|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Một thời đại năng lượng mới sẽ đến? Xe không điện. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế Vào đầu thế kỷ trước, các nhà phát minh và nhà khoa học đã nhận thức rõ những lợi ích mà việc sử dụng rộng rãi điện có thể mang lại. Tuy nhiên, trong một thời gian dài không có cách nào để có được nó với giá rẻ với số lượng đủ. Nhưng vào năm 1821, nhà khoa học người Đức Seebeck đã phát hiện ra một hiện tượng kỳ lạ. Nếu bạn lấy một mạch kín gồm hai dây dẫn khác nhau được hàn lại với nhau và làm nóng một điểm nối và làm mát điểm nối kia, thì một dòng điện sẽ xuất hiện trong mạch. Trong thiết bị đơn giản đến bất ngờ này (họ gọi nó là nguyên tố nhiệt), năng lượng nhiệt được chuyển đổi trực tiếp thành năng lượng điện.
Trong tế bào điện, được biết đến từ lâu, năng lượng thu được bằng cách hòa tan kim loại trong chất điện phân. Những chất này khá đắt và năng lượng cũng không hề rẻ. Cặp nhiệt điện là một vấn đề khác. Bản thân nó không được tiêu thụ và nhiên liệu khá dễ tiếp cận. Hơn nữa, các điểm nối của nó có thể được làm nóng bằng bất cứ thứ gì: mặt trời, nhiệt núi lửa, các sản phẩm đốt cháy bay qua ống bếp, v.v.
Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn một số tính chất của nó. Một bộ phận nhiệt điện duy nhất tạo ra một EMF nhỏ - một phần mười, một phần trăm vôn. Tuy nhiên, điện trở trong của nó rất nhỏ nên dòng điện tạo ra có thể rất cao. Một thí nghiệm đẹp như vậy đã được biết đến từ lâu. Một nam châm điện có lõi sắt và cuộn dây gồm... một vòng. Nhưng cuộn dây là một khung đồng dày bằng ngón tay được đóng lại bằng một sợi bismuth hàn. Chúng tôi làm nóng một đầu của mối nối bằng đầu đốt thông thường trong phòng thí nghiệm và làm mát đầu còn lại bằng nước. Một dòng điện hàng nghìn ampe phát sinh và nam châm (chỉ cần một vòng!) giữ chặt gang của bà ngoại.
EMF thấp không phải là vấn đề; các bộ phận nhiệt điện có thể dễ dàng kết nối vào pin với kết nối hàng trăm hoặc hàng nghìn nguồn. Nó trông giống như một chiếc đàn accordion được làm từ các dải kim loại xen kẽ nhau. Dòng điện cao ở điện áp vừa phải 2-3 volt là lý tưởng để sử dụng trong các xưởng mạ điện nhỏ. Nó được sản xuất bởi máy phát nhiệt điện, gợi nhớ đến một bếp lò nhỏ đốt củi, than hoặc gas. Chúng được các nghệ nhân sử dụng vào đầu thế kỷ này. Đã có những nỗ lực để giải quyết các vấn đề lớn hơn. Ví dụ, vào cuối những năm 80 của thế kỷ trước ở Paris, Clouet đã chế tạo một máy phát nhiệt điện cung cấp năng lượng cho 80 “ngọn nến” Yablochkov. Hiệu suất lắp đặt vào thời điểm đó không vượt quá 0.3%. Có vẻ như rất ít, nhưng toàn bộ nhiệt lượng bị mất đi có thể được sử dụng để sưởi ấm ngôi nhà, đun nóng nước hoặc nấu thức ăn. Bếp sưởi với máy phát nhiệt điện tích hợp cũng được cung cấp. Điều gây tò mò là việc lắp đặt chúng không hề làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu để sưởi ấm. Suy cho cùng, điện nếu tiêu thụ trong cùng một phòng sẽ lại chuyển thành nhiệt! Lịch sử đã quyết định khác. Điện hóa ra mang lại nhiều lợi nhuận hơn khi được sản xuất tại các nhà máy điện và phân phối tập trung cho người tiêu dùng. Ngay cả trong thế kỷ trước, hiệu suất của các nhà máy điện đã cao gấp hàng chục lần so với các nhà máy nhiệt điện. Tuy nhiên, sự đơn giản trang nhã, độ tin cậy do không có bộ phận chuyển động đã mê hoặc nhiều người. Những nỗ lực nâng cao hiệu quả mà không đi sâu vào lý thuyết đã không dẫn đến thành công thực sự. EMF phát sinh do làm nóng các chân của bộ phận nhiệt điện, nhưng đồng thời cũng phát sinh một dòng nhiệt ký sinh, chảy một cách vô ích từ điểm nóng sang điểm lạnh. Cố gắng sử dụng nó, họ bắt đầu lắp ráp các tầng nguyên tố nhiệt, trong đó điểm nối lạnh hơn của cái này sẽ làm nóng điểm nối nóng của cái kia. Nhiệt độ tại các điểm nóng ở mỗi tầng của tầng giảm xuống. Tuy nhiên, bằng cách chọn vật liệu hoạt động tốt nhất trong phạm vi nhiệt độ nhất định, hiệu suất của toàn bộ hệ thống có thể tăng lên đáng kể. Có một khả năng khác. Nó được gọi là thu hồi nhiệt. Hãy hướng luồng không khí dọc theo dòng nhiệt điện từ đầu lạnh đến đầu nóng. Đồng thời, nó sẽ thu được một phần nhiệt truyền qua chúng từ các phần tử và nóng lên. Sau đó, chúng ta sẽ hướng luồng khí nóng vào hộp cứu hỏa và tiết kiệm một phần nhiên liệu. Toàn bộ quy trình này tương đương với việc giảm độ dẫn nhiệt của vật liệu nhiệt điện và sẽ chỉ có lợi nếu một phần nhiệt được xác định nghiêm ngặt được loại bỏ khỏi mỗi phần tử. Tuy nhiên, sự tái sinh chỉ đáng chú ý khi bản thân các nguyên tố nhiệt trong dòng thác đủ hoàn hảo. Vào những năm 30, công việc lý thuyết trong lĩnh vực nhiệt điện được thực hiện đặc biệt chuyên sâu ở nước ta. Người ta nói không có gì thực tế hơn một lý thuyết hay. Viện sĩ A.F. Ioffe đã tạo ra một lý thuyết mới về các quá trình xảy ra trong chất rắn. Một số nhà khoa học danh tiếng đón nhận nó với thái độ thù địch và gọi nó là “tiềm thức cơ lượng tử”. Nhưng vào năm 1940, dựa trên những phát hiện của mình, người ta đã có thể tăng hiệu suất của nguyên tố nhiệt lên gấp 10 lần. Điều này xảy ra do việc thay thế kim loại bằng chất bán dẫn - những chất có EMF nhiệt cao hơn và độ dẫn nhiệt thấp. Vào đầu cuộc chiến, một "nồi hơi đảng phái" đã được tạo ra trong phòng thí nghiệm của Ioffe - một máy phát nhiệt điện để cung cấp năng lượng cho các đài phát thanh di động. Đó là một cái nồi có cặp nhiệt điện nằm ở mặt ngoài của đáy. Những khớp dễ cháy của chúng ở trong lửa, còn những khớp nguội gắn vào đáy nồi được làm mát bằng nước đổ vào.
Việc lựa chọn cẩn thận các vật liệu và sử dụng khả năng tái sinh giờ đây đã giúp tăng hiệu suất của nguyên tố nhiệt lên 15%. Vào đầu thế kỷ này, các nhà máy điện thông thường có hiệu suất này nhưng hiện nay nó đã tăng hơn gấp ba lần. Hiện tại không có chỗ cho nhiệt điện trong lĩnh vực năng lượng quy mô lớn. Nhưng cũng có năng lượng nhỏ. Cần vài chục watt để cung cấp năng lượng cho trạm chuyển tiếp vô tuyến trên đỉnh núi hoặc phao tín hiệu hàng hải. Ngoài ra còn có những nơi xa xôi nơi người dân sống cần điện và nhiệt. Trong những trường hợp như vậy, các bộ phận nhiệt điện được làm nóng bằng khí hoặc nhiên liệu lỏng được sử dụng. Điều đặc biệt có giá trị là những thiết bị này có thể được đặt trong một hầm ngầm nhỏ và hoàn toàn không có người trông coi, chỉ mỗi năm một lần hoặc ít hơn để bổ sung nguồn cung cấp nhiên liệu. Do công suất thấp nên mức tiêu thụ của nó ở bất kỳ hiệu suất nào đều có thể chấp nhận được, và bên cạnh đó... không có sự lựa chọn nào khác. Các bác sĩ đã tìm ra một ứng dụng thú vị cho máy phát nhiệt điện. Trong hơn hai thập kỷ, hàng ngàn người đã đeo máy tạo nhịp tim cấy ghép dưới da. Nguồn năng lượng cho nó là một cục pin nhỏ (kích thước nhỏ) gồm hàng trăm cặp nhiệt điện mắc nối tiếp, được làm nóng bằng sự phân rã của một đồng vị vô hại. Một thao tác đơn giản để thay thế nó được thực hiện sau mỗi 5-10 năm. Tại Nhật Bản, đồng hồ điện tử được sản xuất chạy bằng nhiệt kế từ sức nóng của bàn tay. Gần đây, một công ty Ý đã thông báo bắt đầu nghiên cứu ô tô điện có máy phát nhiệt điện. Nguồn dòng này nhẹ hơn nhiều so với pin nên quãng đường đi được của ô tô nhiệt điện sẽ không kém gì ô tô thông thường. (Hãy nhớ lại rằng ô tô điện có khả năng đi được 150 km chỉ với một lần sạc.) Người ta tin rằng thông qua nhiều thủ thuật khác nhau, mức tiêu thụ nhiên liệu có thể được chấp nhận. Ưu điểm chính của loại phi hành đoàn mới là khí thải hoàn toàn vô hại, chuyển động im lặng, sử dụng nhiên liệu lỏng (và có thể là rắn) rẻ nhất và độ tin cậy rất cao. Vào những năm 30, công trình nghiên cứu về nguyên tố nhiệt được thực hiện ở nước ta đã được biết đến rộng rãi. Đây có lẽ là lý do tại sao nhà văn G. Adamov đã mô tả trong cuốn tiểu thuyết “Bí mật hai đại dương” của mình về chiếc tàu ngầm Pioneer nhận năng lượng từ dây cáp pin. Đây là cái mà ông gọi là máy phát nhiệt điện được chế tạo dưới dạng dây cáp dài. Điểm nối nóng của chúng, với sự hỗ trợ của phao, đã nhô lên các tầng trên của đại dương, nơi nhiệt độ lên tới 20-25°C, còn điểm lạnh được làm mát bằng nước biển sâu với nhiệt độ 1-2°C. . Vì vậy, “Người tiên phong” tuyệt vời là một chiếc thuyền có khả năng dẫn trước những chiếc hạt nhân hiện tại một trăm điểm, đã sạc pin cho tôi. Điều này có thật không? Không có báo cáo nào về các thí nghiệm trực tiếp thuộc loại này trên báo chí. Tuy nhiên, một điều thú vị đã xảy ra. Một máy phát nhiệt điện 1000 kW đã được tạo ra, tạo ra năng lượng từ sức nóng của suối nước nóng dưới lòng đất. Chênh lệch nhiệt độ giữa điểm nóng và điểm lạnh là 23°C, giống như trong đại dương, trọng lượng riêng là 6 kg/1 kW - thấp hơn nhiều so với trọng lượng riêng của động cơ tàu ngầm thông thường. Có phải chúng ta đang trên đà tiến tới một cuộc cách mạng năng lượng mới, một thời đại điện mới? Tác giả: A. Saveliev
Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024 Bàn phím Primium Seneca
05.05.2024 Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới
04.05.2024
▪ Thu hồi pin lithium sắt phosphate
▪ phần của trang web Cây trồng và cây dại. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Luật Boyle-Mariotte. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học ▪ bài báo Huấn luyện viên kinh doanh. Mô tả công việc ▪ bài viết Chip cho modem vô tuyến. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này