«Электр қуаты бұл жай ұйымдастырылған найзағай». Джордж Карлин электр не? Мыңдаған жылдар бойы найзағай (электр) адамдарды таңқалдырды, мистика жəне үрей тудырды
жүктеу/скачать 21,26 Kb.
|
электр жабд
|
«Электр қуаты - бұл жай ұйымдастырылған найзағай». Джордж Карлин ЭЛЕКТР НЕ? Мыңдаған жылдар бойы найзағай (электр) адамдарды таңқалдырды, мистика жəне үрей тудырды. Соңғы бірнеше жүз жылдықта Бенджамин Франк-лин, Андре-Мари Ампер, Алессандро Вольта, Майкл Фарадей жəне басқа да ғалымдар электр энергиясы туралы түсініктерді жинақтап, оның құпияларын ашуға көмектесті. Біртіндеп, олар біртіндеп математикалық-эматикалық формулаларға сəйкес келетін электр энергиясының моделін құрды жəне құбылысқа нақты түсінік берді. Электр байланысының негізгі байланыстары мен қызықты негіздері туралы негізгі түсінік болғаннан кейін де, Джозеф Свон, Томас Эдисон, Никола Тесла жəне Джордж Уэстингхаус сияқты алғашқы ізашарлар өз күштерін күнделікті пайдалану үшін қауіпсіз жəне тиімді пайдалану үшін күрескен. Осы уақыт аралығында - 1800 жылдардың аяғы мен 1900 жылдардың басы - электр энергиясын алғашқы қолданудың бірі қала көшелері мен қала алаңдары сияқты жалпы аумақтарды жарықтандыру болды. Нью-Йорк тез арада электр сымдары мен электрге қосылды. Бірнеше рет үрейленіп тұрған адамдар бірнеше рет күндізгі жарықта жұмысшылардың кездейсоқ электр тогына ұшырағанына куə болды жəне электр қуаты жұмбақ əрі қауіпті болғандықтан қалпына келтірілді. Томас Эдисон Тұрақты ток қуатын таратуды электр энергиясын таратудан гөрі қауіпсіз етіп алға тарта отырып, өзінің экономикалық мүдделерін қорғау туралы қоғам алдындағы қорқынышпен ойнады, ал Джордж Уэстингхаус өз бизнесін айнымалы ток қағидаттарына жəне тұрақты экономикалық артықшылықтарға негізделген. Кейінгі қарама-қайшылықтар халықтың электрге деген қорқынышын жеңілдеткен жоқ, оның табиғатын анықтауға да, түсінуге де көмектеспеді. Осы уақытқа дейін көптеген адамдар электр энергиясының табиғаты туралы аз біледі. Кейбіреулерімізге «электр дегеніміз не?» деген сұраққа жауап беру қиынға соғады. Біз оны көре де, ести де, иіскей те алмаймыз. Əрине, біз оның дəмін татқымыз немесе сезінгіміз келмейді. 1-ТАРАУ Электр теориясы 1-тарау Электр теориясы Электрик электр қуатын тарату жүйесін қалай қосуды түсінуі мүмкін, бірақ электр қуаты қалай болатынын толық түсінбеуі мүмкін. Электр энергиясының негіздерін зерттей отырып, ережелер мен ережелер аясында біз электр энергиясын қалай қауіпсіз, тиімді жəне үнемді пайдалану керектігін жақсы түсінеміз, бұл бізге ойын-сауық индустриясындағы жұмысымызды жоғарылатуға көмектеседі жəне бізді қауіпсіз етеді. Қозғалыстағы ЭЛЕКТРОНДАР «Электр дегеніміз не?» Деген сұраққа қысқа жауап - бұл энергияны зарядты электрондардың қозғалысы арқылы беру. Найзағай - бұл электр мен электрондардың мысалы, олардың көпшілігі - қозғалыста. Электр энергетиктері көбінесе бақыланатын жағдайға алаңдайды, бұл жерде электр қауіпсіздігі алдын ала болжанған түрде өтеді. Бірақ біз шоуда қолданатын электр жарығы, статикалық разряд немесе жарықдиодты қуат беретін фонарь батареясынан айырмашылығы жоқ. Олардың əрқайсысы энергияны электрондардың қозғалысы арқылы берудің мысалы болып табылады. Бірақ бұл электрондар қайдан пайда болады? Жауапты ғаламның ең негізгі құрылыс блоктарының бірі - атомнан табуға болады. АТОМ «Атом» деген сөз грек сөзінен шыққан, атом деген, бөлінбейтін мағынаны білдіреді. Бұл элементтің қасиеттерін əлі күнге дейін сақтайтын ең кішкентай бөлшек. Сіз мектепте оқып жүргенде сізге ядросы бар атомның классикалық моделін жəне оның айналасында орбиталар болатынын үйреткен болар. Ядро бірқатар протондар мен нейтрондардан тұрады жəне оларды ядролық күштер біріктіреді. Нейтрондардың, протондардың жəне электрондарлардың нақты саны элементке байланысты. Мысалы, мыс атомдарында əдетте 29 протон, 35 нейтрон жəне 29 электрон болады. 1.1-сурет Ортадағы ядро мен ядроның айналасындағы электрондарды көрсететін атомның классикалық моделі. (Масштабтауға болмайды.) Егер сіз өзіңіздің бүйір кескіштерді алып, кабельден кішкене мыс жіптерін кесіп тастасаңыз, онда сізде миллиардтаған мыс атомдары болады. Егер сіз сол бөлікті жартысына, содан кейін қайтадан жартысына кесіп тастасаңыз жəне сіз мыс сияқты əрекет ететін жалғыз бөлікке түскенше қайта-қайта қайталасаңыз, онда сізде атом болады. Бірақ сізде болар еді 3 Электр теориясы 1-ТАРАУ сол кескіштерге өте жақсы болу үшін. Мыстың бір атомының диаметрі шамамен 10–12 метр. Басқаша айтқанда, 2,5 сантиметрді (1 дюйм) жасау үшін шамамен 254 миллиард мыс атомы қажет. Оған сəттілік. 1.2-сурет Мыс сымының ені 2,5 сантиметрді құрайтын шамамен 254 миллиард мыс атомы қажет болады. Атомдар барлық жерде бар. Олар сіз дем алатын ауаны, ішетін суды, киетін киіміңізді жəне жейтін тамағыңызды құрайды. Олар ғаламның құрылыс материалы. Субатомиялық бөлімдер Ертедегі гректер ойлағанына қарамастан, атомдарды бөлуге болады. Олар электрондар, нейтрондар жəне протондар деп аталатын одан да кіші субатомдық бөлшектерден тұрады. Бұл субатомиялық бөлшектер электр энергиясын түсіну үшін өте маңызды. Электрондар теріс зарядты, протондар оң зарядты, ал нейтрондарда ешқандай заряд болмайды. Бұл зарядтардың өзара əрекеттестігі біз электр деп аталатын құбылысты тудырады. Сурет 1.3 Атомдар нейтрон, протон жəне электрон деп аталатын бөлшектерден тұрады. Нейтрондар заряд болмайды, протондар оң зарядталған, ал электрондар теріс зарядталған. (Масштабта емес. Автор əр түрлі бөлшектерді ажырату үшін түсті қосқан.) Электростатикалық тартылу жəне тебілу Мыс атомында протондары бар электрондардың саны бірдей болатынына назар аударыңыз. Жалғыз электрондағы заряд бір протонмен бірдей күш, бірақ оның полярлығына қарама-қарсы. Көптеген атомдарда электрондардың саны протондар санына тең, сондықтан зарядтар бір-біріне тартылып, жалпы заряд нөлге тең болады. Кейде атом электронды немесе екеуін жоғалтуы мүмкін, өйткені атомнан тыс басқа күш, мысалы, батарея оны тартып ала алады. Бұл жағдайда атомдағы зарядтар теңестірілмейді жəне оң зарядқа айналады. 1-тарау Электр теориясы Табиғаттың негізгі заңдарының бірі - қарама-қарсы зарядтар тартылады жəне зарядтарды қайтарады. Екі протон бір-бірін, екеуі де электрондарды итермелейді. Бірақ протон мен электрон бір-біріне тартылады. Олардың қаншалықты күшті тартылуы зарядтардың беріктігіне жəне олардың бір-біріне қаншалықты жақын екеніне байланысты. Бір протон тұрақты оң зарядты, ал бір электрон тұрақты теріс зарядты жүргізеді, сондықтан жалпы зарядтың күші қатысатын протондар мен электрондардың санына байланысты болады. Екі протоны бар атом, мысалы, бір протоны бар атом ретінде электронға тарту күшінен екі есе көп. Қарама-қарсы екі зарядтың тарту күші зарядтар арасындағы айырмашылыққа байланысты болады, бірақ сіз күткендей емес. Егер зарядтардың арасындағы қашықтық екі еселенген болса, онда тарту немесе серпіліс күші төрт факторға түседі; егер ара қашықтық екі есе болса, онда күш төрттен бір күшке артады. Кері экспоненциалды байланыс деп аталатыны да осы. 1.4-сурет Қарамақарсы зарядтар тартылады (b); сияқты зарядтарды қайтару сияқты [(a) жəне (c)]. (Масштабтауға болмайды.) Қарама-қарсы зарядтар тартылғандықтан, электрондар протондарға электростатикалық тартылу салдарынан атом ядросының айналасында қалады. Алайда, кейбір электрондар ядродан алыста орбитада жүреді, бұл байланыс салыстырмалы түрде əлсіз. Салыстырмалы ара қашықтық туралы түсінік беру үшін біз мыс атомын ядро гольф допының өлшемі болатындай етіп кеңейтсек делік. Сонда сіз ең жақын электрондарды таппай тұрып, 2,41 шақырым (1,5 миль) жүруіңіз керек еді. Түйіндеме Электр дегеніміз электрондардың ағымы арқылы энергияның тасымалдануы. Атом ядросының айналасында айналатын, теріс зарядты электрондар, субатомдық бөлшектер. Өткізгішке кернеуге ұқсас сыртқы күш салынғанда, электрондар атомнан созылуы мүмкін. Электрондар өте аз, электрдің елеулі мөлшерін өндіру үшін миллиардтаған электрондар қажет. Үйкелісті, өндіруде үлкен саны бар электрондар, бір-бірімен соқтығысқанда жылу жүргізеді. Кейбір материалдардың атомдары өз электрондарын басқаларға қарағанда оңай береді. Алтын, күміс жəне мыс сияқты кейбір материалдар көміртегі, ағаш, шыны жəне резеңке сияқты басқалардан жақсы өткізгіштер болып табылады. Германия мен кремний сияқты үшінші, белгілі бір жағдайларға байланысты өткізгіштер немесе өткізгіштер болуы мүмкін. Электр тогы қорек көзінің оң клеммасынан теріс клеммаға ағады. ЭЛЕКТР ҚУАТЫН ТҮСІНУ 1.1 Электр дегеніміз не? 1.2 Атомдағы теріс зарядталған бөлшектер қалай аталады? 1.3 Жылу бұл ток жəне өткізгіштің кедергісі. Егер сізде токтың бірдей саны бар екі өткізгіш болса жəне өткізгіштердің бірі қыздырылатын болса арада өзара төмен қарсылық болады ма? 1.4 Егер жылуда ток пен кедергі болса, ток өткізгіш болады ма жəне сіз оның ұзындығын қысқартсаңыз, өткізгіш ыстық немесе суық болады ма? 1.5 Егер электр кедергісі субатомдық бөлшектердің бір-бірімен соқтығысуынан туындаса басқа аз кедергісі бар үйкеліс тудыратын жəне үлкен көлденең диаметрі бар өткізгіш немесе кіші көлденең диаметрі бар өткізгіштер қандай күйде болады? 1.6 Өткізгіштің айналасын оқшаулаудың мақсаты қандай? 1.7 Кедергі болса, өткізгіштің айналасындағы оқшаулаумен не болады жəне өткізгіш тым жоғары немесе өткізгіш арқылы өтетін ток тым жоғары болса не болады? 1.8 Электрон Атом орбитасынан созылса, атом неге айналады? 1.9 Иондалған Атом зарядының полярлығы қандай? 1.10 Басқа материалдарға қарағанда, кейбір материалдарды 8 үздік өткізгіштер не істейді? 1.11 Егер найзағай-электр ағыны болса, онда өткізгіш орта андай боладв? жүктеу/скачать 21,26 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|