Вечный двигатель первого рода
Вечный двигатель, перпетуум-мобиле (латинское perpetuum mobile переводится вечное движение) — воображаемая машина, которая, будучи раз пущена в ход, совершала бы работу неограниченно долгое время, не заимствуя энергии извне. Возможность работы такой машины неограниченное время означала бы получение энергии из ничего.
Идея вечного двигателя возникла в Европе, по-видимому, в XIII веке (хотя существуют свидетельства, что первый проект вечного двигателя предложил индиец Бхаскара в XII веке). До этого проекты вечных двигателей неизвестны. Их не было у греков и римлян, которые разработали множество эффективных механизмов и заложили основы научных подходов к изучению природы. Ученые предполагают, что дешевая и практически неограниченная рабочая сила в виде рабов тормозила в античности разработку дешевых источников энергии.
Почему люди так упорно хотели построить вечный двигатель?
В этом нет ничего удивительного. В XII-XIII веке начались крестовые походы и европейское общество пришло в движение. Стало быстрее развиваться ремесло и совершенствоваться машины, приводящие в движение механизмы. В основном это были водяные колеса и колеса, приводимые в движение животными (лошадьми, мулами, быками, ходившими по кругу). Вот и возникла идея придумать эффективную машину, приводимую в движение более дешевой энергией. Если энергия берется из ничего, то она ничего не стоит и это крайний частный случай дешевизны — даром.
Еще популярнее идея вечного двигателя стала в XVI-XVII веках, в эпоху перехода к машинному производству. Число известных проектов вечного двигателя перевалило за тысячу. Создать вечный двигатель мечтали не только малообразованные ремесленники, но и некоторые крупные ученые своего времени, так как тогда не существовало принципиального научного запрета на создание такого устройства.
Уже в XV-XVII веке прозорливые естествоиспытатели, такие как Леонардо да Винчи, Джироламо Кардано, Симон Стевин, Галилео Галилей сформулировали принцип: «Создать вечный двигатель невозможно». Симон Стевин был первым, кто на основе этого принципа вывел закон равновесия сил на наклонной плоскости, что привело его в конце концов к открытию закона сложения сил по правилу треугольника (сложение векторов).
К середине XVIII века, после многовековых попыток создать вечный двигатель, большинство ученых стали считать, что сделать это невозможно. Это был просто экспериментальный факт.
С 1775 года Французская академия наук отказалась рассматривать проекты вечного двигателя, хотя и в это время у французских академиков не было твердых научных оснований принципиально отрицать возможность черпать энергию из ничего.
Невозможность получения дополнительной работы из ничего была твердо обоснована лишь с созданием и утверждением как всеобщего и одного из самых фундаментальных законов природы «закона сохранения энергии».
Сначала Готфрид Лейбниц в 1686 году сформулировал закон сохранения механической энергии. А закон сохранения энергии как всеобщий закон природы сформулировали независимо Юлиус Майер (1845), Джеймс Джоуль (1843–50) и Герман Гельмгольц (1847).
Врач Майер и физиолог Гельмгольц сделали последний важный шаг. Они установили, что закон сохранения энергии справедлив для животных и растений. До этого существовало понятие «живая сила» и считалось, что для животных и растений законы физики могут не выполняться. Таким образом, закон сохранения энергии был первым принципом, установленным для всей познанной Вселенной.
Последним штрихом в обобщении закона сохранения энергии стала специальная теория относительности Альберта Эйнштейна (1905 г.). Он показал, что закон сохранения массы (был такой закон) — часть закона сохранения энергии. Энергия и масса эквивалентны по формуле Е = mс2, где с — скорость света.
Далее: Вечный двигатель второго рода
Электрические двигатели: классификация, устройство, принцип работы
Пример HTML-страницыЭлектрический двигатель – специальная машина (ее еще называют электромеханическим преобразователем), с помощью которой электроэнергия преобразовывается в механическое движение.
Побочный эффект такой конвертации – выделение тепла.
При-этом современные двигатели обладают очень высоким КПД, который достигает 98%, в результате чего их использование экономически более выгодно по сравнению с двигателями внутренного сгорания. Электрические двигатели используются во всех сферах народного хозяйства, начиная от бытового применения, заканчивая военной техникой.
Содержание
- Электрические двигатели и их разновидности
- По принципу работы электродвигатели переменного тока бывают
- Преимущества и недостатки асинхронных двигателей
- Особенности работы синхронных двигателей
Электрические двигатели и их разновидности
Как известно с базового школьного курса физики, ток бывает переменным и постоянным. В бытовой электросети – переменный ток. Батарейки, аккумуляторы и другие мобильные источники питания предоставляют постоянный ток.
Электродвигатели постоянного тока характеризуются хорошими эксплуатационными и динамическими характеристиками.
Такие изделия широко используются в подъемных машинах, буровых станках, полимерном оборудовании, в некоторых агрегатах экскаваторов.
По принципу работы электродвигатели переменного тока бывают
- асинхронными;
- синхронными.
Подробное сравнение этих видов машин можно почитать тут.
Синхронные двигатели – электрические машины, где скорость вращения ротора полностью идентична частоте магнитного поля. Учитывая эту особенность, такие устройства актуальны там, где необходима стабильная высокая скорость вращения: насосы, крупные вентиляторы, генераторы, компрессоры, стиральные машины, пылесосы, практически все электроинструменты.
Особое внимание среди синхронных устройств, заслуживают шаговые двигатели. Они обладают несколькими обмотками. Такой подход позволяет с высокой точностью изменять скорость вращения таких электродвигателей.
Асинхронными двигателями называют такие машины, в которых скорость ротора отличается от частоты движения магнитного поля.
Нашли свое применение в подавляющем большинстве отраслей народного хозяйства: в приводах дымососов, транспортерах, шаровых мельницах, наждачных, сверлильных станках, в холодильном оборудовании, вентиляторах, кондиционерах, микроприводах.
Максимальная скорость вращения асинхронных установок – 3000 об/мин.
Интересное видео о двигателях смотрите ниже:
Асинхронные электродвигатели могут обладать фазным и короткозамкнутым ротором.
Короткозамкнутый ротор более распространен.
Такие двигатели обладают следующими преимуществами:
- относительно одинаковая скорость вращения при разных уровнях нагрузки;
- не боятся непродолжительных механических перегрузок;
- простая конструкция;
- несложная автоматизация и пуск;
- высокий КПД (коэффициент полезного действия).
Электродвигатели с короткозамкнутым контуром требуют большой пусковой ток.
Если невозможно реализовать выполнение этого условия, то используют устройства с фазным ротором. Они обладают такими достоинствами:
- хороший начальный вращающий момент;
- нечувствительны к кратковременным перегрузкам механической природы;
- постоянная скорость работы при наличии нагрузок;
- малый пусковой ток;
- с такими двигателями применяют автоматические пусковые устройства;
- могут в небольших пределах изменять скорость вращения.
К основным недостаткам асинхронных двигателей относят то, что изменять их скорость работы можно только посредством изменения частоты электрического тока.
Кроме того, частота вращения – относительна. Она колеблется в небольших пределах. Иногда это недопустимо.
Интересное видео об асинхронных электродвигателях смотрите ниже:
Особенности работы синхронных двигателей
Все синхронные двигатели обладают такими преимуществами:
- Они не отдают и не потребляют реактивную энергию в сеть. Это позволяет уменьшить их габариты при сохранении мощности. Типичный синхронный электродвигатель меньше асинхронного.
- В сравнении с асинхронными устройствами, менее чувствительны к скачкам напряжения.
- Хорошая сопротивляемость перегрузкам.
- Такие электрические машины способны поддерживать постоянную скорость вращения, если уровень нагрузок не превышает допустимые пределы.
В любой бочке, есть ложка с дегтем. Синхронным электродвигателям присущи такие недостатки:
- сложная конструкция;
- затрудненный пуск в ход;
- довольно сложно изменять скорость вращения (посредством изменения значения частоты тока).
Сочетание всех этих особенностей делает синхронные двигатели невыгодными при мощностях до 100 Вт. А вот на более высоких уровнях производительности, синхронные машины показывают себя во всей красе.
engine noun — Definition, pictures, pronunciation and usage notes
Definition of engine noun from the Oxford Advanced Learner’s Dictionary
noun
/ˈendʒɪn/
/ˈendʒɪn/
перейти к другим результатам
- дизельный/бензиновый двигатель
- Я сел в машину и завел двигатель.
- У моей машины должен был быть новый двигатель.
- Двигатель работает на дизеле.
- Его двигатель работает как на бензине, так и на электричестве.
- У самолета катастрофически отказал двигатель.
- У их вертолета возникла проблема с двигателем.
Дополнительные примеры
- Он остановился под деревьями и заглушил двигатель.
- Я продолжал крутить двигатель.
- Нажал на стартер и двигатель завелся с первого раза.
- Она сидела на светофоре, крутя двигатель.
- Она ждала с работающим двигателем, пока он покупал газету.
- Двигатель сломался прямо возле станции.
- Двигатель закашлял и заглох.
- Двигатель работает на неэтилированном бензине.
- Двигатель просто заглох.
- Теперь двигатель работает на всех четырех цилиндрах.
- Новая модель оснащена более мощным двигателем.
- Двигатель самолета взревел, готовясь к взлету.
- Ракетный двигатель загорелся.
- Эта модель оснащена 1,8-литровым бензиновым двигателем.
- У вашего автомобиля дизельный или бензиновый двигатель?
- Вам нужно больше масла в двигатель.
- 580-сильный двигатель
- большой самолет с двумя двигателями
- Похоже, у нас проблемы с двигателем.
- бензиновый двигатель
- машинное отделение корабля
- Самолеты имеют возможность безопасно приземлиться в случае отказа двигателя.
Oxford Collocations Dictionaryadjective
- big
- powerful
- small
- …
verb + engine
- crank
- crank up
- fire
- …
двигатель + глагол
- run
- idle
- tick over
- …
engine + noun
- capacity
- power
- speed
- …
preposition
- in an/the engine
phrases
- приводиться в действие… двигателем
- шум, рев, звук и т. д. двигателя
См. полную запись
- вещь, играющая важную роль в осуществлении определенного процесса
- двигатель чего-то Сельское хозяйство является ключевым двигателем роста в большинстве развивающихся стран.
- двигатель чего-то Отличные газеты служат двигателем позитивных перемен.
- двигатель для того, чтобы что-то делать Бизнес является основным двигателем для создания богатства для общества в целом.
- Он был двигателем победы.
Дополнительные примеры
- Малый бизнес является двигателем экономического роста.
- Рынок жилья региона является основным двигателем экономики.
- Интернет действительно является двигателем роста сегодняшней экономики.
- Эти отрасли станут двигателем нашего будущего процветания.
- Экспорт был двигателем роста.
(также локомотив)
транспортное средство, которое тянет поезд см. также танковый двигатель, тяговый двигательOxford Collocations Dictionaryadjective1…
- Сборка
- Драйвер
- SALE
-7005 (в Adjevives
-7005 (в Adjews).
- двухмоторный быстроходный катер
см. также пожарную машину, поисковую машину ‘порождать’; сравнить с гениальным. Первоначальное значение было «изобретательность, хитрость» (по-шотландски сохранилось как «машина»), следовательно, «продукт изобретательности, заговор или ловушка», а также «инструмент, оружие», позже конкретно обозначающее большое механическое оружие; что привело к смыслу «машина» (середина 17 века), обычно используемому позже в таких сочетаниях, как паровой двигатель, двигатель внутреннего сгорания.
Глагол + Двигатель
Двигатель + Существительное
См. Полный вход