Книга 3. Развитие теплоэнергетики и гидроэнергетики
Знадобилися десятиліття й численні досліди з різними тілами, щоб в 1729 році англійський фізик Стефан Грей (1666–1735) відкрив явище електропровідності та встановив, що електрика може передаватися від одного тіла до іншого вологою мотузкою на відстань 765 футів (233 м), але не передається по шовковій нитці. Він також встановив, що електропровідність залежить від матеріалу, з якого зроблений провідник. Грей першим з усіх поділив речовини на провідники і непровідники електрики. До провідників належать усі метали, вугілля, графіт, розчини кислот, основ, солей і т. ін. Тіла, в яких електричні заряди не можуть вільно переміщуватися (не передають електрику або передають її з великими труднощами), одержали назву непровідників (ізоляторів, або діелектриків). Це скло, смола, порцеляна, каучук, ебоніт, шовк, дистильована вода, гас, гази й багато інших речовин. Стефан Грей виявив також, що деякі тіла (наприклад волосся, смола, скло) довгий час зберігають передану їм електрику. Йому вдалося зберігати електричні властивості цих тіл до тридцяти днів. Електричні властивості тієї самої речовини можуть змінюватися залежно від зовнішніх умов. Наприклад, скло звичайно є ізолятором, але, перебуваючи у вологому повітрі, воно значною мірою втрачає свої ізоляційні властивості. Якщо ж його сильно нагріти або розплавити, то скло починає проводити електрику.
Електричні властивості напівпровідників були вивчені й знайшли найширше застосування тільки в ХХ столітті. Почалося все з того, що в 1931 році радянський академік А.Ф. Йоффе опублікував статтю із пророчою назвою «Напівпровідники – новий матеріал електротехніки» і почав їх всебічне дослідження. Недарма на всій земній кулі Йоффе кличуть «батьком напівпровідників». Із самого початку він передбачив не тільки майбутню роль напівпровідників, але й найважливіші області їх застосування. Йоффе наполегливо переконував, що без провідників не можна навіть мислити прийдешньої техніки. Ще на зорі напівпровідникової науки він мріяв про потужну енергетику без машин. «Можна сміло сказати, – писав Йоффе, – що напівпровідники покликані зробити революцію у техніці виробництва, рівну за значенням тій революції, яку зробило розщеплення атомного ядра».
Абрам Федорович Йоффе (1880–1960) народився в м. Ромни Полтавської губернії. У 1902 році закінчив Петербурзький технологічний інститут, а в 1905 році – Мюнхенський університет. Був учнем В.К. Рентгена. З 1918 по 1951 рік працював директором Фізико-технічного інституту АН СРСР, а з 1952 р. – директором Лабораторії напівпровідників, потім з 1955 р. – Інституту напівпровідників АН СРСР. З ініціативи і при його участі були створені фізико-технічні інститути в Харкові, Дніпропетровську, Свердловську, Томську. З 1932 року з ініціативи Йоффе в Ленінграді був організований Агрофізичний інститут, єдиний у світі за цим профілем, яким він керував до останнього дня свого життя. Йоффе мав разючу фізичну інтуїцію й глибоке розуміння найскладніших і найтонших фізичних явищ, умів проникати в їх суть, уявляти собі не тільки найближче, але й досить віддалене майбутнє, побачити зв'язок там, де інші навіть не підозрювали про нього. Він не мислив науки без зв'язку із практикою: за першим етапом – дослідження – незмінно йшов другий – втілення. Найбільшою заслугою А.Ф. Йоффе є створення школи фізиків, з якої вийшли багато великих учених: А.П. Александров, Л.А. Арцимович, П.Л. Капіца, І.К. Кікоїн, І.В. Курчатов, П.І. Лукирський, М.М. Семенов, Я.І. Френкель та ін. Близькі його учні А.І. Ансельма й В.П. Жузе писали про нього: «Важко назвати вченого, який настільки проникливо передбачав би шляхи май бутнього розвитку науки, «відкрив» таку кількість видатних вчених, організував стільки нових інститутів, створив такий високий стиль наукового керівництва, виявив би таку наполегливість у здійсненні поставле них перед країною завдань і мужність при невдачах».
- Введение
- ЧАСТЬ 1. Теплоэнергетика
- Раздел 1. Основные понятия в теплоэнергетике
- Раздел 2. Паровые и водогрейные котлы
- 2.1. Общие сведения, классификация паровых и водогрейных котлов
- 2.2. Органическое топливо и типы топочных устройств для его сжигания
- 2.3. Паровые котлы малой и средней производительности
- 2.4. Паровые энергетические котлы
- 2.5. Паровые котлы энергоблоков ТЭС
- 2.6. Котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы
- 2.7. Создание и усовершенствование водогрейных котлов
- 2.8. Водогрейные котлы малой мощности
- 2.9. Водогрейные котлы для коммунальной энергетики
- 2.10. Водогрейные котлы для централизованного теплоснабжения
- 2.11. Электрокотлы
- 2.12. Современное состояние и направления развития котлостроения
- 2.13. Состояние котельного хозяйства в Украине и направления его модернизации
- Раздел 3. Паровые и газовые турбины
- 3.1. Эволюция паровых турбин и их основные типы
- 3.2. Основные элементы современных паровых турбин
- 3.3. Основы эксплуатации паровых турбин
- 3.4. Состояние паротурбинного оборудования в Украине
- 3.5. Пути совершенствования конструкций паровых турбин в мире
- 3.6. История развития энергетического газотурбостроения
- 3.7. Основные элементы энергетических газотурбинных установок и их назначение
- 3.8. Создание и развитие парогазовых и газопаровых установок, их классификация
- 3.9. Современное состояние стационарного энергетического газотурбостроения и пути его развития
- Раздел 4. Тепловые электростанции
- Раздел 5. Централизованное теплоснабжение крупных городов
- Раздел 6. Перспективы развития тепловой энергетики
- ЧАСТЬ 2. Гидроэнергетика
- Раздел 1. Сооружение первых гидроэлектростанций. Этапы развития гидроэнергетики
- Раздел 2. Гидроэнергетические ресурсы, их использование. Принципиальные схемы, параметры, режимы работы ГЭС и ГАЭС
- 2.1. Энергия и мощность водотоков
- 2.2. Гидроэнергетические ресурсы и их использование
- 2.3. Регулирование речного стока
- 2.4. Принципиальные схемы использования гидравлической энергии на ГЭС
- 2.5. Основные энергетические параметры ГЭС
- 2.6. Принципиальные схемы работы ГАЭС
- 2.7. Основные энергетические параметры ГАЭС
- 2.8. Режим работы ГЭС и ГАЭС в объединенных энергосистемах
- 2.9. Комплексное использование и охрана водных ресурсов
- Раздел 3. Каскады ГЭС. Территориально-производственные комплексы и энергокомплексы
- Раздел 4. Основные типы, условия эксплуатации, режимы работы ГЭС и ГАЭС
- Раздел 5. Технологическое оборудование ГЭС и ГАЭС
- Раздел 6. Перспективы развития гидроэнергетики
- Заключение
- Перечень сокращений
- Список использованной литературы
- Сведения об авторах