectivul nostru nu face față muncii, distanța focală nu poate scădea astfel încât să putem vizualiza obiectul, de exemplu, de la o distanță de 5 cm.Puteți corecta situația în același mod ca și cu hipermetropie prin plasarea unei lentile convergente în fața ochiului. O lentilă folosită în acest scop se numește lupă. Distanța de la care un ochi normal poate vedea confortabil un obiect mic se numește distanța celei mai bune vederi. De obicei, această distanță este luată egală cu 25 cm.Dacă o lupă vă permite să vizualizați un obiect, de exemplu, de la o distanță de 5 cm, atunci se obține o creștere vizuală de 25/5=5 ori.

Și cum să obțineți o creștere vizuală, de exemplu, a Lunii? Cu ajutorul unei lentile, trebuie să creați o imagine redusă a Lunii, dar aproape de ochi, apoi să examinați această imagine printr-o lupă, care în acest caz se numește ocular. Așa funcționează tubul Kepler (vezi § 16 Istoria naturală 10).

Mărirea vizuală, de exemplu, a unei celule vegetale sau animale este obținută într-un mod diferit. Lentila creează o imagine mărită a obiectului aproape de ochi, care este văzut prin ocular. Așa funcționează un microscop.

Lentilele și sistemele de lentile sunt utilizate în multe dispozitive. Lentilele pentru instrumente vă permit să obțineți atât imagini mărite, cât și reduse ale obiectului. Mărirea vizuală se realizează prin creșterea dimensiunii unghiulare a obiectului. Pentru aceasta se folosește o lupă sau un ocular într-un sistem cu lentilă.

1. Pe ce proprietate a razelor se bazează acțiunea lentilelor?

2. * Pe baza metodei de construire a unei imagini într-o lentilă convergentă, explicați de ce distanța focală a lentilei ar trebui să se modifice atunci când se modifică distanța dintre obiect și ochi?

3. Într-un microscop și un tub Kepler, imaginea este inversată. Care lentilă, lentilă sau ocular inversează imaginea?

§ 29. Principiul funcționării punctelor.

(Lecție-atelier).

Maimuța a devenit slabă cu ochi la bătrânețe,

Dar ea a auzit de la oameni

Că acest rău nu este de o mână atât de mare,

Trebuie doar să iei ochelari.

Ce se întâmplă în timpul acomodarii ochilor? Care este diferența dintre ochii normali, miopi și hipermetropi? Cum corectează acțiunea lentilelor deficiența de vedere?

Obiectiv. Distanța focală a lentilei. Ochiul ca sistem optic. Dispozitive optice . (Fizica clasele 7-9). Tulburări vizuale. (Biologie, școală de bază).

Obiectiv: Utilizarea unui program multimedia pentru a studia activitatea cristalinului ochiului în viziune normală, miopie și hipermetrope. Explorați cum o lentilă corectează deficiența de vedere.

Echipament: Computer personal, disc multimedia ("Open Physics").

Plan de muncă: Efectuând o sarcină în succesiune, explorați posibilitățile de acomodare ale unui ochi normal, miop și hipermetrope. Investigați acomodarea ochilor miop și hipermetropi în prezența unei lentile în fața ochiului. Alegeți o lentilă pentru ochiul potrivit.

Știți deja că astfel de defecte vizuale precum miopie și hipermetropie sunt asociate cu incapacitatea de a oferi cristalinului o curbură optimă prin munca mușchilor oculari. Cu miopie, lentila rămâne prea convexă, curbura sa este excesivă și, în consecință, distanța focală este prea scurtă. Reversul are loc în hipermetropie.

Amintiți-vă că, în locul distanței focale, se poate folosi o altă mărime fizică pentru a caracteriza obiectivul - puterea optică. Puterea optică este măsurată în dioptrii și este definită ca inversul distanței focale: D = 1/f(1 dioptrie = 1/1m). Puterea optică a unei lentile divergente are o valoare negativă. Puterea optică a lentilei este întotdeauna pozitivă. Cu toate acestea, pentru un ochi miop, puterea optică a lentilei este prea mare, iar pentru un ochi cu vedere este prea mică.

Acțiunea ochelarilor se bazează pe proprietatea lentilelor, conform căreia se adaugă puterile optice a două lentile apropiate în picioare (ținând cont de semn).

Exercitiul 1. Examinați funcționarea unui ochi normal fără lentilă. Vi se oferă trei variante de acomodare: normal - pentru distanța celei mai bune vederi, departe - pentru o distanță infinită și automat, în care ochiul reglează lentila la o anumită distanță. Schimbând distanța față de obiect, observați momentele în care ochiul este focalizat. Unde este, în acest caz, imaginea focalizată în interiorul ochiului? Care este distanța de cea mai bună vedere în acest program?

Sarcina 2. Explorați efectul lupei. Pune ochiul normal la acomodarea normală. Plasați o lentilă convergentă în fața ochiului cu cea mai mare putere optică posibilă. Găsiți distanța la care este focalizat ochiul. Folosind materialul din paragraful anterior, stabiliți de câte ori se mărește această lupă?

Sarcina 3. Repetați sarcina 1 pentru ochii miopi și hipermetropi. Unde sunt focalizate razele când ochiul nu este focalizat?

Sarcina 4. Alege ochelari pentru ochi miopi și hipermetropi. Pentru a face acest lucru, setați acomodarea automată a ochiului. Reglați lentila astfel încât ochiul să fie focalizat pe măsură ce distanța se schimbă de la cea mai bună distanță de vedere (25 cm) la distanța infinită. Care sunt limitele puterilor optice ale lentilelor, în care ochelarii pentru „ochii” dați în program își pot îndeplini cu succes funcțiile.

Sarcina 5.Încercați să obțineți rezultate optime pentru miopie și hipermetropie, atunci când lentila selectată va focaliza ochiul la distanțe de la infinit până la cele mai mici posibile.

Razele de la obiecte îndepărtate, după ce trec prin cristalinul unui ochi miopic, sunt focalizate în fața retinei, iar imaginea devine neclară. Pentru corectare sunt necesari ochelari cu lentile divergente. Razele de la obiectele din apropiere, după ce trec prin lentila unui ochi cu vedere, sunt focalizate în spatele retinei, iar imaginea devine neclară. Sunt necesari ochelari corectori cu lentile convergente.

§ 25. Electricitate şi ecologie.

(Lecția-conferință).

Mi-a trecut de mai multe ori prin minte că munca în construcții hidraulice este același război. În război nu trebuie să căsci, altfel vei fi doborât și aici trebuie să lucrezi continuu - apa vine pe tine.

Care sunt principalele componente și principii de funcționare ale unei centrale combinate de căldură și energie (CHP) moderne? Care sunt principalele componente și principiul de funcționare a unei centrale hidroelectrice (CHP)? Ce impact asupra situației ecologice poate avea construcția de centrale termice și hidrocentrale?

Scopul conferinței: Familiarizați-vă cu funcționarea celor mai comune tipuri de centrale electrice, cum ar fi centralele termice și centralele hidroelectrice. Înțelegeți impactul asupra mediului pe care îl poate avea construcția acestor tipuri de centrale electrice.

Planul conferinței:

1. Proiectarea și exploatarea unei centrale termice moderne.

2. Proiectarea și exploatarea unei centrale hidroelectrice moderne.

3. Centrale electrice și ecologie.

Evaluând trecutul istoric al țării noastre, trebuie recunoscut că a fost o descoperire rapidă în domeniul industriei energiei electrice care a făcut posibilă transformarea unei puteri agrare într-o țară industrializată în cel mai scurt timp posibil. Multe râuri au fost „cucerite” și forțate să furnizeze energie electrică. Abia la sfârșitul secolului al XX-lea societatea noastră a început să analizeze cu ce preț a venit această descoperire, cu prețul ce resurse umane, cu prețul ce schimbări în natură. Orice medalie are întotdeauna două fețe, iar o persoană educată trebuie să vadă și să compare ambele părți.

Mesaj 1. Fabrica de energie electrica si termica.

Centrala combinată de energie termică și electrică este unul dintre cei mai obișnuiți producători de energie electrică. Mecanismul principal al CHP este o turbină cu abur care antrenează un generator de electricitate. Cea mai convenabilă este construirea de centrale termice în orașele mari, deoarece aburul evacuat în turbină intră în sistemul de încălzire al orașului și furnizează căldură caselor noastre. Același abur încălzește apa fierbinte care intră în casele noastre.

Mesajul 2. Cum funcționează o centrală hidroelectrică.

Centralele hidroelectrice sunt cei mai puternici producători de energie electrică. Spre deosebire de centralele termice, centralele hidroelectrice funcționează pe resurse de energie regenerabilă. Poate părea că energia hidroelectrică este „dată degeaba”. Cu toate acestea, centralele hidroelectrice sunt structuri hidraulice foarte scumpe. Costul construirii unei centrale hidroelectrice este diferit. Cele mai repede plătite sunt centralele electrice construite pe râurile de munte. Construirea hidrocentralelor pe râurile de câmpie necesită, printre altele, luarea în considerare a modificărilor peisajului și retragerea unor teritorii destul de mari din circulația industrială și agricolă.

Mesajul 3. Centrale electrice și ecologie.

Societatea modernă necesită o cantitate mare de energie electrică. Producerea unui astfel de volum de electricitate este inevitabil asociată cu transformarea naturii din jurul nostru. Minimizarea consecințelor negative este una dintre sarcinile care apar în proiectarea centralelor electrice. Dar, în primul rând, este necesar să fim conștienți de impactul negativ asupra naturii instalațiilor puternice pentru producerea de energie electrică.

Arderea unei cantități mari de combustibil poate provoca, în special, fenomene precum ploile acide, precum și poluarea chimică. S-ar părea că hidrocentralele, în care nu arde nimic, nu ar trebui să aibă un impact negativ asupra naturii. Cu toate acestea, construcția CHE de câmpie este întotdeauna asociată cu inundarea unor teritorii vaste. Multe dintre consecințele asupra mediului ale unor astfel de inundații, produse la mijlocul secolului al XX-lea, abia acum încep să se vadă. Blocând râurile cu baraje, invadăm inevitabil viața locuitorilor lacurilor de acumulare, ceea ce are și consecințe negative. Există, de exemplu, o opinie că toată energia electrică generată de CHE din Volga nu merită pierderile asociate cu o scădere a capturii de sturioni.

Surse de informare.

1. Enciclopedie pentru copii.

2. Kirillin al istoriei științei și tehnologiei. - M.: Știință. 1994.

3. Vodopianov consecințele TNP. Minsk: Știință și tehnologie, 1980.

5. Surse netradiționale de energie - M: Knowledge, 1982.

6., Aspecte Skalkin ale protecției mediului .- L .: Gidrometeoizdat, 1982.

7. Nikitin - progres tehnic, natură și om.-M: Science 1977.

8., Spielrain. Probleme și perspective - M: Energie, 1981.

9. Fizica si progresul stiintific si tehnologic / Ed. , .- M: Iluminismul, 19888

10. Energie și protecția mediului / Ed. etc.-M.: Energie, 1979.

Centralele moderne sunt structuri de inginerie complexe. Ele sunt necesare pentru existența societății moderne. Cu toate acestea, construcția lor ar trebui să fie realizată astfel încât să minimizeze daunele aduse naturii.