Книга 3. Развитие теплоэнергетики и гидроэнергетики
Не менше ніж теплова і світлова, для природодослідників в XIX столітті становила інтерес і електродинамічна дія електричного струму, тобто способи прямого перетворення електричної енергії в роботу.
Раніше було показано, що соленоїд при проходженні через нього струму діє як магніт і притягується або відштовхується від полюсів іншого магніту. Легко припустити, що і два соленоїди, через які проходить струм, діятимуть один на одного подібно до двох магнітів. І, дійсно, таку взаємодію було встановлено і підтверджено дослідами Ампера в 1820 р.
Ампер довів існування взаємодії не тільки паралельних, але і довільно перехрещених провідників, через які проходить струм. При цьому вони чинять один на одного таку дію, що прагнуть стати паралельно один до одного, причому так, щоб струми в них мали однакові напрями.
Величина електродинамічної сили, з якою діють один на одного електричні провідники, залежить від їх взаємного положення, відстані між ними, а також від сили струму, який в них протікає. У загальному випадку ця сила пропорційна добутку обох струмів, що протікають в провідниках.
Ампер вивів теоретично свій основний електродинамічний закон тільки для двох елементів зі струмом, але не для замкнених контурів зі струмом. Першість в теоретичному визначенні електродинамічної сили струму в замкненому контурі належить Вільгельму Веберу.
Подальші досліди Вебера показали, що дія електродинамічної сили збільшується, якщо замість прямого провідника використовувати спіральне намотування. Цей ефект був використаний в конструкції першого приладу для вимірювання електродинамічної сили струму – електродинамометра. На мал. 7.11 показаний загальний вид електродинамометра для вимірювання слабких струмів, а на мал. 7.12 – загальний вид крутильного електродинамометра для вимірювання сильних струмів.
Вільгельм Едуард Вебер (1804–1891) – німецький фізик, член-кореспондент Берлінської академії наук. Його роботи присвячені електромагнетизму, акустиці, теплоті, молекулярній фізиці, земному магнетизму. У 1833 році побудував перший в Німеччині електромагнітний телеграф. Він розробив теорію електродинамічних явищ і встановив закон взаємодії рухомих зарядів (1848). У 1846 році вказав на зв'язок сили струму з густиною електричних зарядів і швидкістю їх впорядкованого переміщення. Винайшов ряд фізичних приладів, зокрема електродинамометр.
Мал. 7.11. Електродинамометр для вимірювання слабких струмів
Мал. 7.12. Крутильний електродинамометр для вимірювання сильних струмів
В ознаменування видатних заслуг Вебера його ім’ям була названа одиниця електромагнітного потоку.
Не заглиблюючись в подробиці конструкції електродинамометрів, необхідно відзначити, що вони були першими точними приладами для вимірювання електродинамічної сили переважно змінного струму, який одержав пізніше значно ширше розповсюдження, про що буде сказано нижче.
- 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