The Science of the Material World
Материяның төртінші жағдайы
The Fourth State of Matter
"Материя" молекулалар деп аталатын ұсақ бөлшектерден тұрады. Молекулалар арасындағы өзара әрекеттесудің қашықтығы мен күшіне байланысты зат қатты, сұйық немесе газ тәрізді болуы мүмкін. Бұл материяның анықтамасы ұзақ емес. Бірақ қазір бұл мәлімдеме шындыққа сәйкес келмейді. Ғалымдар қатты да, сұйық да, газ да жоқ зат бар екенін анықтады. Бұл плазма. Оның айналасында плазма физикасы ретінде белгілі жаңа қызықты зерттеу саласы дамыды.
Материяның плазмалық жағдайы жаңа емес. Плазманың өзі ежелгі уақыт тан бар. Бұл ең алдымен, біздің күнімізді қоса алғанда, көптеген жұлдыздардан тұратын ғарыштық зат. Плазма әлемнің барлық материясының 95% - дан астамын құрайды деп айтады.
Плазма дегеніміз не? Бұл өте жоғары температурада жасалған материяның түрі-осыдан оның жұлдыздарда болуы. Экстремалды температураларда атомдар өз электрондарынан айырылады. Атомдар, олар бір немесе бірнеше электрондарды жоғалтқан кезде, электр зарядталған бөлшектер иондар деп аталады. Иондардың, еркін қозғалатын электрондардың және кез келген "кемтіктер" атомдардың немесе молекулалардың жиынтығы плазма құрайды.
|
|
|
Плазма газдан анық шығарылды. кез келген қатты немесе сұйық үшін жеткілікті жылу болған жағдайда газға айналады. Бірақ плазма әдеттегі газ ретінде емес. Қарапайым температураларда газ атомдары электрлік бейтарап, себебі ядродағы оң зарядтар электрондарда теріс зарядтар жойылады. Атом "иондалған" кезде, Алайда, ыршыған электрондардың олармен теріс заряды бар және таза оң заряды бар атомның қалған бөлігін қалдырады. Мұндай газ оған кіретін кез келген электр тогын жүргізетін болады.
Ең бастысы, электр тогы әрқашан магнит өрісін жасайды және онымен өзара әрекеттеседі. Бұл дегеніміз, плазма электр және магниттік күштерге жауап береді, сол арқылы ғалымдарға осы ыстық газдарды бақылау шараларын береді. Бұл сипаттама, шын мәнінде, плазманың өзі үшін қажетті экстремалды температураны жасауға көмектеседі.
Газдардың, сұйықтықтардың және қатты денелердің физикалық қасиеттері
Physical Properties of Gases, Liquids and Solids
Табиғаттағы заттар температураға байланысты газ, сұйықтық немесе қатты түрінде болуы мүмкін. Су-ең көп таралған үлгі. Салқындатылған, ол қатты мұзға айналады және өте қыздырылған, ол газ тәрізді буға айналады. Барлық басқа заттар барлық үш жағдайда да табылуы мүмкін, бірақ олардың балқу және булану нүктелері қатты ерекшеленеді
|
|
|
Газ. Газдың тән қасиеті диффузия болып табылады. Газдағы молекулалардың кинетикалық теориясына сәйкес барлық бағыттарда ұшады, сондықтан газ шектеусіз кеңейе түседі. Газ орналасқан кез келген кеңістікте біркелкі бөлінеді. Оның көлемі ол бар ыдыстың көлемімен анықталады. Газдар жақсы сығылады; Сұйықтықтар мен қатты заттардан салыстырғанда қыздыру кезінде кеңейетін көлемдегі біршама аз өзгерістер.
Сұйықтықтар. Сұйықтықтар белгілі бір көлеммен, бірақ бекітілген нысанмен сипатталады. Олар ыдыстың пішінін қабылдайды. Ең аз мөлшерде, тамшылар сияқты жағдайларды қоспағанда, олар сфенеальден артық немесе аз пішінді қабылдайды. Кинетикалық теорияға сәйкес, сұйықтық молекулалары тығыз оралған және бір-біріне тартылады. Алайда, қозғалысты болдырмау үшін тартылыс жеткіліксіз. Молекулалар арасында бос кеңістік көп емес, өйткені сұйықтықтар өте сығылмайды-үлкен қысым сұйықтық көлемінің азаюына әсер етеді
|
|
|
Қоспа. Қатты денелер белгілі бір формаға ие. Молекуланың кинетикалық теориясына сәйкес тығыз оралған және еркін қозғалысты болдырмау үшін олардың арасындағы тартылыс өте үлкен. Сондықтан қатты денеде қозғалмайтын молекулалардың белгілі бір орналасуы мүмкін. Бұл көптеген қатты денелер белгілі бір тән түрлерін қабылдайды көрінеді. Мысалы, натрий хлориді суда ерітіндіден бөлінген кезде, ол текшелер түрінде пайда болады. Басқа заттар басқа геометриялық нысандарда пайда болады. Кристалл формаларын зерттеу Кристаллография деп аталатын ғылымға айналды.
Материяның бір бөлігі өзінің басқа қасиеттерінен ерекшеленеді. Ол түсі немесе түссіз болуы мүмкін. Ол қатты немесе жұмсақ болуы мүмкін. Ол кейбір сұйықтықтарда еруі немесе ажырамауы мүмкін. Материяның кейбір түрлері нәзік, ал басқалары икемді болуы мүмкін. Материяның кейбір түрлері бір-бірімен біріктіріліп, материяның басқа түріне айналуы мүмкін.
|
|
|
Материалдық әлем туралы ғылым
The Science of the Material World
Физика - бұл табиғатта әртүрлі құбылыстарды , негізінен жансыз материяның құбылыстарын зерттейтін ғылым . Математиканы құрал ретінде пайдалана отырып , ол материалдық әлем туралы нақты ғылым болып табылады және көптеген басқа зерттеулердің негізін құрайды . Астрон , химик , геолог , инженер - барлықтарына физика бойынша білім қажет .
Физика , әдетте , бірқатар салаларға бөлінеді . Қарапайым деңгейде-механика, жылу, дыбыс, оптика, электр және магнетизм. Біз материя құрылымына тереңірек бой алдымызға қарай, біз көп бөліктерді енгізуіміз керек. Бірақ табиғатта бірлік бар екенін есте сақтау керек және бұл бөліністер адам табиғатты зерттеуде өзінің ыңғайлылығы үшін құрылған. Физиканың мақсаты физикалық құбылыстар арасындағы нақты қатынастарды анықтау болып табылады.
Физика екі үлкен тармаққа, эксперименталды және теориялық физикаға бөлінеді. Эксперименталды физиканың міндеті-бақылау жасау және эксперимент жүргізу. Эксперименталды фактілер негізінде теориялық физика заңдарды қалыптастырып, табиғи құбылыстардың мінез-құлқын болжауға тиіс. Әрбір заң эксперименттерге негізделген, сондықтан эксперимент өте дәл жүргізілуі маңызды. Табиғи құбылыстарды зерттеу әртүрлі заңдарды қалыптастыруға мүмкіндік берді.
Физика дәл ғылым болса да, ол қиялды жүзеге асыратын қызмет болып табылады. Біз механикадан ядролық физикаға жылжығандықтан, физика түсіну үшін өте қиын болды. Біз тақырыпты тереңірек тереңдете түссек, соғұрлым біз өз қиялымызды көбірек пайдалануымыз керек. Біздің идеяларымыз, алайда, біздің механикадағы тәжірибемізбен боялған, ол бізді ең іргелі ұғымдармен қамтамасыз етті. Мүмкін, олардың ең маңыздысы Энергия болып табылады, өйткені бұл әрбір физиканың қай саласы болмасын қамқорлық. Физика-бұл материя мен энергия туралы ғылым.
Шешу керек көптеген мәселелер бар. Әлемнің ғалымдары көптеген, бірақ белгісіз құбылыстарға жауап табу үшін барлық мүмкіндіктерді жасайды.
Күн
The Sun
Күннен гөрі өмір үшін маңызды ештеңе жоқ. Ол бізге жылу, жарық, күш, тамақ және табиғаттағы түс пен форманың барлық сұлулығын береді.
Күн-жұлдыз. Аспанда күн сияқты мыңдаған жұлдыздар көп. Олар күн сияқты үлкен, ыстық, күн сияқты және сол химиялық элементтер бар. Күн-қызған ақ заттың үлкен массасы. Күннің ортасындағы Температура 10,000,000 жетеді
Күн басқа жұлдыздардан әлдеқайда жақын. Сондықтан біз басқа жұлдыздардың жарқын әрі жарқын екенін ойлаймыз. Күннен Жерге дейінгі орташа қашықтық 150 млн. километрді құрайды. Мұндай қашықтықты түсіну қиын. Бірақ миллиондаған және миллиондаған километрге дейінгі қашықтықты түсіну қиын. Бұл үлкен қашықтықты көрсету үшін астрономдар километрге қарағанда әлдеқайда үлкен масштабты пайдаланады. Әлемде ештеңе жарықтан жылдам қозғалмайды. Ол секундына 3000 000 шақырым жылдамдықпен қозғалады. Астрономдың өлшем бірлігі-бір жарық жылы, бір жыл ішінде жарық өтетін қашықтық. Бұл 9,5 миллион километрден сәл аз. Көптеген жұлдыздар мың жарық жыл жерден. Бұл әлемдегі ең үлкен қашықтық емес екенін түсіну қиын .
Күн жүйесі
The Solar System
Біздің күніміз бен біздің жеріміз біздің айымыз бен ғаламшарымыз, метеорлар мен кометалар" күн отбасына" жатады, оны біз"Күн жүйесі"деп атаймыз.
Біздің Күн жүйесі тоғыз планетадан және олардың серіктерінен тұрады. Планета: Меркурий, Венера. Жер өзінің жерсерігін Ай , бұдан басқа шолпан, марс (бұдан әрі жүргізілуде астероиды), Юпитером, Сатурном, Уранмен, Нептуном және Плутоном.
Күнге жақын планета-Меркурий. Бірде-бір басқа планета бұл артық жарық пен жылу алмайды. Бұл планетаның ең кішкентай. Меркурий басқа планеталарға қарағанда көп жылдамдықпен Күн айналасында айналады. Оның жылдамдығы оларға қарағанда әлдеқайда жоғары.
Юпитер-Күн жүйесіндегі ең үлкен планета. Венера Юпитер сияқты үлкен емес, бірақ аспандағы ең жарқын планета. Біз таңертең және кешке оның тыныш жарығын көреміз. Батыста ол кешке көрген алғашқы жарық нүктесі. Біз мұны қараңғы түнде жақсы көреміз. Түн қараңғы болған сайын, ол жарқырайды және біз оны жақсы көреміз. Венера Шығыста пайда болған кезде, оны таңертең көруге болады.
Марстың сыртқы түрі жылдан жылға өзгереді. Бұл планетаның жерден қашықтығына байланысты. Ол әрбір екі жыл және екі ай сайын бізге жақын. Мұндай сәттерде Марс аспандағы қызыл шам сияқты көрінеді. Телескоп планетада көгілдір белгілерді көрсетеді. Олар маусымдардың ауысуына байланысты өзгереді. Марстың атмосферасы бар, бірақ ол жер сияқты тығыз емес. Көптеген астрономдар Марста өсімдік өмірі бар деп санайды.
Марстың соңғы қарсыласы, ол жерге жақын 1956 жылдың қыркүйек айының басында болған кезде. Астрономдар бүкіл әлем бақылады Марс және фотографировали ғаламшарды. Олардың маңызды бақылауының нәтижелері оларға Марстың табиғатын жақсы зерттеуге көмектеседі.
Металл
Ең ерте кезден бастап металдарды механикалық пайдалануға дайындау өркениеттің дамуы үшін маңызды болды .
Алтын , күміс және мыс алғашқы адам пайдаланған алғашқы болды , өйткені олар табиғатта еркін табылды . Бүгін біз өнеркәсіпте пайдалану үшін жеткілікті үлкен мөлшерде алпыс бес металдан көп білеміз .
Металдар негізінен қарапайым температураларда қатты және сынапты қоспағанда , балқудың салыстырмалы жоғары температурасына ие . Олар көп бөлігі жақсы жылу және электр сымдары j және күміс осы тұрғыдан ең жақсы . Оларды жұқа сымдарға салып , жұқа табақтарға балға соғуға болады .
Олардың химиялық қасиеттеріне келер болсақ , еске түсіру керек бірінші сәт , олар химиялық белсенділік дәрежесі бойынша қатты ерекшеленеді : олардың кейбіреулері өте белсенді , ал басқалары инертті . Жер адам үшін пайдалы металдар көп . Өнеркәсіпте пайдаланылатын барлық металдардан темір неғұрлым маңызды болып қала береді . Қазіргі заманғы өнеркәсіп темір немесе болат түріндегі осы металдың едәуір мөлшерін қажет етеді .
Кейбір металдар туған мемлекетте өндіріледі . Олардың арасында алтын , күміс , платина , сынап , қалайы мен мыс бар . Тіпті туған металдарда , алайда , тас , қиыршық тас , құм және жоюды талап ететін басқа да қоспалар сияқты айтарлықтай бөгде материал бар .
Көптеген металдар , бірақ жерде оксид түрінде табылған . Коммерциялық пайда табуға болатын бұл оксиді кен деп аталады. Әр түрлі металл кендері таза металл алу үшін әр түрлі тазарту процестері өтеді.
Темір кеніндегі кремнезем, Титан және фосфор,
Бұл қоспалардың ең аз саны бар сериялар ең құнды. Кремнезем және титан көп қажет емес. Фосфор мен күкірт темір мен болатқа теріс әсер етуінен да қажет емес.
Ғылым сөздері
The Words of Science
Ғалымдар бұрыннан пайдаланатын көптеген сөздер бар . Кейде осы ғылыми терминдердің маңызы күнделікті өмірде пайдаланылатын сөздердің мәнінен өзгеше болуы мүмкін . Олардың кейбірін қарастырайық . Физиктер электр тогы ретінде вольт батареясы қосылған сымның өзгертілген қасиеттерін сипаттау үшін " ток " сөзін қабылдады . 1827 ж . ж . ом электр қозғаушы күш пен ток сценарийлері арасындағы байланыстың тұрақтылығын ашты және осы ара қатынаста " қарсылық " деген атау берді .
Кейде ғалым әдеттегі сөзді алады және оның мәнін кеңейтеді немесе кеңейтеді , сондықтан бір нәрсе топқа немесе санатқа атау береді . Тұз ", мысалы , адам мен жануарларға қажетті материал болып табылады және әлеуметтік тарихпен бұрыннан байланыста . Оның атауы ағылшын тілінде " жалақы " деген сөзде пайда болады , бұл адам тапқан ақша , ең алдымен , адамның өмір сүруі үшін не қажет екенін сатып алуға арналған . Химик , дегенмен , ол сутегі қышқыл ауыстыру өнім ретінде анықтайды қосылыстар класын белгілеу үшін бұл сөзді пайдаланады , толық немесе ішінара , металл немесе металл түбіршек . Әдеттегі тұз - бұл анықтау шеңберінде тек шектеулі дәрежеде келетін қосылыс , және тек осы шектеулі дәрежеде бұл екі тұз бірдей дегенді білдіреді .
Кейде ғалым сөз алып , оны біліктілігі жоқ жұмысты орындауға мәжбүрлейді . " Күш ", " еңбек , билік " және " салмақ " деген мағынаны білдіреді ." Механикада күш күш күш күш емес . Бұл күш - бұл түрткі немесе тартылыс , және физикада барлық заттар өлшенуі тиіс болғандықтан , ол Ньютонның қозғалыс заңынан сандық мағынаға ие болады , ол массаны және үдеуді жасайды . Бұл , әрине , " күш " сөзін білдіреді - бұл күнделікті пайдалану .
Ал салмағы - жоғары сақинасы бар металдың әдеттегі бөлігі ғана емес , күш . Бұл қисынды , өйткені заттар жылдамдату өз салмағы түседі ( өйткені гравитация ), сондықтан заттың салмағы жер оны тартады күш болуы тиіс .
" Жұмысқа " келетін болсақ , физик күш жұмыс істейді немесе жұмыс істемейді деп шешті . Мен қандай да бір қозғалмайтын кедергіні созып , итеріп , математикалық тұрғыдан менің жұмысым орындалғанын анықтай аламын . Осыдан кейін билік жұмыс істейтін жылдамдықты білдіреді деп идеяны қабылдау өте оңай .
Ғылыми сөздер ғасырлар процесіндегі өзінің негізгі мәндерін көптеген қарапайым сөздер сияқты өзгертпейді . Бұл мағынаның бір түрі , бұл формадағы тұрақтылық және функция ғылыми сөздерге басқа сөздерден ерекшеленетін , бірақ оларды математика Символдарымен байланыстыратын сипат береді .
Электроника тарихы
Электроника - вакуумдағы , газдардағы электр зарядтарының қозғалысын басқаратын құрылғылармен айналысатын ғылым . немесе ақпаратты өңдеу немесе осындай аспаптармен энергияны басқару . Бұл анықтама Вакуумдық және газ тәрізді электрондық шамдардың барлық күрделі Отбасын және оларды қолдануды қамтиды . Ол сондай - ақ ақпаратты өңдеу немесе энергияны түрлендіру үшін электрондарды немесе оң зарядтарды ( тесіктерді ) басқаруды пайдаланатын Metallica contactor жартылай өткізгіш түзеткіштер мен транзисторларды қамтиды .
Электроника 19 ғасырда туған. Алайда, алдымен ол сымсыз телеграфияда бекітілген. Электрониканың өнеркәсіптік қолданылуы басқаруды калибрлеу, есептеу, қыздыру, жылдамдықты реттеу, etc қамтиды. Бірақ үлкен алаңда электроника кең ауқымды өнеркәсіптік қызметті автоматты басқару режиміне әкеледі.
Бүгін электроника жаңа дәуірді бастады. Электрондық құрылғылар қарапайым, бірақ адам тәрізді ойлау. Кейбір индустриялар электронды Роботтар бақыланады. Автоматтандыру-күннің өнеркәсіптік желісі. Ұшақтар мен зымырандар электрондық тәсілмен басқарылады. Кейбір радиотелескоптар ғарыштан радиотолқындарды қабылдау үшін радар ретінде жұмыс істейді. Қысқаша айтқанда, электроника-электр энергиясына жаңа көзқарас сияқты жаңа пән емес.
МЕХАНИКА ПӘНІ
Техниканы дамыту инженердің алдына автомобиль бу қозғалтқыштары , ұшақтар , корабльдер мен зымырандар сияқты әртүрлі машиналарды , Қозғалтқыштар мен қозғалыс құралдарын құрылыстық жобалаумен , дайындаумен және пайдаланумен байланысты әр түрлі міндеттерді қояды . Мұндай міндетті шешу белгілі бір жалпы физикалық қағидаттарға - қозғалысты және материалдық денелердің тепе - теңдігін басқаратын заңдарға негізделген .
Физикалық денелердің мінез - құлқымен айналысатын физика саласы Механика деп аталады .
Механика бірнеше ежелгі өркениеттерге өз тамырларымен кетеді . Қазіргі кезде Галилей , Кеплер және әсіресе Ньютон сияқты ғалымдар классикалық механика ретінде белгілі болғанына негіз салды . Бұл тақырыптың маңызды бөлігі 18- ші және 19- шы ғасырларда құрылды . Классикалық механика жиі дәл ғылымдар деп аталатын басқа да модель ретінде қарастырылады .
Механика технологияның орталық бөлігін құрайды , белгілі бір мақсаттар үшін әлем туралы физикалық білімді қолдану . Осыған байланысты бұл пән көбінесе инженерлік немесе қолданбалы механика деп аталады . Бұл мағынада механика конструкциялардың , механизмдер мен машиналардың мінез - құлқын жобалау және талдау үшін қолданылады . Ақырында , белгілі . механиканы зерттеу машина жасау , аэроғарыштық техника , азаматтық құрылыс , құрылыс техникасы , биомедициналық инженерия және биомеханика және басқа да технология салаларының маңызды салаларын тудырды .
Осылайша , механика , жоғарыда айтылғандай , материалдық денелердің қозғалысымен немесе тепе - теңдігімен байланысты барлық проблемаларды шешумен айналысатын ғылым болып табылады . Механикадағы қозғалыс деп біз уақыт өте келе болатын кеңістіктегі материалдық денелердің салыстырмалы жағдайының кез келген өзгеруін түсінеміз . денелер арасындағы механикалық өзара іс - қимыл қозғалыс жағдайын немесе дене пішінін өзгертетін өзара іс - қимыл түсініледі . Мұндай механикалық өзара әрекеттесудің физикалық өлшемі күш деп аталады . Жоғарыда айтылған мәселелерге сәйкес инженерлер механиктерді денелермен тыныштықта жұмыс істейтін статикаға және Динамика қозғалысының динамикасына қатысты динамикаға бөледі , өз кезегінде кинематика мен кинетикадан тұрады . Кинематика күштердің шығу тегін ескерусіз қозғалыстың геометриялық аспектісімен айналысады . Кинетика күш әсерінен денелердің қозғалысын зерттейді .
МЕХАНИКАНЫҢ НЕГІЗГІ КОМПОНЕНТТЕРІ
Статика
Статика - бұл күштерді қосу заңдылығымен және күш әсерімен материалдық денелердің тепе - теңдік жағдайларымен айналысатын механиканың бөлімі . Тепе - теңдік - бұл басқа материалдық денелерге қатысты дененің тыныштығының жағдайы , егер дененің тепе - теңдікте болатын санақ жүйесі тіркелген деп қаралуы мүмкін болса , онда бұл дене абсолютті тепе - теңдікте , басқаша - салыстырмалы тепе - теңдікте болады . Тепе - теңдік шарттары осы дененің қатты , сұйық немесе газ тәрізді болуына байланысты . Барлық қатты денелер сыртқы күштердің әсеріне ұшыраған кезде белгілі бір дәрежеде өз пішінін өзгертеді . Біз бұл деформация деп атаймыз . Деформация шамасы материалға , дене пішіні мен өлшеміне және оған әсер ететін күшке байланысты . Инженерлік құрылыстардың қажетті беріктігін қамтамасыз ету үшін әр түрлі бөлшектердің материалы мен өлшемдері берілген жүктемелерде деформациялар салыстырмалы түрде аз қалатындай етіп таңдалады . Бұл шын мәнінде болып жатқан шағын деформацияларды елемей қатты денелерді өзгермейтін немесе мүлдем қатты деп қарастыра отырып , тепе - теңдіктің жалпы шарттарын зерттеуге мүмкіндік береді . Мүлдем қатты дене - бөлшектердің кез келген жұптарының арасындағы қашықтық тұрақты болатын дене . Абсолютті қатты денелердің тепе - теңдік заңдарын салыстырмалы түрде аз деформациясы бар қатты денелерге ғана емес , сондай - ақ кез келген Деформацияланатын денелерге де қолдануға болады . Инженерлік конструкциялардың және машина бөлшектерінің беріктігін есептеу кезінде деформацияның маңызы зор .
Кинематика
Кинематика - бұл күштерді ескермей денелердің қозғалыс геометриясын қарастыратын механика саласы . Бір жағынан , кинематика динамикаға кіріспе . Екінші жағынан , кинематика әдістері механизмдерде қозғалыстың берілуін зерттеу кезінде практикалық маңызы бар . Механикадағы қозғалыс дегеніміз , біз қозғалатын денені табу үшін , координаттар жүйесін немесе есептеу жүйесін болжаймыз . Егер дененің барлық нүктелерінің координаттары осы санақ жүйесінде тұрақты болса , дененің осы санақ жүйесіне қатысты тыныштықта тұрғанын айтамыз . Екінші жағынан , дененің координаттары уақытпен өзгерсе , онда біз дененің берілген санақ жүйесіне қатысты қозғалыста екенін айтамыз . Кинематика принциптері геометрияның аксиомасына негізделген . Кинематиканың негізгі міндеттері барлық кинематикалық сипаттамаларды ( траекторияны , жылдамдықты , үдеуді және т . б .) анықтау болып табылады . ) дене қозғалысы және математикалық өрнектер терминдеріндегі дене қозғалысын сипаттау .
ЭЛЕКТР ТОГЫ
Электротехника - электр және электрмагнетизмді зерттеумен және қолданумен айналысатын инженерлік сала . Инженер-электриктер, әдетте, энергия беру үшін электрді пайдалануға байланысты. Сондықтан электр дегеніміз не?
Белгілі болғандай, кез келген металда электр күшінің әсерінен металл арқылы қозғалуы мүмкін теріс зарядтың еркін электрондарының үлкен саны бар. Бұл электрондар ағыны электр тогы болып табылады. Электр потенциалдарының әртүрлілігі өткізгіштегі электрондар ағынын қолдайды. Электр тогы электр тізбегінің толық жүрісімен өтеді, ол белгілі бір жағдайларда электр зарядының бағытталған ағынын көтереді. Қажетті жағдайлар электр қозғалатын күш пен электр тогы берілетін жүктемені генерациялау үшін қоректену көзінің болуын білдіреді. Көптеген өткізгіштер, резисторлар, сақтандырғыштар, индуктивтілік катушкалары, дроссельдер, конденсаторлар, etc. , сондай-ақ электр тізбегінің қажетті компоненттерінің тізіміне енгізілген. Ең танымал схемотехникалық модельдер электротехникада тұйық және ажыратылған тізбектер, күрделі және шунттаушы тізбектер, сызықты және сызықты емес қондырғылар, бірфазалы және көпфазалы жүйелер сияқты көптеген электрондық схемалармен ұсынылған. Схемаларда схеманың компоненттері және оларды қосу тәртібі көрсетіледі.
Айта кету керек, электр тогының әртүрлі түрлері бар. Бір бағытқа тек бағытталған ағымға тұрақты қозғалу. Өз бағытын өзгертетін Ток айнымалы ток деп аталады .Автомобильдер мен ұшақтардағы электр жүйелері, сондай-ақ телеграф, телефон, трамвай және арнайы зертханалар өз жұмысы үшін тұрақты токты талап етеді. Бірақ, қазіргі уақытта өндірілетін электр энергиясының 90% - ға жуық айнымалы ток екенін байқаған жөн. Айнымалы токтың үлкен артықшылықтарының бірі төмен кернеу кезінде қуат Жоғары кернеу кезінде қуатқа және керісінше өзгертілуі мүмкін жеңілдігі болып табылады. Демек, бір жағынан, айнымалы кернеу үлкен қашықтыққа энергияны беру үшін қажет болғанда ұлғайтылуы мүмкін, және екінші жағынан, өнеркәсіптік қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін оны азайтуға болады. Айнымалы ток жарықтандыру, жылыту, үйдің түрлі құрылғыларының жұмысы үшін және өнеркәсіптік мақсаттар үшін кеңінен қолданылады.
Күш, еңбек, энергия және қуат
Ғылым тілінде бірнеше сөз бар , олардың ішінде " күш ", " жұмыс ", " энергия " және " билік ", күнделікті өмірде жиі берілетін мәндерден ерекшеленетін белгілі бір мағыналарға ие .
" Күш " сөзі қарапайым итеруді немесе тартуды білдіреді , уақыт идеясына байланысты емес . Күштер объектіге бергенде немесе оны тартқанда , олар оны тыныштық күйінен қозғалыс жағдайына немесе қимылнан тыныштық күйіне ауыстырады .
Жұмыс күші қашықтықта болғанда орындалады . Бұл жағдайда да уақыт есептелмейді. Мысалы, тас лақтырған кезде жерде жатқан жүкті көтергенде жұмыс орындалады. Алайда, адам тұр және салмақ ұстағанда, сөздің ғылыми мағынасында ешқандай жұмыс жасалмайды. Рас, күш қоса беріледі, бірақ бұл жұмысқа әкеледі емес.
Орындалған жұмыстың көлемі екі фактормен анықталады: күшпен қоса берілген және ол арқылы күш әрекет ететін қашықтық. Жұмыс көлемін есептеу үшін күш арақашықтыққа көбейтіледі, яғни орындалған жұмыс көлемі қашықтыққа күш туындысына тең.
Біз күш туралы айтқан кезде уақыт назарға алынады. Күш-бұл жұмыс жасалған тариф. Ол оны орындау үшін қажетті уақытқа бөлінген жұмысқа тең.
Жұмысты орындау қабілеті энергия деп аталады. Энергияның әртүрлі түрлері бар: механикалық, химиялық, электрлік, жылу және жарық. Барлық қозғалатын денелер, шын мәнінде, оларға ие. Мысалы, құлайтын су энергия қорына ие, өйткені ол төмен әйнек, турбиналардың су дөңгелектерін жетек үшін пайдаланылуы мүмкін. Көмір және отынның басқа да түрлері де энергия қорына ие. Оны бу өндіру үшін отынды жағатын кезде пайдалануға болады.
Бүгін Теңіз . Мұхит Кеңістігі
Бүгінде Мұхит бассейні 300 миллион текше миль суынан тұрады. Орын қатты жер қыртысының 71 пайызын жабады. Бұл үлкен бассейн континенттермен әртүрлі мұхитқа бөлінген. Теңіздің бір бөлігі Тынық мұхит, екіншісі-Үнді мұхит, ал үшіншісі-Атлант мұхит деп аталды.
Үлкен Атлант мұхиты оңтүстік полюске жақын. Кеме жерді көрмей, антарктикалық континент, Африка және Оңтүстік Америка арасында бүкіл әлем бойынша жүзе алды. Әлемнің басқа соңында Арктикалық мұхит бар.
Ұзақ уақыт бойы адамдар мұхит түбі тегіс деп ойлады. Бірақ ғалымдар 1920 жылда судың тереңдігін өлшеуге арналған құралдарды ойлап тапты. Бұл құралдар кемеге бекітілген. Содан кейін құралдар мұхит түбіне жөнелтіліп, кемеге қайта жеткізілді. Кеме түбіне және кері қарай түсіп, олар дыбыс толқынының төмен және жоғары өту уақытын өлшеді. Ғалымдар мұхит түбі тегіс емес, теңіз астында үлкен таулар, вулкандар, каньондар, жазықтар бар екенін білді.
Әрбір мұхиттың үш негізгі учаскесі бар: континенттік шельф, беткей және терең теңіз түбі. Сөре таудың баурайындағы жартастың бөлігі.
Тереңдігі 200-ден 600 фут дейінгі шельфтер құрлықтық жағалаулардан 10-200 мильге кетеді. Бұл сөрелердің үлкен учаскелері кейбір жерлерде әлемдегі ең ұзын үздіксіз жартастар жасайды.
Беткейлер тереңдігін (немесе биіктігін) таңдай отырып, тұтас 30 000 фут түсіріледі. Эверест-ең биік құрлықтық таулардың бірі. Беткейлері үлкен каньондармен жабылған.
Бұл жартасты баурайлардың етегінде терең теңіз түбегі басталады. Үлкен таулар жазықтан бес мильден астам теңіз деңгейінен төмен, Атлант түбінің ортасында көтеріледі. Су асты тауының бұл үлкен таңдау Исландия бастап Антарктика оңтүстікке 10000 миль жүгіреді.
Атлант және Тынық мұхитының су асты таулары суши тауларынан көп. Өйткені олар қорғалған жел, күн және жаңбыр мың фут су. Тек арал сияқты су бетінен биік биік шыңдар ғана сумен жуылады.
Ғалымдар жер қыртысындағы ең терең жерлерді зерттеу тәсілдерін әлі күнге дейін таппады, бірақ олар жер бетіндегі мыңдаған фут су асты тереңдігін зерттеді.
Криогеника - төмен температура туралы ғылым
Грек шыққан "Криос" сөзі мұзды суықты білдіреді. Ол төмен температурадағы заттардың мінез-құлқын зерттеумен айналысады. Өте төмен температураларда материалдардың қасиеттері таңқаларлық, кейде ерекше түрде өзгеретіні анықталды. Ең қызықты жаңалықтардың бірі-кейбір металдар өте жоғары өткізгіш болады. 4-тен 5 градусқа дейінгі температура абсолютті нөлден жоғары болса, олар электрондар ағынының барлық кедергісін жоғалтады.
Криогеника-төмен температураны өндіру туралы ғылым. Төмен температураны алуға арналған құрылғы криотрон деп аталады. Криотронның жұмысы аса өткізгіштік құбылысына негізделген. Өте төмен температураларда кейбір металдардың кедергісі нөлге дейін төмендейді.
Біз криотрон 1953 жылы әзірленетінін білеміз. Бұл аспапта өте сым-тантал сымының бөлігі. (дюйм) ұзақ және 0,009 дюйм. диаметрі. Оны 4,2° к (Кельвин) температурада ұстайды, ол атмосфералық қысымда сұйық гелийдің қайнау температурасы болып табылады.
Сымның айналасында-катушка. Бұл катушка басқару орамасы ретінде әрекет етеді. Орама арқылы ток ағынын өзгерту магнит өрісінің Күшін өзгертеді. Бұл тантал сымының кедергісін бақылайды, сымды алға және артқа оның жоғары өткізгіш және қалыпты өткізгіш күйлері арасында жылжытады.
Осылайша, 100 мА (миллиампер) асатын катушкалар арқылы токтар кезінде магниттік өріс тантал сымының кедергісін ом нөлден 0,008 ом-ға өзгертеді. Бұл мінез-құлық криотрон әрекет немесе күшейткіш ретінде немесе қосқыш ретінде әрекет етеді.
Криотрон соншалықты аз, олардың жүздері әдеттегі ойға түседі. Бұл құрал Транзисторлар мен тығындардың орнына компьютер тізбектерінде пайдаланылуы мүмкін. Криотронды пайдаланумен байланысты артықшылықтардың арасында-қарапайымдылық,сенімділік, электрондық қуаттың үнемділігі, ықшамдық.
ЭЛЕКТРДІ ЗЕРТТЕУ ТАРИХЫНАН
1. Тарих бізге 2500 жыл бұрын гректер бүгінде электр қуаты ретінде белгілі біртүрлі күшпен таныс болғанын көрсетеді , үш құбылыс ежелгі адамдардың электр әсері туралы барлық білімдерін құрады . Олар : найзағай жарқыл - адамдарды өлтіріп , үйде өртеуге немесе бұзуға болатын қауіпті күш . Жарық объектілерін тарту қабілетін алған біртүрлі сары тастар ; және күшті электр соққылары өсе алатын электр балықтары деп аталатын . Бірақ адамдар олардың бақылауларын түсініп , олар үшін практикалық қолдануды таба алмады . Янтарь құбылысын б . з . д . 600 - да ашқан грек философы Фалес янтарь үйкеліс процесінің салдарынан электр қуатымен зарядталған .
Электр 17 ғасырдың басынан бастап ғылыми қызығушылықтың МӘНІ БОЛЫП ТАБЫЛАДЫ . Бірінші инженер - электрик , бәлкім , Уильям Гилберт (1540-1603) болды , ол версорияны әзірлеген , статикалық зарядталған нысандардың болуын бөлетін құрылғы . Ол магнетизм мен статикалық электр арасындағы айқын айырмашылық өткізді және электр терминін орнатты ( грек тілінен "electrum", бұл " Янтарь " дегенді білдіреді ).
Атақты американдық ғалым Бенджамин Франклин (1706-1790) эксперименталды
атмосфералық электр қуатымен және найзағайдың электр тогының разряды болғаны дәлелденді. Ол жерге электр зарядтарын өткізе отырып, ғимаратты найзағайдан қорғайтын найзағайдан, металл құрылғыны ойлап тапты. Сондай-ақ, Франклин түрлі заттардың үйкеліс салдарынан оқымайтын зарядтардың пайда болатынын дәлелдеді. Ол айыптауды теріс және оң деп атады.
Бірінші электр тогын атақты итальяндық ғалым Алессандро Вольта (1745-1827) алды. Ол 1800-да электр батареяның предшественник бірінші тұрақты ток көзі бағана вольт құрды. Содан бері көптеген ғалымдар мен өнертапқыштар, ресейлік және шетелдік,
Ancient historians tell us that once an old man, over seventy, fought the strongest power in the world - Rome itself. The old man was Archimedes of Syracuse, the greatest scientist of the ancient world. Legends say that Archimedes - set up curved mirrors on the walls af Syracuse and the attacking Roman ships caught fire. Archimedes was the first who applied his knowledge of mathematics to practical problems.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 347; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!