Dobre si uvedomujeme, že dnešný život bez elektriny by bolo nemožné. Na štúdium a „skrotenie“ tohto prírodného fenoménu potrebovalo ľudstvo niekoľko storočí. Medzi tými, ktorí dobyli elektriny, boli a ruských vedcov ktorí neoceniteľne prispeli k rozvoju elektrotechnika.

Pavel Nikolajevič Jabločkov

Pavel Nikolajevič Jabločkov známy predovšetkým pre vynález elektrickej sviečky ktorý vošiel do dejín ako sviečka Yablochkov". Činnosť vedca pripadla na druhú polovicu devätnásteho storočia a bola poznačená významnými vynálezov v oblasti elektrotechniky.

Prvá skúsenosť mladého človeka Yablochkova sa stal " čierny písací telegrafný stroj“, čo on vynájdený, pričom je prednostom telegrafného úradu na žel. Je pravda, že táto práca bola čoskoro zabudnutá a dnes sa o nej nič nevie “ telegrafný stroj» Yablochkova. Vynález, ktorý mu už priniesol slávu, bol inšpirovaný skúsenosťou Pavla Nikolajeviča A.N. Lodygin a Jabločkov začal venovať čoraz viac času zdokonaľovaniu oblúkových lámp: jeho prvé pokusy v tomto smere boli poznačené prácou na vylepšení Foucaultovho regulátora.

Neskôr sa Pavlovi Nikolaevičovi podarilo vynájsť najbližšieho predchodcu „Iľjičovej žiarovky“ - elektrická sviečka ktorý oslavoval vynálezca. Odkedy elektrické sviečky začalo sa vonkajšie osvetlenie: v noci boli osvetlené námestia, výklady obchodov, divadlá a ulice. Použitie sviečok Yablochkova začala v Paríži, Londýne a Berlíne. Európa bola jednoducho ohromená novým vynález, ktoré súčasníci nazývali „ruské svetlo“.

Je ťažké si to predstaviť, ale takéto "lampy" slúžili niečo viac ako hodinu, takže bolo potrebné ich vymeniť za nové. Je pravda, že na tento účel boli čoskoro vynájdené svetlá s automatickou výmenou. sviečky. Navyše v porovnaní s modernou elektrický lampy, svetlo z sviečky Yablochkov bol nudný a nestabilný. Ale napriek nedokonalostiam bol tento vynález prvým, ktorý mohol byť široko používaný vo vonkajšom osvetlení.

V celom mojom živote Jabločkov podarilo dať ľudstvu niekoľko významnejších vynálezov. Vedec teda vytvoril prvý alternátor a potom AC transformátor. Bol to Pavel Nikolaevič, ktorý ako prvý použil striedavý prúd v priemysle. Vďaka ich objavom, Jabločkov sa stal prvým spomedzi všetkých vedcov na planéte, ktorý vytvoril systém na „drvenie“ elektrického svetla. V jeho živote bolo oveľa viac objavov a úspechov, ale vedec sa zapísal do histórie svojim hlavným triumfom - elektrická sviečka.

Alexander Nikolajevič Lodygin

Meno tohto talentovaného sme už spomenuli vedec v predchádzajúcom príbehu Alexander Nikolajevič Lodygin sa preslávil nielen svojimi vynálezmi v oblasti elektrotechnika, ale mal veľký vplyv aj na svojich súčasníkov.

v prvom rade Lodygin sa stal známym ako vynálezca žiarovky, venoval veľa rokov svojho života štúdiu a zdokonaľovaniu tohto vynálezov. História však nepozná jediného tvorcu žiarovky je výsledkom mnohých objavov vedci. Ale Alexander Nikolaevich zaujíma dôležité miesto pri vzniku a rozvoji tohto vynálezov- bol prvý, kto použil volfrám a skrútil vlákna do špirály a tiež vypumpoval z tela lampy vzduchu, čím sa niekoľkonásobne zvýšila jeho životnosť. Stal sa tak rodičom modernej žiarovky, ktorá sa bežne používa dodnes.

V mojom živote Lodygin trávil veľa času tvorením elektrické lietadlo, jeho vynález mal ísť do Paríža, ale kvôli porážke Francúzska vo vojne, Lodygin zrušil svoje plány a v budúcnosti sa jeho aktivity netýkali lietadiel.

Navyše na jeho zozname vynálezov také dôležité projekty ako napr autonómny potápačský oblek, indukčná rúra, elektrický ohrievač na vykurovanie.

Boris Michajlovič Gokhberg

O vynálezcovi Gohberg málo sa vie: bol sovietsky vedci Leningradský inštitút fyziky a technológie; trávil veľa času štúdiom elektrické vlastnosti plynov a objavil tzv. SF6“, ktorý sa aktívne využíva v modernej energetike.

Vďaka veľkej pozornosti na fluorid sírový, vedec objavil jedinečné vlastnosti tejto zlúčeniny, ktorá bola neskôr nazvaná „ elektrický plyn". takze SF6 sa začal používať v sovietskom priemysle a široko sa používal v 90. rokoch minulého storočia.

elegaz neškodný v zmesi so vzduchom a nehorľavý. Boli to oni, ktorí začali nahrádzať transformátorové oleje, ktoré vždy niesli riziko požiaru. elegazširoko používané aj pri vysokom napätí elektrotechnika a využívaním technológií SF6 sú stále považované za špičkové.

Sovietski vedci

V ZSSR je práca často vedci zovšeobecnené a odosobnené, preto v publikácii nebudeme vedieť vymenovať ľudí, ktorí vymysleli to prvé jadrová elektráreň. Tento objav bol skutočným prelomom v r energie.

V druhej polovici 40. rokov, ešte pred ukončením prác na vytvorení prvej sovietskej atómovej bomby, sovietskej vedci začali rozvíjať prvé projekty na mierové využitie atómový energie, ktorej všeobecné smerovanie sa okamžite stalo elektroenergetika. Takže v júni 1954 prvý jadrová elektráreň. Na konci 20. storočia ich bolo už viac ako 400 jadrové elektrárne.

Obr.2. Veterný mlyn

Obr.1. Vodný mlyn

Od existencie vesmíru sa nenašiel taký človek, ktorý by nepotreboval vedomosti.

Bez ohľadu na jazyk a vek sa človek vždy snažil o poznanie.

A. A. D. Rudaki

2. HISTÓRIA ENERGIE

2.1. Všeobecná energia

S V dávnych dobách ľudia potrebovali energiu, motory, ktoré by pomáhali vytrhávať stromy, poháňali zariadenia na zásobovanie polí vodou, orali zem, otáčali mlynské kamene, ktoré melú obilie atď.

AT krajinách Starovekého východu, v Egypte, Indii, Číne za týmto účelom už v r 3. tisícročie pred Kristom boli použité zvieratá a otroci. Potom živé motory nahradilo vodné koleso - dva kotúče na jednom hriadeli, medzi ktoré boli umiestnené dosky - lopatky.

Prúd vody v rieke tlačil na lopatky,

otáčaním kolesa a pohybom hriadeľa kolesa

prešli mlynskými kameňmi (obr. 1).

V 3. tisícročí pred Kr. ľudia používali plachty na pohyb lodí, ale až v 7. stor. n. e. Peržania vynašli veterný mlyn s krídlami (obr. 2). História veterných turbín sa začala.

Vodné kolesá sa používali na Níle, Eufrate, Jang-c'-ťiang na zdvíhanie vody, ich otroci sa otáčali. Potom starí Gréci a Rimania používali vodné kolesá ako motor na pohon čerpadiel a mlynov na ťažbu ropy. Neskôr sa vodné kolesá začali hojne využívať v remesle, potom v priemysle.

Rímsky spisovateľ Mark Vitruvius Polion v 1. stor. pred Kr e. opísaný po prvýkrát

Ryža. 4. eolipil volavky

Ryža. 3. Archimedes

sal vodné koleso. Vodné kolesá a veterné mlyny boli hlavnými typmi motorov až do 17. storočia.

Koncom 17. – začiatkom 18. storočia sa v Taliansku, Francúzsku, Anglicku, Rusku, Španielsku a ďalších štátoch opakovane pokúšali vytvoriť motor, ktorý by nezávisel od pohybujúcej sa vody riek a vetra. Myšlienka použiť paru na vytvorenie motora vznikla z myšlienok a skúseností starých mysliteľov.

Archimedes (asi 287 - 212 pred Kr.)(obr. 3), jeden z brilantných bádateľov antického obdobia, tvorca antickej mechaniky, skvelý matematik. Objavil hydrostatický zákon, teóriu páky. Vytvoril začiatok matematiky

analýzu, vynašiel katapult, parnú pištoľ, vodu zdvíhajúcu „archimedovskú skrutku“, reduktor, zariadenia na meranie rozmerov vzdialených telies a mnoho ďalšieho.

Hrdina Alexandrie späť v 70-tych rokoch. AD vynašiel najjednoduchšiu parnú turbínu – Heronov aeolipil (obr. 4).

Sila pary unikajúca z guľovej nádoby, v ktorej vrela voda cez rúrky v tvare L, túto nádobu otáčala.

AT V polovici 18. storočia sa ľudstvo priblížilo k jednému z najdôležitejších momentov

v história technickej tvorivosti - využitie vodnej pary na aktiváciu rôznych mechanizmov

AT História pokusov o použitie pary zaznamenáva mená mnohých vedcov a vynálezcov:

Taliani - Leonardo da Vinci, Porta; Francúzi - de Caux, Papin; anglicky - T. Savery, T. Newcomen; Rusi - I.I. Polzunov, otec a syn Čerepanovcov a mnohí ďalší.

Leonardo da Vinci (1452-1519) - brilantný mysliteľ, mnohostranný talentovaný vynálezca, umelec (obr. 5).

Zanechal 5000 strán vedeckých a technických popisov, nákresov, náčrtov: stavidlá s krídlami, textilné stroje, valivé ložiská, odstredivé

	čerpadlo, parná pištoľ, pištoľ s kolieskami-
	brána, hydraulický lis,
	mechanizmy, ktoré sa recipročne konvertujú
	translačný pohyb v rotácii
	a naopak a oveľa viac.
	Giambattista della Porta (1538-
	1616) skúmal vznik pary z
	voda, ktorá bola dôležitá pre ďalšie
	použitie pary v parných strojoch,
	skúmal vlastnosti magnetu.
	Inžinier de Caux v roku 1615 opísal
Ryža. 5. Leonardo da Vinci	parné zariadenia na zdvíhanie vody.
	Otto von Guericke (1602-1686) po

Vidlicou a opísal experimenty demonštrujúce silu atmosférického tlaku na „magdeburské hemisféry“, z ktorých bol odstraňovaný vzduch a toto riedenie bolo dosiahnuté kondenzáciou pary. Na oddelenie týchto hemisfér bolo použitých osem koní.

Denis Papin (1647-1714) po-
postavil prvý technicky zrealizovaný
	parno-atmosférický
	stroj predstavujúci
parný kotol vo forme valca
ra s piestom, ktorý sa zdvihol
s pomocou pary, ale spadol pod
atmosférický		tlak.	Ryža. 6. Schéma úsporného čerpadla:
Valec bol aj kotol,		a pracovník 1 - chladiaca nádoba; 2 - kotol;
mechanizmus zároveň.			3 - spojovacie potrubie;
Thomas Savery (1650-1715) vytvoril			4 - žeriav; 5 - vstrekovacie potrubie;
			6 - ventily

dal parné čerpadlo, v ktorom sa para

Vyjúci kotol bol oddelený od valca (obr. 6). Cár Peter I. kúpil Savery čerpadlo na napájanie fontán v letnej záhrade.

Thomas Newcomen (1663-1729) zdokonalil parné čerpadlo, spojil piest s vyvažovačom a ojnicou čerpadla. Chladiaca voda bola privádzaná do valca zhora na spustenie piestu (obr. 7).

Stroje Newcomen zakúpil Peter I. na čerpanie vody z doku v Kronštadte.

Parno-atmosférické stroje a Savery a Newcomen boli objemné a mali nízku účinnosť

účinky (≈ 0,3 %).

valce s piestami a samostatný parný kotol, z ktorého para striedavo vstupovala do valcov automatickým rozvádzačom

	oddeľovač je prvou aplikáciou automatiky
	tiky v takýchto strojoch. Pracovná sila
	nepretržite podávané na spoločnú kladku,
	ktorého hriadeľ prenášal krútiaci moment na pohon
	továrenské mechanizmy - čerpadlo alebo vzduch
	chodiaca srsť.
	Bola to prvá univerzálna para
	vay auto, ale aj tak mala male
	účinnosť (≈ 1 %), spotrebovali veľké množstvo
	obsah paliva; pracovala asi rok
	v baniach; po smrti tvorcu
	malý a zabudnutý.
	Prvé parné prístroje a stroje
Ryža. 8. Schéma motora	mala nízku účinnosť, keďže neexistovala žiadna teoretická
I. I. Polzunová	teoretické poznatky o teple, tlaku pár a

Michail Vasilievič Lomonosov(1711-1765) - geniálny ruský vedec, mysliteľ, experimentátor, básnik (obr. 9).

Lomonosov urobil veľa v oblasti rôznych vied a v každej z nich skúmal najzásadnejšie otázky. Študoval agregáciu

stavu hmoty, študoval termometriu, zaviedol fyzikálne a chemické metódy výskumu. Experimentálne dokázal a v roku 1748 sformuloval zákon zachovania hmoty. Bolo to 18 rokov pred podobnými experimentmi Francúza Lavoisiera, ktorému svetová veda pripísala objav

teória zákona zachovania hmoty. Ako prvý dal správne Lomonosov

vysvetlenie tepla ako pohybu najmenších častíc – teliesok.

M. V. Lomonosov bol nielen vynikajúcim a všestranným vedcom, ale aj vášnivým propagátorom vedeckého poznania. Chápal potrebu vzdelania pre ľudí a venoval tomu veľkú pozornosť.

Ryža. 9. M. V. Lomonosov našu pozornosť, pamätajúc na testament Petra I.: „... vedy na výrobu a distribúciu týchto vecí

zvláštne." Tu je Lomonosovova výzva v poetickej forme pre jeho študentov:

O ty, koho vlasť očakáva zo svojich útrob

A Chce vidieť tých, ktorým volá z cudzích krajín. Ó, vaše dni sú požehnané! Odváž sa teraz, povzbudený tvojou Racheny, ukáž

Čo môže vlastniť Platos

A bystrý Newtons ruská zem porodiť.

O Lomonosov, geniálny básnik a filozof A.S. Puškin napísal: „Skombinovaním mimoriadnej sily vôle s mimoriadnou silou konceptu Lomonosov prijal všetky odvetvia vzdelávania. Túžba po vede bola najsilnejšou vášňou jeho duše. Historik, rétor, mechanik, chemik, mineralóg, výtvarník a básnik – všetko zažil a do všetkého prenikol. “

Vedci, vynálezcovia, géniovia-samoukovia, mechanici pokračovali v práci na návrhu a zdokonaľovaní parných strojov a ich aplikácií, pričom už mali nejakú predstavu o teple.

Obr.10. James Watt

James Watt (1736-1819), (obr. 10), anglický mechanik, vytvoril dvojčinný parný stroj, pracovný zdvih piestu v ňom nevytváral atmosférický tlak, ale tlak

para.

Wattov stroj bol riadený cievkovým zariadením (odstredivým regulátorom pary). Obsahoval zotrvačník a ojničný kľukový mechanizmus, vykonával nepretržitý rotačný pohyb. Kondenzácia pary sa uskutočňovala v samostatnom zariadení - kondenzátore. Celková účinnosť stroja bola 8 %. V druhej polovici XVIII storočia. zariadenie parného stroja bolo vypracované, našlo široké uplatnenie v priemysle veľkých krajín. Na počesť D. Watta bola jednotka výkonu pomenovaná „Watt“.

AT Ruské parné stroje sa začali stavať v Petrohrade (na Galernom ostrove), v Olonci a iných továrňach.

Američan R.Fulton v roku 1803 nainštaloval parný stroj na loď; takéto lode sa stali známymi ako parníky.

AT Petersburg v rokoch 1800 až 1825

bolo vyrobených viac ako 100 továrenských parných strojov a 11 parných strojov. Prvý ruský parník "Elizaveta" uskutočnil plavby "Petersburg - Kronštadt" už v roku 1815.

Čerepanov Efim Alekseevič spolu so svojím synom Miron Efimovič- mechanika tovární Nižný Tagil - postavená v rokoch 1820 až 1835

či 20 rôznych parných strojov a v roku 1833 postavili prvý v Rusku Ryža. 11. Parná lokomotíva Cherepanovs

parná lokomotíva (obr. 11), ktorá sa pohybovala po liatinovej koľajnici. Prvá železnica v Rusku "Petersburg - Tsarskoye Selo"

bola postavená v roku 1837.

D. Stephenson v Anglicku od roku 1829 postavil sériu parných lokomotív.

Ryža. 12. Furneurónová turbína: 1 vodiaca lopatka; 2-čepele obežné koleso; 3-hriadeľový

Boli vytvorené a vynájdené rôzne konštrukcie parných strojov a bola potrebná teória strojov aj chladiacej kvapaliny.

Francúzsky vedec Sadi Carnot (1796-1832) v roku 1824 vypracoval základy teórie parných strojov – Carnotových cyklov. Zistil, že čím väčší je teplotný rozdiel medzi vstupným a výstupným teplom chladiacej kvapaliny, tým vyššia je účinnosť tepelného motora. Od čias S. Carnota sa začali vyvíjať tepelné (parné, plynové atď.) stroje v smere zvyšovania parametrov chladiacej kvapaliny - teploty a tlaku. Týmito otázkami sa zaoberali R. Stirling, Erickson a ďalší.

Vodné kolesá a parné stroje sa zdokonaľovali, stále viac zavádzali do priemyslu, ale mali dosť nízku účinnosť a relatívne nízky výkon. Bolo potrebné vytvoriť nové stroje s veľkým počtom otáčok, s väčším výkonom a vyššou účinnosťou. Takýmito strojmi boli rôzne modifikácie vodných, parných a neskôr plynových turbín ("turbo" - kolovrat).

Teóriou turbín sa zaoberal D. Bernoulli (1700-1782), ktorý študoval dynamiku rôznych energetických tokov.

V mnohých krajinách vedci, výskumníci, mechanici navrhli rôzne možnosti konštrukcie turbín. Bola vyhlásená súťaž o najlepšiu teóriu a najlepší návrh turbíny.

B. Furneuron (1802-1867) konšt.

Obsluhoval rýchlobežnú turbínu s prívodom vody na lopatky radiálne od stredu turbíny (obr. 12). Takáto turbína bola široko používaná.

Podobné aktívne turbíny rôzneho druhu postavili I. Safonov v Rusku, Khovd v USA, Girard vo Francúzsku a ďalší.

D. Francis (1815-1892) zostrojil radiálno-axiálnu prúdnicu

kôš so špeciálne zakrivenými čepeľami (obr. 13),		prijaté
	A. Pelton (1829
	1908) bola vytvorená
	aktívny		naberačka
	vysoký tlak vody.
	J. Poncelet (1788-
Obr.13. Francisova radiálno-axiálna turbína (1)
a Kaplanova axiálna Kaplanova turbína (2)

slúžil ako impulz

k vytvoreniu nových typov strojov.

Moderné hydraulické turbíny sú založené na výbere a zdokonaľovaní turbín postavených mnohými talentovanými vynálezcami a dizajnérmi. Turbíny sa otáčajú pôsobením pohybujúcej sa vody. Potom sa objavili parné turbíny, ktoré využívali prehriatu paru privádzanú na lopatky turbíny pod vysokým tlakom. Prototypom takýchto turbín bol eolipil Herona Alexandrijského obr. 4. Parné turbíny mali v porovnaní s parnými piestovými strojmi množstvo výhod: rýchlosť, rovnomernosť otáčania, účinnosť. Boli nápady a návrhy na množstvo nových turbín.

C. Laval (1845-1913) vyvinul
botal jednostupňový aktívny
turbína s		štyri	para
trysky, z ktorých je privádzaná para
(obr. 14), ale pomocou neho
	ekonomicky		nerentabilné,
hoci princíp je veľmi cenný.				Obr.14. Lavalova turbína

C. Parsons (1854-1931) izo-

putoval viacstupňová axiálna prúdová turbína vysokého výkonu so špeciálnymi skupinami lopatiek - pohyblivými a pevnými. Tento dizajn bol úspešnejší a ďalej sa rozvíjal v práci dizajnérov z mnohých krajín (Francúzsko, Anglicko, Rusko).

tieto, Amerika atď.). Ďalší rozvoj parných turbín súvisel okrem iného aj so zvýšením teploty pary.

Parné stroje a turbíny vyžadovali zariadenie, ktoré by malo pec, kotol a chladiacu jednotku. Splnili svoj účel, ale boli veľmi objemné a nepohodlné na používanie.

Už na konci XVII storočia. Zrodila sa myšlienka vytvorenia spaľovacieho motora - spaľovacieho motora, ktorý nepotrebuje kotol a pec, pretože plynná pracovná tekutina dostáva energiu zo spaľovania paliva vo vnútri pracovného valca.

Pri spaľovacích motoroch je hlavnou časťou valec s piestom, na piest však netlačí para, ale horúci stlačený plyn vznikajúci pri spaľovaní paliva vo vnútri valca – odtiaľ názov ICE – spaľovací motor.

Prvý pokus o vytvorenie spaľovacieho motora bol založený na myšlienke H. Huygensa (1629-1695) - práškový stroj. Tá však nebola postavená, keďže v tom čase nebolo vhodné palivo. V nasledujúcich rokoch bolo vyvinutých veľa modelov rôznych spaľovacích motorov, ale všetky z toho či onoho dôvodu neboli implementované.

Francúzsky mechanik E. Lenoir (1822-1900) vynašiel horizontálny dvojčinný spaľovací motor. Pracoval na zmesi osvetľovacieho plynu a vzduchu, mal účinnosť asi 4% a vyžadoval dobré chladenie. Motor Lenoir dostal pomerne vysokú distribúciu, hoci to nebolo ani zďaleka dokonalé a požadované

mala zásadné vylepšenia. Prvý štvortaktný motor

Spaľovaciu komoru postavil Nemec Nicholas Otto v roku 1876 roku, potom ho zdokonalil ruský inžinier O. Kostovič, ktorý vyvinul karburátor na spaľovanie ľahkých frakcií produktov destilácie ropy. Rovnaké problémy riešili nemeckí vynálezcovia Daimler a Benz (zakladatelia koncernu

"Mercedes").

Obr.15. R. Diesel Nemecký inžinier Rudolf Diesel (1858-1913) (obr. 15), vyvinuli spaľovací motor poháňaný ťažkým palivom – vykurovací olej, solárny olej. Fungoval na princípe samovznietenia

niya. Spaľovacie motory fungujúce na princípe samovznietenia paliva vo valci sa podľa ich vynálezcu nazývajú dieselové motory. Prvý dieselový motor bol vyrobený v roku 1897, obsahoval všetky hlavné prvky moderného motora a bol najhospodárnejší zo spaľovacích motorov.

G.V.Trinkler, inžinier v Putilovskom závode, zlepšil proces spaľovania paliva, v roku 1889 vytvoril motor so zmiešaným spaľovaním a od začiatku 20. stor. Nobelov závod („Russian Diesel“) začal v Rusku vyrábať dieselové motory.

Veľký prínos k rozvoju energetiky, k vytvoreniu motorov na fosílne palivá, mali vedci, ktorí objavujú a rozvíjajú zákony a teóriu rôznych procesov v oblasti chémie a fyziky.

Dmitrij Ivanovič Mendelejev(1834-1907) (obr. 16) - vynikajúci ruský vedec, autor základného periodického zákona o chemických prvkoch, ktorého objav prispel k rozvoju chémie, atómovej a jadrovej fyziky. DI. Mendelejev vyvinul teóriu spaľovania paliva, ktorá umožnila určiť výhrevnosť palív rôzneho zloženia, zvoliť optimálne režimy spaľovania a mnohé ďalšie. Okrem toho D.I. Mendeleev vyvinul priemyselné metódy na separáciu ropy na frakcie - benzín, petrolej, vykurovací olej, objavil a sformuloval stanovisko ku kritickému stavu hmoty a mnoho ďalších. Bol všestranný

je to vedec, patriot svojej krajiny Obr.16. D. I. Mendelejev ny, propagátor vedeckých objavov

ty, profesor na Petrohradskej univerzite a ďalších inštitúciách. DIMedelejevova učebnica „Základy chémie“ (1868) bola mnohokrát pretlačená a je jednou z najlepších učebníc chémie.

Diela vedcov prispeli k rozvoju pokroku, priemyslu, energetiky.

V 20. storočí sa objavil prúdový motor a plynová turbína. Vývoj takýchto motorov inicioval Angličan D. Barber už v roku 1791, keď získal patent na tepelný motor, v ktorom sa produkty spaľovania zmesi vzduchu a plynu privádzali na lopatky turbíny.

Prvý funkčný motor s plynovou turbínou navrhol a otestoval v roku 1897 ruský vynálezca inžinier P.D. Kuzminskij (1840-1900), petrolej slúžil ako palivo pre tento motor; v tom istom roku postavil plynovo-parnú turbínu s konštantným spaľovacím tlakom.

Práca na vytvorení prúdových motorov, plynových turbín sa uskutočnila v Nemecku (Stolz), v USA (Moss), vo Francúzsku (Armengo), v Rusku (N. Gerasimov, V.I. Bazarov atď.).

Konštrukcia takýchto motorov a ich dlhodobá prevádzka si však vyžadovala žiaruvzdorné materiály a rozvoj teórie plynových turbín. Týmito otázkami, ako aj vytvorením vysoko účinného kompresora potrebného pre tieto motory sa zaoberali v Anglicku, Nemecku (Heinkelova spoločnosť), Sovietskom zväze (A.A. Sablukov, B.S. Stechkin), Francúzsku, Taliansku, Švajčiarsku a ďalších krajinách.

Motory s plynovou turbínou našli široké uplatnenie v letectve, v elektrárňach s kombinovaným cyklom atď.

Potom, čo boli vynájdené rôzne druhy motorov - veterný, vodný, parný, prúdový, spaľovací

- vyvstala otázka o prenose energie na diaľku.

Vynašli rôzne prevody – remeňové (pomocou remeňov), hydraulické (používajúce kvapalinu), pneumatické (používajúce vzduch, plyny). Všetky mohli prenášať energiu, no na krátke vzdialenosti a so značnými stratami. Rozvoj priemyslu, výstavba tovární, tovární, rast veľkých miest si vyžadovali stále viac energie a jej prenos na veľké vzdialenosti.

Najdôležitejšou etapou rozvoja energetickej základne priemyslu, poľnohospodárstva a bytovej vybavenosti bol vynález a využitie elektromotorov.

Elektromotory sú pohodlnejšie a spoľahlivejšie ako iné motory

- para, vietor, voda. Sú vždy pripravené na jazdu, možno ich ovládať na diaľku, umožňujú regulovať rýchlosť atď.

Vďaka elektromotorom sa objavili vysokovýkonné stroje, obrábacie stroje, automaty, elektrifikované nástroje, elektrické vozidlá (vlaky, električky, metro, trolejbusy), domáce spotrebiče (chladničky, práčky, šijacie stroje) a mnohé ďalšie.

Objav elektriny a využitie elektrickej energie bolo jedným z najväčších pokrokov. Predchádzalo tomu úsilie mnohých, mnohých ľudí od staroveku až po súčasnosť.

Pre prenos energie na veľké vzdialenosti a jej distribúciu medzi spotrebiteľov je najvhodnejšia elektrická energia.

Predpokladá sa, že v prírode neexistuje žiadna užitočná elektrická energia, hoci existujú také elektrické atmosférické javy, ako sú blesky, severné svetlá, niektoré morské živočíchy majú elektrické náboje, napríklad elektrický úhor, elektrický rejnok.

Energia pohybujúcej sa vody, vetra, energia paliva, ktoré produkuje paru a plyny, bola využívaná už dlho a naďalej využívaná človekom. Zlepšujú sa inštalácie, zariadenia, motory, ale zvyšuje sa aj spotreba energie. To si vyžaduje zdokonaľovanie metód využívania zdrojov energie a hľadanie nových prírodných obnoviteľných zdrojov.

Nárast spotreby energie človekom v mnohých prípadoch vedie k škodlivým čistým účinkom výroby energie na životné prostredie. Týka sa to organických palív – uhlia, ropy, vykurovacieho oleja, plynu, ktoré pri spaľovaní znečisťujú ovzdušie, vodu, pôdu; to platí aj pre jadrové palivo, ktoré znečisťuje ovzdušie rádioaktívnymi emisiami a vyžaduje vybudovanie špeciálnych úložísk na dlhodobé skladovanie svojich rádioaktívnych odpadov. V dôsledku toho všetkého ľudstvo venuje čoraz väčšiu pozornosť využívaniu slnečnej energie - slnečnej energie, energie morského prílivu a odlivu a biologickej energie, ktorá sa realizuje ako výsledok spracovania organického odpadu - biomasy, celkovej hmotnosti čo je približne 3,2 miliardy ton ročne.

Ďalej sa budeme zaoberať históriou vzniku elektriny a rozvoja energetiky.

„Lean Production“ – Otázky odborníkov na publikum. Štíhla výroba od School of Effective Business. 1. Obchodná váha. 5 základných vecí, ktoré by ZAČIATOČNÍK mal vedieť o štíhlej výrobe. 10 nápadov o štíhlej výrobe. Tri hlavné kritériá na hodnotenie vývoja lin (otázka NOVOMET)? Náš trik je „Lean production pre vás, nie vy pre štíhlu výrobu!“.

"Ekonomika a hospodárska činnosť" - Hospodárska súťaž. Príklad ilustruje právo vlastníka: Ktorý úsudok je správny? Príčiny inflácie. Typy trhu. Inflácia. zmluvná disciplína. Dopravník. 2. KAPITÁL - stroje, nástroje, budovy, peniaze. Počet produktov vyrobených za jednotku času. Ukladanie. Tovar a služby, ktoré uspokojujú naše potreby a sú v spoločnosti dostupné v obmedzenom množstve.

„Moderná výroba“ – Rozpory medzi vyspelými a rozvojovými krajinami narastajú. Počítače však mnohým nahrádzajú komunikáciu s inými ľuďmi. Odpad z výroby znečisťuje ovzdušie a vodu okolo ľudí. O akých nových vynálezoch ste sa naučili počas hodiny? 2. Zloženie modernej spoločnosti. Pokračujte vo frázach: Páči sa mi v modernej spoločnosti ...

„Value Stream“ – Prečo potrebujeme mapu toku. informačné toky. Zásoby. Údaje pre každú fázu. Hodnotový tok (VSM). Mapa aktuálneho toku hodnôt. Komunikácia. Kroky procesu. Výroba. Hlavné fázy procesu. Výpočet doby dodania objednávky. Detaily doručenia. Vytvorenie mapy súčasného štátu.

"Výroba v podniku" - Počet pracovných miest. Výrobná štruktúra. Faktory. Prietoková čiara. prevádzkový čas. Výrobná štruktúra dielne. Fáza. Interoperačná čakacia doba. Výrobná štruktúra podniku s vecnou špecializáciou. Obchod. Nelineárna výroba. Technologické operácie. Streamová produkcia.

„Plán predaja“ – Postup vytvorenia PPP: akcie. Obsiahnuté v počítačovom systéme podniku. 3. Údaje o zdrojoch (výrobné kapacity, personál). Postup pri vytváraní PPP: výstupné informácie. Hlavné funkcie PPP: Postup pri vytváraní PPP: vstupné informácie. 1. Hlavný plán materiálov a zostáv podľa položky a obdobia.

LOBUNOVÁ SVETLANA

Táto správa ukazuje prínos domácich vedcov k rozvoju vednej oblasti elektriny a magnetizmu

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

správa

Príspevok ruských vedcov

pri štúdiu elektromagnetizmu

Žiaci 8. B triedy

Gymnázium č.1 v Brjansku

Lobunova Svetlana

Za prvé dielo o elektrine a magnetizme sa považuje kniha Williama Gilberta, dvorného lekára anglickej kráľovnej Alžbety, vydaná v roku 1600. Zaviedol tiež pojem „elektrina“, z gréckeho slova „elektrón“, čo znamená „jantár“. Gilbert iba opísal elektrifikáciu kúskov jantáru.

Skutočné štúdium elektriny sa začalo v Rusku. A väčšinu významných objavov urobili ruskí vedci. Prvé zariadenie na detekciu elektriny a jej kvantitatívne meranie bolo vytvorené v Rusku. Vedci našej krajiny prvýkrát objavili mnohé elektrické javy, ktoré teraz slúžia ľuďom. A Rusi vynašli aj spôsoby, ako využiť elektrinu v prospech ľudí.

1. Prvé kroky k pravde

Prvým „vedcom“ súvisiacim so štúdiom elektriny, fyzici hrdo nazývajú ruského kňaza Avraamyho Smolenského, ktorý žil na prelome 12.-13. Bol kanonizovaný za svätého, ale nie nepochybne. Dôvodom pochybností boli „kompromitujúce dôkazy“: Abrahám čítal „Holubie knihy“, ktoré opisujú štruktúru sveta nie z cirkevného hľadiska. Diskutovalo sa tam najmä o otázkach elektriny: „Prečo sa na našej zemi spustil hrom? Navyše na otázku „Ktorý kameň je naším otcom kameňov?“ Kniha dáva odpoveď „Alatyr-stone“, teda jantár, ktorý dal názov elektrine.

Ale skutočným vedcom, ktorý sa ponoril do štúdia elektromagnetizmu, bol Michail Lomonosov. Michail Vasilievič v mene Ruskej akadémie vied stanovil 25. novembra 1753 vedcom z celého sveta úlohu: „Nájsť skutočnú príčinu elektrickej sily a zostaviť jej presnú teóriu.“ Termín na odpoveď bol 1755.

Samotný Lomonosov však nesedel nečinne. So svojím priateľom a kolegom Richmanom robil Milail Vasilyevich experimenty a systematizoval ich výsledky.

Na experimenty využívali Richmannom spravované „fyzikálne komory“, ako sa vtedy často volalo fyzikálne pracovisko Akadémie vied, v ktorých boli okrem iného magnety rôznych tvarov, laboratórne a námorné kompasy, magnetické oceľové strelky. , trubice na „kontrolu elektrických vlastností skla“ .

Okrem toho v roku 1745 dostal Richman "špeciálnu komoru" - prvé ruské elektrické laboratórium.

Archívy Akadémie vied obsahujú program Lomonosovovej práce o elektrine: "Hodnotné elektrické experimenty hodné povšimnutia."

Na základe spoločnej práce Lomonosova a Richmanna vzniklo prvé elektrické meracie zariadenie na svete - "elektrický ukazovateľ alebo elektrický gnomon". Richman opísal toto zariadenie v článku: "O elektrickom ukazovateli a jeho použití v elektrických experimentoch, ako v prírode, tak v umení."

Lomonosov objavil možnosť prenosu „elektrickej sily na veľkú vzdialenosť až tisíc siah a ďalej“ pomocou izolovaného drôtu. Ukázal, že elektrina sa dá vyrobiť aj umelo. Okrem toho povedal „o elektrickej energii nie ľudským umením, ale pôsobením samotnej prírody v produkovaných oblakoch“. Jeden z Lomonosovových experimentov bol nazvaný „Svetlo v potrubí bez elektrického vzduchu“. To znamená, že Lomonov skutočne postavil prvé plynové výbojky.

Ale vráťme sa k Lomonosovovmu príkazu svetovej vedeckej komunite – do roku 1755 študovať povahu elektriny. V roku 1754 dostali ruskí čitatelia Richmannovu prácu: „Experimenty s magnetickou silou komunikované bez magnetu“. Plán sa zrealizoval. A v roku 1760 napísal Lomonosov knihu „O elektrickej sile“, v ktorej zhrnul výskum.

Text Lomonosovovej dizertačnej práce „Teória elektriny. vyvinuté matematickým spôsobom“ začína slovami: „Elektrická sila je pôsobenie spôsobené miernym trením v telesách prístupných zmyslom; spočíva v silách odpudzovania a príťažlivosti a tiež v produkte svetla a ohňa. „Elektrická sila je kvapalina,“ hovorili v 18. storočí. "Elektrická sila je akcia," povedal Lomonosov.

Otázku vzťahu medzi elektrinou a magnetizmom zhrnul v roku 1758 člen Akadémie vied v Petrohrade Aepinus, ktorý predniesol „Prejav o podobnosti elektrickej sily s magnetickou silou“. Godim neskôr Aepinus vydal knihu „Skúsenosť z teórie elektromagnetizmu“.

Aepinus najprv upriamil pozornosť vedeckého sveta na takzvanú pyroelektrinu, čiže elektrinu, získavanú nie pomocou vtedy bežného trenia, ale vďaka zahrievaniu. Aepinus, ktorý v Petrohrade vykonal množstvo experimentov na tvorbu elektriny pri zahrievaní, urobil z Ruska rodisko tohto objavu. Následne sa na jej základe rozvinul rozsiahly študijný odbor a využitie termoelektriky.

Aepinus objavil aj fenomén elektrickej indukcie a vytvoril teóriu pôsobenia elektriny na diaľku. Objavil, ako sa vtedy hovorilo, elektrinu získanú „vplyvom“ (indukciou).

Elektrina prestala byť tajomstvom a údelom úzkeho okruhu vedcov. Začali sa objavovať populárne knihy. Napríklad "Otvorené tajomstvá starých mágov a čarodejníkov alebo magické sily prírody, využívané pre úžitok a zábavu", "Elektrické experimenty, hodné zvedavosti a prekvapenia."

2. Veda a prax

Ruskí vedci nielen rozvíjali teóriu, ale výsledky aj aktívne implementovali do praxe. Vasily Petrov objavil v roku 1802 fenomén elektrického oblúka. Dovtedy boli známe len elektrické iskry, ktoré preskakovali medzi telami, keď sa priblížili. Na druhej strane, Petrovovi sa podarilo získať niečo zásadne odlišné: neustály plameň, ktorý je založený medzi dvoma uhlíkmi, ktoré sú pod prúdom. Neobmedzujúc sa na objav tohto javu, poukázal na možnosť použitia elektrického oblúka na osvetlenie. V zahraničí sa elektrický oblúk preslávil až o desaťročie neskôr.

V roku 1876 získal Pavel Nikolaevič Yablochkov patent na sviečku s elektrickým oblúkom. Po jej demonštrácii európske noviny napísali: "Rusko je rodiskom elektriny." Prvé elektrické osvetlenie v európskych hlavných mestách bolo vyrobené na sviečkach Yablochkov. (Okrem toho sa Yablochkov zaoberal zlepšovaním batérií a dynama. Ako prvý navrhol generátor striedavého prúdu a vytvoril transformátor striedavého prúdu).

V roku 1881 Nikolaj Nikolajevič Bernados predviedol prvý stroj na zváranie elektrickým oblúkom na svete. Jeho vynález sa začal používať po celom svete už za dva roky. A doteraz každé elektrické zváranie funguje podľa princípov vyvinutých Bernadosom, ktoré sa príliš nelíšia od prístroja, ktorý vynašiel.

Presne tak to bolo aj s ostatnými aspektmi elektromagnetizmu – každý konkrétny jav okamžite našiel uplatnenie v praxi.

V roku 1872 požiadal Alexander Nikolaevič Lodygin o patent na žiarovku. Tieto lampy, prakticky nezmenené, nám slúžia dodnes.

V roku 1834 Boris Semyonovič Jacobi zostrojil prvý elektromotor. Každý súčasný elektromotor je jeho kópiou, v mnohom sa nelíši od prototypu. Jacobi okrem toho vynašiel telegrafný prístroj s priamou tlačou, ktorý sa na niektorých miestach stále používa a galvanoplastiku. Galvanoplastika je metóda získavania kovových výrobkov zložitého tvaru. Od svojho vynálezu sa používa nezmenený.

3. Narodený v 19. storočí

V 19. storočí sa zrodila celá galaxia skvelých vedcov a dizajnérov, ktorí sa stali priekopníkmi.

Emily Khristianovich Lenz je najväčšou výskumníčkou elektromagnetizmu. Objavil zákon indukcie („Lenzov zákon“). Objavil vzorce uvoľňovania tepla vo vodiči, keď ním preteká prúd ("Joulov a Lenzov zákon").

Alexander Grigoryevich Stoletov ako prvý ukázal, že s nárastom magnetizačného poľa sa magnetická susceptibilita železa najskôr zvyšuje a potom po dosiahnutí maxima klesá. Stoletov objavil množstvo základných zákonov fotoelektrických javov pomenovaných po ňom (Stoletovov zákon, Stoletovova konštanta), zostrojil prvú fotobunku na svete a vyvinul experimentálnu techniku ​​na štúdium výbojov v plynoch.

Alexander Stepanovič Popov nielenže vynašiel prvý rádiový prijímač na svete a uskutočnil prvý rádiový prenos na svete, ale sformuloval aj hlavné princípy rádiovej komunikácie. Rozvinul myšlienku zosilnenia slabých signálov pomocou relé, vynašiel prijímaciu anténu a uzemnenie; vytvoril prvé pochodové armádne a civilné rádiostanice a úspešne vykonal práce, ktoré preukázali možnosť využitia rádia v pozemných silách a v letectve.

Michail Michajlovič Filippov študoval krátkovlnné elektromagnetické žiarenie. Pomocou vynájdených zariadení z Petrohradu sa mu podarilo zapáliť luster v Carskom Sele a roztaviť balvan nachádzajúci sa vo vzdialenosti niekoľkých kilometrov. Po náhlej smrti vedca boli jeho poznámky a nástroje skonfiškované, ich ďalší osud nie je známy. Ale moderní fyzici veria, že Filippov vynašiel laser.

Dmitrij Alexandrovič Lachinov objavil fenomén elektrolýzy, vynašiel regulátory napätia, vyriešil problém prenosu elektriny na veľké vzdialenosti, objavil fenomén termoelektriky.

Vasilij Petrovič Iževskij vynašiel prvú elektrickú pec na tavenie ocele.

Pyotr Nikolaevich Lebedev skúmal elektromagnetické vlny, potvrdil tlak svetla na pevné látky.

Pavel Lvovich Schilling vynašiel prvý telegraf, ktorý našiel uplatnenie.

Vladimír Kozmich Zworykin vynašiel elektronickú televíziu.

Fjodor Apollonovič Pirotskij vynašiel elektrickú električku.

Alexander Michajlovič Ponyatov vynašiel videorekordér.

Pavel Kondratievich Oshchepkov vynašiel radar.

4. Záver

Príspevok ruských vedcov k výskumu a rozvoju teórie elektromagnetizmu je veľký, no je zvykom ho podceňovať. Takže prvenstvo vynálezu žiarovky je zvyčajne dané Edisonovi, rádiovej komunikácii - Marconimu. Oersted a Ampère sa zaslúžili o objavenie spojenia medzi elektrinou a magnetizmom.

Štúdium histórie fyziky v skutočnosti otvára nový pohľad na úlohu Rusov vo svetovom vedecko-technickom pokroku.

Vedci z Washingtonskej univerzity ukázali, že s príchodom elektriny začali ľudia spať oveľa menej, pretože potreba ísť spať pri západe slnka zmizla. stránka a Rostec budú hovoriť o tom, ako sa vedci dokázali vyrovnať s elektrickými nábojmi.

Prvá skúsenosť

Až do začiatku 17. storočia sa poznatky o elektrine obmedzovali na úvahy starovekých filozofov, ktorí si svojho času všimli, že jantár na vlne má tendenciu priťahovať malé predmety. Mimochodom, jantár v gréčtine je presne to, čo znie - „elektrón“. Samotný názov „elektrina“ pochádza z jantáru.

Zariadenie na výrobu statickej elektriny Otto von Guericke

Otto von Guericke bol pravdepodobne prvý, kto v roku 1663 pozoroval elektroluminiscenciu.

Je to účinok trenia ( ako v prípade vlny a jantáru) použil Otto von Guericke na vytvorenie jedného z prvých elektrických generátorov na svete. Rukami si pošúchal guľu síry a v noci videl, ako jeho guľa vyžaruje svetlo a praská. Pravdepodobne bol jedným z prvých, ktorí pozoroval elektroluminiscenciu už v roku 1663.

Vedec a vtipkár Stephen Gray

Stephen Gray, britský amatérsky astronóm, ktorý sa celý život snažil vyžiť, si raz všimol, že korok v sklenenej trubici priťahuje malé kúsky papiera, keď sa trubica trení. Potom zvedavý vedec namiesto korku vložil dlhý kúsok a všimol si rovnaký efekt. Potom Stephen Gray vymenil prameň za konopné lano. V dôsledku svojich experimentov bol Gray schopný preniesť elektrický náboj na vzdialenosť osemsto stôp. V skutočnosti bol vedec schopný objaviť fenomén prenosu elektriny na diaľku a dať ľuďom predstavu o tom, čo môže a čo nemôže viesť elektrinu.

Stephen Gray dokázal objaviť prenos elektriny na diaľku

Stephen Gray je prvým držiteľom Copleyho medaily, najvyššieho ocenenia Kráľovskej spoločnosti Veľkej Británie

Niektoré zdroje tvrdia, že Stephen Gray urobil so svojím objavom vtipný biznis. Chlapcov vraj zobral z Charterhouse a zavesil ich na šnúrky z izolačného materiálu. Potom on zelektrizovalo ho dotykom lešteného skla a vypálilo mu z nosa iskry».

Leydenská nádoba

Pieter van Muschenbroek, študent Newtona, mal invenciu v krvi, keďže jeho otec sa zaoberal tvorbou špecializovaných vedeckých prístrojov.

Vďaka leidenskej nádobe sa prvýkrát podarilo umelo získať elektrickú iskru

Mushenbrook, ktorý sa stal profesorom filozofie na univerzite v Leidene, nasmeroval svoje úsilie na štúdium nového fenoménu tej doby - elektriny. Jeho vedecká činnosť priniesla výsledky: v roku 1745 zostrojil so svojím študentom zariadenie na akumuláciu náboja, takzvanú Leydenskú nádobu. Správa o tejto udalosti vyzerá veľmi komicky: " Nádobu naaranžoval holandský fyzik Muschenbrook, leidenský občan Kühneus bol prvý, kto zažil ranu vypustením džbánu».

Niekto Bose vyjadril túžbu byť zabitý elektrinou

Vytvorenie leidenskej nádoby posunulo experimenty s elektrinou na novú úroveň. Niekto Bose dokonca vyjadril túžbu byť zabitý elektrinou, ak to bolo napísané v publikáciách Parížskej akadémie vied. Mimochodom, bol to Musshenbrook, kto prvý porovnal účinok výboja so zásahom rejnoka, ako prvý použil výraz „elektrická ryba“.

Elektrický všeliek

Po vynájdení Leydenskej nádoby získali experimenty s elektrinou nebývalú popularitu. Z nejakého dôvodu ľudia začali veriť, že elektrické výboje majú medicínske vlastnosti. V nadväznosti na tento klam napísala Mary Shelley román Frankenstein alebo moderný Prometheus, v ktorom bolo možné zosnulých oživiť silným elektrickým prúdom.

Obálka Frankensteina alebo moderného Promethea, 1831

Abbe Nolle prišiel s nezvyčajnou zábavou pomocou elektriny. Vo Versailles, pri demonštrovaní zázrakov elektriny kráľovi Ľudovítovi, v roku 1746 vedec postavil mníchov do 270-metrovej reťaze, ktorá ich navzájom spojila kúskami železného drôtu. Keď bolo všetko pripravené, Nolle zapol elektrinu a mnísi okamžite kričali a skákali spolu. Za takmer sto rokov Maxwell vypočíta, že elektrina sa šíri rýchlosťou svetla.

Volt a galvanický článok

Tieto známe označenia v skutočnosti pochádzajú z mien dvoch vedcov – Alexandra Voltu a Luigiho Galvaniho.

Laboratórium, kde Galvani robil svoje experimenty

Označenie „volt“ pochádza z mena vedca – Alexandra Voltu

Prvý ponoril platne zinku a medi do kyseliny, čím získal nepretržitý elektrický prúd, a druhý bol prvý, kto skúmal elektrické javy počas svalovej kontrakcie. V budúcnosti zohrali tieto objavy kľúčovú úlohu vo vývoji vedy o elektrine. Objavy Voltu a Galvaniho budú vychádzať z diel Ampéra, Jouleho, Ohma a Faradaya.

osudový dar

Michael Faraday, učeň kníhviazača v londýnskom kníhkupectve, zbadal knihu o elektrine a chémii. Čítanie ho tak očarilo, že už vtedy sa sám pokúšal robiť tie najjednoduchšie pokusy s elektrinou. Otec, povzbudzujúc túžbu svojho syna po vedomostiach, dokonca kúpil túto Leydenskú nádobu, ktorá umožnila mladému Faradayovi vykonávať vážnejšie experimenty.

Faraday experimentuje vo svojom laboratóriu

Faraday zohral azda hlavnú úlohu vo vývoji teórie elektriny

Ako sa ukázalo, dar jeho otca, ktorý onedlho zomrel, mal na mladého muža obrovský vplyv – za dvadsať rokov Faraday objavil fenomén elektromagnetickej indukcie, zostavil prvý generátor elektrickej energie na svete a elektromotor, odvodil zákonov elektrolýzy a hrajú snáď hlavnú úlohu vo vývoji teórie elektriny.