Веселовский О. Н. В., Шнейберг Я. А.
Когда стали известны опыты Стефана Грея (1729 г.), в которых он производил электризацию человека, устроившегося на волосяных качелях, в одной из поэм появились такие строки:
Безумный Грей, что знал ты в самом деле
О свойствах силы той, неведомой доселе?
Разрешено ль тебе, безумец, рисковать
И человека с электричеством связать?
Человек «связан» с электричеством и по сей день. С каждым годом, десятилетием, столетием эта связь, а точнее, знания человека об электричестве углублялись, а сфера применений электрических и магнитных явлений непрерывно расширялась. Пионерские работы XIX столетия указали многие пути проникновения электротехнических устройств и технологий в промышленность, сельское хозяйство, медицину, быт, транспорт, связь. В XX веке продолжилось триумфальное шествие электротехники во всех указанных и других направлениях. Но со временем обнаружилась такая область, где прорыв оказался по своим последствиям равнозначным новой научно-технической революции — это электроника. По аналогии с электрификацией применение электроники в народном хозяйстве стали называть электронизацией.
Зарождение электроники было исторически обусловлено и вызвано потребностями в беспроводной связи.
Открытие электромагнитных волн и первые опыты с ними показали возможность их использования для беспроводной связи. Поэтому решающее влияние на развитие электроники оказало изобретение радио. Появление электронной лампы произвело целый переворот в. технике радиосвязи!, вызвало принципиальные изменения во многих ее направлениях, изменило темпы и характер развитая приемно-передающей техники. В течение последующих лет радиотехника заметаю влияла на использование электронных приборов в энергетике и технологам. И, между прочим, не случайно, электронная лампа многое года называлась «радиолампа».
Зарождение радиоэлектроники относится к концу прошлого столетия. Открытие электромагнитных волн и их экспериментальное исследование (Д. К. Максвелл, Г. Герц) привели к созданию первых генераторов и индикаторов электромагнитных волн, положили начало разработке более совершенных приборов и устройств для возбуждения и приема этих волн.
Идея радио носилась в воздухе. Дж. Генри и Г. Гельмгольц еще в 40-х годах прошлого века устанавливают колебательный характер искрового разряда. В 1850 г. Генри наблюдал индуктивные взаимодействия двух катушек на расстоянии около 80 м. Максвелл в 1873 г. изложил сущность явления электромагнитных волн, а Герц в 1888 г. осуществил их экспериментальное исследование. Вибратор и резонатор Герца — это крупнейшие ступени в предыстории радио. Герц работал с электромагнитными волнами в диапазоне 0, 6—6 м… Его волны были названы «лучами Герца», а от латинского «radius» — луч и вошло в жизнь слово «радио».
В 1891 т. французский физик Эдуард Бранли изобрел когерер — стеклянную трубку с металлическими опилками, оказавшуюся хорошим индикатором электромагнитных волн (впрочем, воздействие электромагнитных разрядов на изменение проводимости «плохих» контактов обнаруживалось и до Бранли).
В 1889 г. Александр Степанович Попов (1859—1906 гг.) прочел лекцию в Кронштадтском морском собрании на тему «Новейшие исследования о соотношении между световыми и электрическими явлениями». Закончил он эту лекцию словами: «Человеческий организм не имеет еще такого органа чувств, который замечал бы электромагнитные волны в эфире; если бы изобрести такой прибор, который заменил бы нам электромагнитные чувства, то его можно было бы применять к передаче сигналов на расстояние».
Насколько ясна была принципиальная постановка задачи, можно судить по статье известного ученого Крукса, опубликованной в феврале 1892 г. Там есть такие строки: «… электромагнитные волны длиной в ярд или более легко проходят через такую среду (стены, лондонский туман), которая для них прозрачна. Здесь открывается изумительная возможность телеграфирования без проводов… При реализации некоторых разумных предпосылок все это оказывается в пределах реального осуществления».
Изучив работы английского ученого О. Лоджа и французского физика Бранли и исследовав электропроводные свойства порошков различных металлов, А. С. Попов создал более совершенный, безотказно действующий индикатор электромагнитных волн и предложил оригинальный метод встряхивания когерера с помощью электромагнитного звонкового реле. Э. Бранли для восстановления чувствительности когерера встряхивал его руками. О. Лодж предложил для этих целей использовать часовой механизм. Но как автоматизировать этот процесс? Как «заставить» электромагнитную волну, воздействующую на когерер, автоматически восстановить его чувствительность? Эту проблему впервые успешно решил А. С. Попов. Присоединив к когереру вертикальный провод, он создал простейшую приемную антенну. Приемник А. С. Попова (рис. 7.1) работал следующим образом: при воздействии электромагнитной волны на когерер 1 металлические опилки слипались, сопротивление цепи уменьшалось, и якорь электромагнитного реле 2 притягивался и замыкал контактом 3 цепь «батарея 5 — звонковое реле 4», молоточек звонка притягивался к электромагниту, звонок фиксировал прием сигнала, при этом электрическая цепь размыкалась, и молоточек звонка, возвращаясь в исходное положение, ударял по когереру и восстанавливал его чувствительность; 6 — антенна; 7 — индуктивные катушки, повышавшие устойчивость работы приемника. Седьмого мая 1895 г. Попов публично демонстрировал радиоприемник, а в сентябре того же года, присоединив к схеме телеграфный аппарат Морзе, ввел запись принимаемых сигналов на ленту. Радиоприемник Попова — одно из наиболее совершенных электромагнитных автоматических устройств своего времени. Именно поэтому, а также вследствие большого влияния радиотехники на развитие промышленной электроники, здесь кратко рассмотрены первые шаги радиотехники.
В 1896 г. итальянцем Г. Маркони был получен патент на радиоприемник, схема которого была идентична схеме А. С. Попова. Поддерживаемый крупными английскими промышленниками, Г. Маркони построил мощный радиопередатчик (около 15 кВт) и сложную антенну и в 1901 г. передал радиосигналы через Атлантический океан.
В течение первого десятилетия нашего века создаются разные конструкции радиопередающих устройств — искровые, дуговые, электромашинные, совершенствуются детекторы (магнитные, термические электролитические).
Изобретение электронной лампы дало мощный импульс в развитии радиотехники. Действие электронной лампы основано на явлении термоэлектронной эмиссии, впервые наблюдавшемся, Эдисоном в 1883 г. и известном под названием «эффекта Эдисона». Занимаясь усовершенствованием электрических ламп накаливания, Эдисон обратил внимание на то, что стеклянная колба лампы сравнительно быстро покрывается темным налетом, а угольная нить перегорает. Стремясь увеличить срок службы нити и выяснить причины потемнения колбы, Эдисон произвел ряд экспериментов и обнаружил, что между угольной нитью и пластинкой (рис. 7.2) проходит электрический ток. Вначале это явление не получило правильного объяснения, но после открытия электрона было установлено, что Эдисон наблюдал эмиссию электронов. Дальнейшее изучение процессов происходивших в электрической лампе, внутри которой находился металлический электрод, соединенный с источником напряжения, показало, что подобное устройство способно пропускать ток только в одном направлению, то есть служить выпрямителем. В 1904 г, английский ученый Я; А. Флеминг разработал конструкцию двухэлектродной лампы — диода и предложил применять его в качестве детектора в радиоприемных устройствах. Но диоды, будучи еще несовершенными электровакуумными приборами, около 10 лет не получали широкого применения.
Последующие многочисленные эксперименты с двухэлектродной» лампой (Вайнтрауб, 1904 г.; Ли де Форест, 1907 г.) привели к установлению важного факта — возможности управления потоком электронов при помощи дополнительного металлического электрода — сетки. Такая конструкция трехэлектродной лампы получила название триода. Триод мог применяться не только для детектирования, но и для усиления электрических колебаний.
Исследования электронных ламп привели к открытию возможности использования триода в качестве генератора незатухающих электрических колебаний.
Над изобретением лампового генератора работали ученые разных стран. Наибольшую известность получила схема лампового генератора, предложенная в 1913 г. австрийским ученым А. Мейснером. После 1916 г. когда были освоены более совершенные методы откачки ламп, наступил период «технической зрелости» электронной лампы, и она стала основным элементом радиоэлектронных устройств. Важную роль в усовершенствовании первых конструкций приемно-усилительных и генераторных схем имели наряду с работами многих зарубежных ученых и инженеров труды наших соотечественников — Н. Д. Папалекси и М. А. Бонч-Бруевича. Так, М. А. Бонч-Бруевичем в Нижегородской радиолаборатории, организованной в 1918 г., были созданы мощные генераторные лампы с водяным охлаждением и разработана теория триода.
В изучении электровакуумных процессов и расширении области применения электронных приборов большую роль сыграло открытие явления фотоэлектрического эффекта (1887-1889 гг., Г. Герц, В. Галльвакс, А. Г. Столетов).
Наиболее полное исследование явления внешнего фотоэффекта принадлежит А. Г. Столетову, схема одного из опытов которого изображена на рис. 7.3. Им было не только доказано, что отрицательно заряженный проводник теряет заряд при освещении его лучами света, но установлен закон пропорциональности между фототоком и интенсивностью световых лучей. Важное значение для последующего практического применения фотоэффекта имело установление Столетовым безынерционности этого явления. Им впервые были проведены исследования фотоэффекта в условиях вакуума. Созданная для этих целей установка явилась, по существу, первым вакуумным фотоэлементом. Первые практически пригодные вакуумные элементы с катодами из щелочных металлов были созданы в 1910 г. (Ю. Эльстер и Г Гейгер).
Исследования свойств селена, приведшие к созданию фотоэлемента с внутренним фотоэффектом, начались еще в прошлом веке. В 1873 г. англичанином В. Смитом было описано явление уменьшения сопротивления селена под воздействием света, а в 1876 г. был создан (В. Адамсом и Р. Е. Деем) селеновый фотоэлемент с запирающим слоем. Исследованием ЭДС, возникающей при освещении селена, занимался профессор Казанского университета В. А. Ульянин (1888 г.).
Явление внешнего фотоэффекта лежит в основе разнообразных фотоэлектрических приборов, например, фотоэлементов t внешним фотоэффектом. Внутренний фотоэффект используется в фоторезисторах, фотодиодах, фототранзисторах.
Ионные приборы развивались по двум направлениям, соответствующим типу их катодов: с жидким (ртутным) катодом (ртутные вентили) и с накаливаемым катодом (газотроны и тиратроны) .
В довоенный период развитие ионной техники в основном было связано с преобразованием переменного тока в постоянный (обратное преобразование — инвертирование — зародилось позднее и применялось реже).
В нашей стране первыми появились стеклянные ртутные вентили, изготовленные в 1921 г. Нижегородской радиолабораторией для выпрямительной высоковольтной (на 4 кВ) установки Свердловской, радиостанции. К концу 20-х годов было налажено производство высоковольтных (до 15 кВ) и низковольтных вентилей (250 В, 100 А).
Потребность в более мощных выпрямителях привела к созданию металлических вентилей, первый из них, 16-анодный, был построен в 1926 г. на заводе «Электросила» <ток 500 А, напряжение 600 В). Расширение производства отечественных вентилей позволило уже в начале 30-х годов резко сократить импорт ртутно-преобразовательных установок. .
В связи с индустриализацией страны потребовалось создать более мощные преобразователи, в первую очередь для электротранспорта, металлургических и металлообрабатывающих предприятий. Конструкции вентилей совершенствуются, создаются: анодный узел, препятствующий обратному зажиганию, а затем управляющие сетки. В середине 30-х годов выпускаются мощные вентили на токи до 5000 А (в частности, для Московского метрополитена) и первые инверторы, а в 1940 г. —- вентили с цилиндрическим корпусом мощностью более 4000 кВт.,
В 30-х годах были разработаны в США ртутные вентили нового типа (игнитроны), более простые по конструкции, с полупроводниковым зажигателем, обеспечивающим кратковременную дугу зажигания в каждый период переменного напряжения. В нашей стране первые стеклянные игнитроны с карборундовым зажигателем были разработаны в 1934 г., а их серийное производство началось в 1936 г. (ток до 50 А, напряжение — 120 В).
Первые отечественные высоковольтный вентиль и стеклянный игнитрон изображены на рис. 7.4. В связи с применением игнитронов на тяговых подстанциях потребовалось увеличить мощность этих вентилей. Так, были разработаны стеклянно-металлические и цельнометаллические игнитроны с водяным охлаждением (1938— 1939 гг.). К этому времени относятся первые разработки мощных дуговых вентилей для дальних линий электропередач. Проводятся исследования в области преобразовательных схем, в частности создаются преобразователи частоты для регулирования скорости асинхронных двигателей.
В 1943—1945 гг. начинается новый этап в развитии ионных приборов — выпуск одноанодных металлических вентилей, первых вентильных комплектов. В конце 40-х годов разрабатываются серии более совершенных ртутных выпрямителей с сетками управления и с автономной системой охлаждения, а в 50-х годах — многоанодные отпаянные ртутные вентили и одноанодные металлические игнитроны, а также ртутные вентили высокого напряжения для дальних линий передач постоянного тока. В эти же годы был создан другой тип вентиля — экзитрон, в котором в отличие от игнитрона дуга зажигания создается лишь перед включением вентиля, а поддержание вспомогательного катодного пятна осуществляется непрерывно существующей (дежурной) дугой возбуждения.
Еще недавно мощные ртутные вентили использовались в преобразовательных установках, общая мощность которых достигала десятков миллионов киловатт, в частности, в дальних линиях электропередач постоянного тока. Такие ртутные вентили выдерживали рабочее напряжение до 100 кВ при максимальных токах до 900 А (рис. 7.5). Но успехи современной Полупроводниковой техники позволили создать мощные полупроводниковые тиристоры, которые имеют преимущества перед ртутными вентилями.
Ионные приборы с накаленным катодом (газотроны и тиратроны) начали изготовляться в конце 20-х годов и в основном использовались в качестве преобразователей на меньшие то.си и напряжения (по сравнению с ртутными вентилями). Первый патент на газотрон был заявлен в 1905 г. в США, но более двух десятилетий не удалось его реализовать из-за отсутствия теоретических разработок в области газоразрядных приборов. Посте освоения газотронов одна из американских фирм тщательно скрывала секрет их изготовления даже внутри страны.
Впервые газотроны были применены в системах питания радио-устройств. В начале 30-х годов разрабатываются конструкции низковольтных газотронов, а в конце первой пятилетки создаются опытные экземпляры тиратронов (например, опытный образец тиратрона ТГ-162 выдерживал ток 40 А при обратном напряжении 15 кВ). В 1935—1937 гг. выпускаются серии тиратронов с ртутным и газовым (аргон, неон) наполнением. Однако срок службы этих приборов был невелик, и поэтому велись интенсивные исследования с целью усовершенствования их конструкций.
Застуживает внимания тот факт, что для первых опытных передач электроэнергии постоянным током в 1937 г. был построен (на заводе «Светлана») тиратрон на ток 450 А и напряжение 20 кВ.
Дальнейшая электрификация страны потребовала создания газотронов и тиратронов со стабильными характеристиками, большим сроком службы, способностью работать при повышенных частотах. Создаются новые типы экранированных тиратронов, имевших более стабильные характеристики и меньшие габариты.
Осваиваются новые серии тиратронов с ртутным и газовым наполнением с предельным обратным напряжением до 3 кВ, а также маломощных тиратронов для системы регулирования и управления. Позднее стали применяться тиратроны с водородным наполнением, отличающиеся значительно меньшим временем деионизации.
Были разработаны ртутные тиратроны на токи до 85 А и напряжением анода до 20 кВ, применявшиеся в основном в низкочастотных мощных высоковольтных выпрямителях и инвенторах. Тиратроны, наполненные инертными газами, использовались в схемах автоматического управления и регулирования в неуправляемых выпрямителях.
По мере возрастания мощности электронных устройств все более начинали проявляться недостатки электронных ламп: большое потребление энергии, значительные габариты и масса, небольшой срок службы.
Эти недостатки электронных ламп вынуждали ученых и инженеров разрабатывать электронные приборы с другими принципами действия. Успешному решению этой проблемы способствовали исследования в области полупроводников.,
В нашей стране начало созданию полупроводниковых приборов было положено О. В. Лосевым, исследовавшим кристаллические детекторы и создавшему на их основе усилитель, известный под названием «кристадин».
Последние десятилетия ознаменовались широчайшим развитием исследований и практических применений полупроводниковых элементов. Как известно, полупроводники по своей удельной электрической проводимости занимают промежуточное положение между проводниками и изоляторами и отличаются тем, что их электропроводностью можно управлять посредством внешних энергетических воздействий.
Свойства полупроводниковых элементов позволяют использовать их в качестве вентилей, усилителей, генераторов и преобразователей различных видов энергии в электрическую. Так, на основе фотоэлектрических свойств полупроводников созданы фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы. Использование их термоэлектрических свойств дало возможность сконструировать терморезистсры, термоэлементы, термоэлектрические генераторы, термохолодильники и термостабилизаторы. Способность полупроводников реагировать на механическое воздействие явилась основой для создания тензометров.
Первые исследования свойств полупроводников относятся еще к прошлому веку. В конце второй половины XIX столетия были построены первые термобатареи, фоторезисторы и кристаллические детекторы, но недостаточное понимание свойств полупроводников не способствовало расширению области их применения.
Толчком к техническому применению полупроводников, в частности, полупроводниковых вентилей, явилось создание в 1926—1929 гг. (Л. Грондаль) меднозакисного вентиля. Основополагающая роль в разработке теории полупроводников и их техническом применении принадлежит отечественной шкале физиков под руководством академика А. Ф. Иоффе. Эти исследования начали проводиться в конце 20-х начале 30-х годов. Так, было введено понятие дырочной проводимости, указано влияние поимесей и температуры на механизм проводимости, было установлено повышение электропроводности в сильных электрических полях, разработана теория выпрямления. Важное практическое значение имсти исследования фотоэлектрических свойств полупроводников.
Первые меднозакисные выпрямители начали изготовляться в 1928—1930 гг. на электровакуумном заводе «Светлана», они применялись в схемах автоблокировки на железнодорожном транс порте. Разработка селеновых выпрямителей началась в 1938 г. Существенные успеха в довоенные годы были достигнуты в области изготовления фотоэлементов с запирающим сдоем.
В 1940 г. во Всесоюзном электротехническом институте имени В. И. Ленина, была разработана конструкция самовозбуждаюшетося синхронного генератора (75 кВ — А) с возбуждением от селеновых выпрямителей, получившего широкое применение в послевоенные годы. С 1943 г. по инициативе А. Ф. Иоффе начинается изготовление, полупроводниковых термогенераторов. В то же время разрабатываются полупроводниковые терморезисторы, использующиеся. схемы теплового контроля и автоматики. В США налаживается производств'» детекторов из германия и кремния, применявши чел н радиолокационных установках (выпрямляющие свойства германия и кремния были обнаружены в середине 20-х — начале 30-х годов).
В послевоенные годы в нашей стране значительно увеличилось производство малогабаритных терморезисторов, фоторезисторов и вариаторов, которые получили широкое применение в автоматических устройствах управления и контроля. В 50-х годах были внедрены полупроводниковые зажигатели из карбида кремния, предназначенные для ртутных вентилей. Начинаются исследования полупроводниковых сплавов металлов — ZnSb, Mg2Sn, Mg2Pb, на основе которых были созданы термогенераторы, холодильники и микрохолодильники.
В конце 40-х годов были разработаны полупроводниковые триоды из германия, получившие название транзисторов (1948 г., Д. Бардин и. У. Браттейн, США). Так было положено начало транзисторной электроники. Эти триоды выгодно отличаются от электронных ламп малыми габаритами, меньшим потреблением энергии, надежностью действия. Например, средние размеры полупроводниковых диодов и триодов составляют 0, 015—0, 3 см3, тогда как средний размер приемно-усилительной лампы 500—100 см. Мощность, потребляемая транзистором, составляет 0, 001' Вт и менее, а аналогичные лампы только на накал расходуют до нескольких ватт.
Первые точечные транзисторы в нашей стране были изготовлены в 1949 г. (А. Красилов, С. Мадоян). В 1951—1953 гг. отечественные заводы начали массовое производство германиевых триодов и диодов, а в последующие годы — мощных германиевых выпрямителей. Но недостатки германиевых приборов, проявляющиеся при температурах свыше 50°С, заставили обратиться к кремниевым вентилям я триодам, выдерживающим температуру до 120—200°С.
В последующие десятилетия все шире применяются ферриты — ферромагнитные материалы, получаемые в результате химического соединения двухвалентных металлов (никель, марганец и окислы железа) или окислов металлов (цинк, кадмий и окислы железа). Ферриты с прямоугольной петлей гистерезиса используются для изготовления ячеек памяти и логических схем. Значительные преимущества отличают феррит-транзисторные ячейки, в которых сочетаются свойства ферритовых сердечников с усилительными свойствами транзисторов. Феррит-транзисторные ячейки применяются в устройствах вычислительной техники и автоматики.
Применение полупроводниковых приборов в электронике, автоматике, энергетике приобрело массовый характер. Все большее использование они находят в системах преобразования тока (выпрямление, инвертирование) и схемах управления мощными электроприводами. К ним относятся полупроводниковые диоды и тиристоры. Их преимущества: высокий КПД, долговечность и надежность, небольшие габариты, возможность регулирования тока и напряжения в широких пределах.
Мощные полупроводниковые диоды изготавливаются преимущественно из кремния и применяются в схемах выпрямления при напряжениях 200—4000 В и токах до 5000 А,
В качестве рабочего элемента в мощных управляемых тиристорах используют четырехслойные кристаллы кремния с чередующимися р- и «-областями. Первые приборы такого типа были описаны в 1956 г. Современные серийные тиристоры имеют воздушное или жидкостное охлаждение и рассчитаны на токи 2000 А н напряжение включения около 4000 В. Их быстрое распространение обусловлено значительными преимуществами перед тиратронами и другими ионными приборами, а также и транзисторами. Тиристоры не требуют подогрева, имеют малое радение прямого напряжения.
Одним из характерных направлений развития полупроводниковой электроники в последние десятилетия является интегральная микроэлектроника.
Начало микроэлектронике было положено в Англии в середине 40-х годов созданием тонкопленочных деталей. Однако широкое практическое применение микроминиатюризация получила только после создания транзистора»
Микроминиатюризация (уменьшение массы, габаритов, потребляемой мощности) в сочетании с повышением надежности, экономичности и возможности автоматизации производства изделий явилась важнейшим шагом на пути совершенствования радиоэлектронной аппаратуры.
Новейшим перспективным направлением микроминиатюризации явилось создание интегральных схем. Первые интегральные схемы были созданы в 1958 г. в США. Такими схемами называют микроминиатюрные функциональные узлы электронной аппаратуры, в которых элементы и соединительные проводники изготавливаются в едином технологическом цикле на поверхности или в объеме полупроводникового материала и имеют общую герметическую оболочку.
Серийный промышленный выпуск интегральных схем был начат в 1962 г. Переход к интегральным схемам позволяет комплексно решить ряд важнейших проблем: наряду с микроминиатюризацией, повышением экономичности и автоматизацией производства значительно повышаются эксплуатационные характеристики аппаратуры.
В качестве примера зависимости объема изделия от технологии его изготовления можно привести следующие цифры:
в изделиях широкого потребления с обычными вакуумными приборами в 100 см3 объема содержится одна деталь;
при замене ламп полупроводниковыми элементами одна деталь уже приходится всего лишь на 1 см3 объема;
применение микромодульного монтажа позволяет разместить в 1 см 10—20 деталей. Плотность монтажа в интегральных схемах составляет 300—1000 деталей в 1 см3. Например, в наручных электронно-цифровых часах в одном кристалле размещено 5000 транзисторов.
Одним из важнейших этапов в развитии микроэлектроники явилось создание в 70-х годах больших интегральных схем (БИС). Количество элементов в БИС достигает нескольких сотен тысяч при минимальных размерах микросхемы 2—3 мкм. Быстродействие БИС несравнимо с обычными схемами, оно измеряется миллиардными долями секунды.
На основе БИС оказалось возможным создание важнейших элементов современных электронных устройств — микропроцессоров (рис. 7.6) и микроЭВМ. Микропроцессор — управляющее цифровое устройство, выполненное по технологии больших интегральных схем (чаще на одном кристалле полупроводника) и способное осуществлять под программным управлением обработку различной информации, арифметические и логические операции. Общая структура микропроцессора почти не отличается от структуры центрального процессора малых ЭВМ.
Микропроцессор с запоминающим устройством вместе со средствами ввода-вывода данных называется микроЭВМ или компьютером.
Широчайшее применение микропроцессоры и микроЭВМ получили в 80-х годах в управлении производственными процессами, системах связи и транспорта, бытовых устройствах. По подсчетам специалистов применение микропроцессоров, в частности, а приборостроении уменьшает трудоемкость в 10 раз, стоимость в 5 раз, габариты и потребляемую энергию в 10—20 раз и на порядок повышает надежность изделий.
Предполагается, что к 2000 г. уровень интеграции микросхем повысится на порядок, и тогда размеры элементов в таких схемах будут соизмеримыми с размерами некоторых бактерий или молекул. Такие микросхемы со сверхвысокой степенью интеграции обеспечат заметное увеличение быстродействия электронных устройств
ПОСЛЕСЛОВИЕ
Изучение истории человеческого общества вообще и истории техники в частности позволяют простелить сложный взаимосвязанный и взаимообусловленный процесс становления и развития человека и техники. Человек создавал все новые и более совершенные средства труда, повышал производительность своего труда и накапливал научные знания и массу производимого продукта.
Передавая часть своих функций технике, он наделял многие технические устройства такими качествами, которые ранее были присуши только человеку. Механические, электромагнитные, электронные, лазерные, химические, биологические, информационные и другие системы позволяли человеку все более и более познавать мир и гармонию Природы, достичь поистине непредсказуемого: с одной стороны созданные человеком гигантские технические объекты обладают мощностями, соизмеримыми с геофизическими и космическими, способными уничтожить все живое на Земле, с другой — ресурсы планеты, катастрофически истощаясь, уже не в состоянии удовлетворять технические и энергетические потребности общества.
Во всех развитых странах разрабатываются новые технологии накопления, преобразования и экономии потребления энергии, идет поиск наиболее технически доступных, экологически безопасных томлив, внедряются более эффективные и энергосберегающие технологии, мысли ученых обращаются к другим видам источников энергии, и в первую очередь к Солнцу. Человечество уже ищет выход за пределы планеты.
Опасность ядерной, генной, экологической катастроф привела государства с различным общественным строем к попытке подняться выше своих социально-экономических различий во имя общечеловеческих интересов н ценностей. Глобальные проблемы встают во весь свой рост и порой отодвигают на второй план то, что еще вчера казалось главным и определяющим. Надежность и безопасность работы современных гигантов промышленности, сохранение и защита окружающей среды, комфортные и здоровые условия жизни людей всех стран и континентов — вот те проблемы, которые волнуют ныне все человечество. Именно эти потребности формируют социальный заказ современной науке и технике. Совершенно очевидно, что электротехнике и электронике принадлежит одна из ведущих ролей в ролей в реализации этого сопельного заказа.
Научно-технический прогресс остановить нельзя.
Академик А. Д. Сахаров в своей статье «Мир через полвека», отмечая стремительный «разбег» научно-технического прогресса та протяжении тысячелетий, писал: «Я глубоко убежден, однако, что огромные материальные перспективы, которые заключены в научно-техническом прогрессе, при всей их исключительной важности н необходимости, не решают все же судьбы человечества сами по себе. Научно-технический прогресс не принесет счастья, если не будет дополняться чрезвычайно глубокими изменениям социальной, нравственной и культурной жизни человечества. Внутреннюю духовную жизнь людей, внутренние импульсы юс активности трудней всего прогнозировать, но именно от этого зависит в конечном итоге и гибель, и спасение цивилизации».
Сочинение.
Как
известно, любое творение рук человеческих
нуждается в тщательном уходе
и обслуживании. Недостаточно просто
поставить средь степей электростанцию
и обеспечить её необходимым оборудованием.
Нужно привлечь к работе специалистов-электромонтеров,
осуществляющих текущий контроль дорогостоящей
техники. От качественного выполнения
поставленных перед ними задач зависит
бесперебойная работа любого предприятия.
С
помощью электричества приводятся в движение
механизмы на производственных участках,
без электричества невозможно, выпускать
автомобили, изготавливать для полета
самолеты и т.д. Электричество является
на современном этапе жизни основой народного
хозяйства, движущей силой развития производства.
Чтобы получить его, работают мощные электро-
и теплостанции, гидростанции. С помощью
высоковольтных линий на большие расстояния
передается напряжение, которое «питает»
производственные объекты .
Чтобы
электричество служило людям, необходимо
строго соблюдать все правила
электробезопасности, выполнять требования,
предъявляемые в период эксплуатации
и ремонта электрооборудования,
хорошо разбираться в устройстве
высоковольтных и низковольтных
линий. Нельзя пренебрегать правилами,
прописными истинами при обслуживании
электрооборудования. Ведь в народе
существует поговорка: «Электрик ошибается
один раз».
Нельзя
допускать электромонтеру, занятому
ремонтом или обслуживанием электрооборудования,
ни единой ошибки. Чтобы усвоить
правила и нормы. Все электромонтеры
проходят обучение, сдают экзамены
по всем пунктам правил электробезопасности.
Мы
живем в близи метллообрабатывающих
заводов, поэтому мне пришлось поближе
ознакомиться с системой электроснабжения
на производстве. Мне было интересно знать,
как можно организовать ремонт электрооборудования,
как разобраться в схемах электрических
сетей.
В
настоящее время изучение специального
предмета по электротехнике, системы
электричества в целом доставляет
большое удовольствие. На первых порах
было нелегко привыкать к режиму учебы,
к организации подготовки электромонтеров.
Совершенно новые понятия, специальные
предметы по техническому обслуживанию
и ремонту электрооборудования пугали
своей сложностью. Немало вопросов возникало
вначале в области электромонтажного
дела, в системе автоматизации производства.
Ведь от меня, требовалось не только овладеть
профессией в совершенстве, но и на «отлично»
запоминать не только всю систему электроснабжения
производственных участков, но и марки
проводов и кабелей, уметь хорошо разбираться
в электрических схемах, усвоить принцип
работы электрических приборов и механизмов,
снабжаемых электроэнергией.
Мне
удается сегодня разобраться в самых сложных
задачах, связанных с электроснабжением,
обслуживанием электрооборудования. И
изучение каждой темы притягивает меня
все больше и больше. С каждым днем убеждаюсь,
что, выбрав профессию электромонтера
по ремонту и обслуживанию электрооборудования,
я поступил правильно.Чтобы освоить профессию,
мне еще нужно многому научиться.
Существуют следующие виды профессии электрика:
Инженер-электрик – занимается непосредственным проектированием систем электрического снабжения здания, осуществляет контроль за правильностью выполнения данного проекта. Также способен ремонтировать устройства и предотвращать возможные аварийные ситуации. Человек, занимающий должность инженера-электрика, должен владеть техническими навыками, знаниями в области математики и черчения.
Техник-электрик – непосредственно занимается ремонтом электрических приборов, а также предотвращает и устраняет все возможные неполадки. В его полномочия входят профилактические осмотры устройств, проведение измерений и расчетов. Техник-электрик должен знать принцип действия трансформатора, общее устройство энергосистем, систем автоматики.
Слесарь-электрик – осуществляет сборку и ремонт электрических сетей, простых узлов, устройств освещения. Также может выполнять работу обычного электрика, занимаясь осмотром и ремонтом приборов электропитания.
Заключение
Нельзя представить ни одно предприятие без действующего электрика. Везде, где есть электричество, необходим высококвалифицированный специалист, обладающий знаниями в области энергоснабжения. Такой специалист может работать сам на себя, осуществляя разовый ремонт или монтаж оборудования.
Для данной профессии требуется специальное образование, которое можно получить в колледжах, техникумах, университетах или на курсах. Также профессия электрика требует начальные знания в области оказания первой медицинской помощи в случае поражения электрическим током. Специалисты периодически обязаны осуществлять переподготовку для обеспечения безопасной работы.
Современная жизнь немыслима без радио и телевидения, телефонов и телеграфа, всевозможных осветительных и нагревательных приборов, машин и устройств, в основе которых лежит возможность использования электрического тока. Открытие электрического тока и всех последующих открытий, связанных с ним, можно отнести к концу XIX- началу XX веков. В это время по всей Европе и в том числе России прокатилась волна открытий, связанных с электричеством. Пошла цепная реакция, когда одно открытие открывало дорогу для последующих открытий на многие десятилетия вперёд
Начинается внедрение электричества во все отрасли производства, появляются электрические двигатели, телефон, телеграф, радио, электронагревательные приборы, начинается изучение электромагнитных волн и влияние их на различные материалы, внедрение электричества в медицину
Удивительный XIX век, заложивший основы научно-технической революции, так изменившей мир, начался с гальванического элемента – первой батарейки, химического источника тока (вольтова столба) . Этим чрезвычайно важным изобретением итальянский учёный А. Вольта встретил новый 1800 год. Вольтов столб позволил вести систематическое изучение электрических токов и находить им практическое применение
В XIX веке электротехника выделилась из физики в самостоятельную науку
Над закладкой её фундамента трудилась целая плеяда ученых и изобретателей. Датчанин Х. Эрстед, француз А. Ампер, немцы Г. Ом и Г. Герц, англичане М. Фарадей и Д. Максвел, американцы Д. Генри и Т. Эдисон – эти имена мы встречаем в учебниках физики (в честь некоторых из них названы единицы электрических величин)
XIX век щедро одарил человечество изобретениями и открытиями в области технических средств коммуникации. В 1832 году член-корреспондент Петербургской Академии наук Павел Львович Шиллинг в присутствии императора продемонстрировал работу изобретённого им электромагнитного телеграфа, чем положил начало проводной связи. В 1876 году Александр Белл изобрёл телефон. В 1859 году братья Луи и Огюст Люмьеры дали первый киносеанс в Париже, а Александр Степанович Попов в Петербурге публично демонстрировал передачу и приём электрических сигналов по радио
Не зря XIX век назвали веком электричества. В 1867 году Зеноб Грамм (Бельгия) построил надёжный и удобный в эксплуатации электромашинный генератор, позволяющий получать дешевую электроэнергию, и химические источники отошли на второй план. А в 1878 году на улицах Парижа вспыхнул ослепительный “русский свет” – дуговые лампы конструкции Павла Николаевича Яблочкова. Закачались стрелки на приборах первых электростанций
Возможности электричества поражали: передача энергии и разнообразных электрических сигналов на большие расстояния, превращение электрической энергии в механическую, тепловую, световую…
Рождение электротехники начинается с изготовления первых гальванических элементов –химических источников электрического тока. Связывают его с именем Александра Вольты. Однако рассказывают, что, раскапывая египетские древности, археологи обратили внимание на странные сосуды из обожённой глины с изъеденными металлическими пластинами в них. Что это?.. Многое в окаменевших остатках ушедших, канувших в Лету цивилизаций, до сих опор не понятно людям. Нелегко восстановить образ минувшего, тем более что часто он оказывается не таким уж примитивным, как думается. “А уж не банки ли это химических элементов?” – пришла кому-то в голову сумасшедшая мысль. Впрочем, так ли она безумна? Ведь получение постоянного электрического тока химическим путём действительно очень просто. Солёной воды на Земле хоть отбавляй, как и необходимых металлов – цинка и меди. Вместо меди лучше применять серебро и золото… Первые элементы имели один общий недостаток. Они давали ток лишь первые несколько минут, затем требовали отдыха. Почему это происходило, ни кто не понимал. Но с такими быстро утомляющимися элементами нечего было, и думать затевать какую-то промышленность. И поэтому все усилия исследователей сконцентрировались на проблеме утомляемости
Оказалось, что цинк, соединяясь с кислотой, вытесняет из нее водород. Пузырьки газа оседают на металлических пластинках и затрудняют прохождение тока. Физики назвали это явление поляризацией и объявили ему войну
Примерно в начале 30-х годов прошлого столетия англичане Кемп и Стерджен выяснили, что цинковая пластина, покрытая амальгамой – действует слабее чем пластина из чистого цинка, но при этом не растворяется в кислоте, когда элемент не работает, то есть когда он не даёт тока. Это стало существенным достижением. Следом за ним французский учёный, основатель учёной династии Беккерель высказал мысль, что хорошо бы попробовать опускать пластины в разные сосуды так, чтобы выделяющийся водород тут же химически соединялся с кислородом, образуя воду. Идея понравилась, но как её реализовать? Изобретатели всех стран принялись за опыты
На первом этапе наибольший успех выпал на долю профессора химии Лондонского королевского колледжа Даниеля. В стеклянную банку с медным купоросом он поместил согнутый в цилиндр металлический лист. Внутрь вставил глиняный сосуд с пористыми стенками, заполненный разбавленной серной кислотой. В кислоту был помещён цинк. Водород проходил через поры глиняного сосуда, вытеснял медь из купороса. Несколько синих кристалликов, брошенных на дно банки, пополняли убыль меди… Поляризация была побеждена! Однако у элемента Даниеля нашлись другие недостатки. Так, он имел электродвижущую силу. Часть электрической энергии тратилось внутри самого элемента на разложение медного купороса
Соотечественник Даниеля Вильям Грове решил заменить медный купорос азотной кислотой. А чтобы она не разъела медный электрод, заменил медь платиной. Всё получилось в соответствии с ожиданиями: электродвижущая сила возросла. К сожалению, возросла и стоимость такого источника тока: платина дорогой металл. Правда, Грове и его последователи делали электроды из тончайших листков, согнутых для прочности буквой S. Не смотря на высокую стоимость, элементы Грове нашли широкое применение в лабораториях многих стран мира
Может показаться странным, что никто не додумался заменить платину древесным углём. Принципиальная возможность такой замены была уже известна. Но надо учитывать тот уровень техники, ни кто не умел делать плотных углей. А обычный древесный уголь был слишком пористым. Прошло несколько лет, прежде чем немецкий химик Роберт Бунзен описал способ получения угольных стержней из прессованного молотого графита, который выделяли при сгорании светильного газа на раскалённых стенках реторт. Стержни стали прекрасным заменителем платины
Элемент Бунзена приняли “на ура” не только лаборатории физики, но и первые электротехнические предприятия по гальванопластике. И это, не смотря на то, что элемент при работе выделял немало удушливых паров азотной кислоты. Правда, Иоаган Поггендорф заменил азотную кислоту на хромовую, но это себя не оправдывало т.к. производство хромовой кислоты очень сложный и дорогостоящий проект. Изобретатели старались вовсю. На страницах журналов появлялись всё новые и новые конструкции химических элементов. Их изобретали все: любители, научные мужи… Впрочем, во второй половине XIX столетия источники тока стали изготовлять в специальных мастерских. Мастерские эти работали в основном на телеграф. Основными требованиями, которого были: простота устройства, его дешевизна, устойчивость и надёжность в работе. За всё это телеграфисты соглашались на самые слабые токи
Можно рассказать ещё о многих более или менее удачных попытках изобретательства. Наибольший успех выпал на долю парижского химика Жоржа Лекланше. Он наполнил глиняную банку смесью перекиси марганца с кусочками угля из газовых реторт и поместил туда же прямоугольную угольную призму, которая должна была служить положительным электродом. Эта система заливалась сверху варом или смолой и вставлялась в стеклянную четырёх угольную банку, заполненную раствором нашатыря, с цинковым электродом. При этом хлор из нашатыря, соединяясь с цинком, давал хлористый цинк. Аммоний распадался на растворяющийся аммиак и водород. Вот тут-то и была ахиллесова пята этого превосходного элемента. Перекись марганца окисляла водород медленно и небольшими порциями. А выделение этого газа зависело от силы тока, который отбирается с элемента. Больше ток больше выделяется водорода. Водород же поляризует элемент, и последний быстро устаёт. Правда после некоторого отдыха он исправно работает снова. Однако лучше всего его было использовать при малых силах тока в телеграфии или в системе сигнализации, где между моментами работы существуют довольно большие промежутки
Большое неудобство при использовании элементов Лекланше создавали стеклянные банки с жидкостью. Особенно это мешало компаниям пассажирских перевозок, которые строили корабли с системой сигнализации не чем не уступавшей многим лучшим отелям. Но в море корабли подвергались качке… И чтобы не расплескать жидкость из банок, их стали заполнять опилками, а потом заливать варом. Под такой крышкой в результате работы батареи начинали скапливаться газы, которые в последствии разрывали банку. Не скоро люди научились делать сухие элементы, которые стали в наше время такими обычными. Но любой из них является много раз усовершенствованным и упрощенным элементом Лекланше
Великим достижением прошлого века, связанного с исследованием работы тех же элементов, явилось открытие возможности параллельного и последовательного их соединения, когда в первом случае удавалось получить от них суммарное напряжение, а во втором – суммарный ток…
Сочинение по теме «Энергетика – моя мечта!»
(посвященное Дню энергетика).
Ералиев Исатай
Возраст: 16 лет
Домашний адрес:
п.Верхний Баскунчак
ул.Коммунистическая, 242
тел.89275636598
МБОУ «СОШ №11
МО «Ахтубинский район»
Руководитель:
Генсер Надежда Васильевна
МБОУ «СОШ №11 МО «Ахтубинский район»
Энергетик наших дней
Твоя профессия трудна,
Но ты работаешь не зря,
Ведь свет с теплом всего нужней.
Электричество шло бок о бок с человеком на протяжении столетий. Как облегчило и улучшило жизнь людей развитие этой отрасли. Трудно сейчас представить нашу жизнь без всех привычных электроприборов в любом доме, мою конкретно — без компьютера. С недоверием и даже благоговением я перечитывал рассказы о том, что когда-то на улицах свет зажигали фонарщики. Это сколько же нужно было обойти фонарных столбов, приставить лестницу и зажечь фонари! И ощущаешь гордость за свою страну – ведь это наши соотечественники, Яблочков и Ладыгин, изобрели электрические лампочки, без которых мир сейчас не представляет своего существования.
Профессия электрика, можно сказать, относительно молодая профессия. Ведь первые электростанции заработали всего несколько столетий назад за рубежом, потом электричество пришло в царскую Россию. Появилась потребность в этой специальности. Первые электрики сразу приобрели популярность. Тогда мало кто знал о принципах работы установок, да и как пользоваться электричеством, тоже не знали, поэтому первые электрики выступали в роли консультантов. Наша современная жизнь показывает, что общественная значимость, востребованность профессии электрика ничуть не снизилась, а, наоборот, возросла. Изменились и требования к ней. Ведь, если раньше достаточно было знаний примитивных схем и устройств, то теперь передовые технологии предполагают постоянного совершенствования и обновления технической информации.
Задуматься о важности и необходимости профессии электрика мне помог наглядный пример. По соседству с моей бабушкой на протяжении многих лет живут очень скромные и порядочные люди – семья Кригер. Олег Арнольдович, или по-простому, дядя Олег, всю свою жизнь посвятил энергетике. Немногословный, но воодушевлённый и красноречивый, когда речь заходила о его работе, и можно было часами с замиранием сердца слушать разные истории, которые произошли в течение его профессиональной деятельности. Мне захотелось как можно больше узнать об этой отрасли, о профессии, я мечтал быть похожим на дядю Олега, который, как волшебник, без всякой волшебной палочки мог зажечь свет не только в одном доме, но и в целом посёлке.
Олег Арнольдович закончил Чирчинский индустриальный техникум в 1972-м году, до 1991-го года работал на оборонном предприятии в Таджикистане. Потом судьба распорядилась так, что ему прищлось уехать в Астраханскую область. До сих пор он с благодарностью вспоминает своих наставников, давших ему самое главное – знания по специальности и уверенность в себе. С 1991-го по 2011 годы Олег Арнольдович занимал должности монтёра, механика, электромеханика по обслуживанию воздушных линий электроснабжения железных дорог в Верхнебаскунчакской сетевой районной части. Он ни разу не пожалел, что выбрал такую замечательную профессию. С первых дней работы он понял, что это – его, что он на своём месте, что на него возложена большая ответственность, оказано доверие. Ведь свет, тепло, комфорт каждого человека, огромные производственные мощности напрямую зависят от того, как выполнят свою работу энергетики. В руках электриков находятся тысячи жизней, на их плечи возложена неимоверная ответственность. За свой долгий, многолетний труд Олег Арнольдович не раз побывал в различных переделках, иногда опасных для жизни, имеет много поощрений, неоднократно был премирован. Мысленно он перелистывает страницы своей жизни, задумывается, что удалось, что сбылось, и считает, что, может быть, и не очень лёгкая, но счастливая была жизнь. Об Олеге Арнольдовиче с теплотой вспоминают коллеги и просто жители посёлка, потому что за длительный трудовой путь столько было сделано добрых дел. И всегда его отличали высокий профессионализм и добросовестное отношение к работе. Одной из памятных для него стала предновогодняя ночь 2007 года. Вечером в дежурной части раздался звонок, сообщили о том, что вышел из строя трансформатор, обеспечивающий электричеством жителей почти половины посёлка. Ценой неимоверных усилий, несмотря на сильный мороз, бригада электриков, меняя друг друга, устранила поломку, и люди не остались без света в новогодние праздники. Такие поступки и являются мерилом профессиональной и нравственной красоты человека, и чувствуешь гордость, что можешь помочь, можешь сделать что-то полезное.
Я думаю, что именно в полезности и социальной значимости заключается выбор профессии. Быть энергетиком – почётная и ответственная миссия, очень необходимая людям.
Социальная значимость профессии в обществе: (значение профессии, важность профессии, потребность в профессии, востребованность профессии)Можно сказать с уверенностью, что профессия электрика не утратила своей популярности за прошедшее столетие. Недаром в обществе сегодня бытует поговорка: «Если электрик спит, значит, все хорошо». От мастеров своего дела зависит безопасность, эффективность работы всех производств, частных компаний, офисов, жилых объектов.
Массовость и уникальность профессии: (требования к профессии, перспективы)Тем не менее, некоторые изменения все же произошли. В первую очередь, они коснулись качественной составляющей работы электрика. Если раньше знания примитивных схем и устройств было вполне достаточно, то сегодня передовые технологии требуют постоянного совершенствования и «обновления» технической информации.
Риски профессии: (плюсы и минусы профессии, особенности профессии, трудности профессии)В руках электриков находятся тысячи жизней, и груз ответственности не может не оказывать на них давления. А возникновение какой-либо аварийной ситуации на производстве — это «страшный сон» для любого специалиста. Тем не менее, обслуживание электрооборудования стало призванием для многих сотен молодых квалифицированных сотрудников.
Где получить профессию: (обучение профессии)Выбирая для себя профессию электрика, следует помнить, что в ВУЗе или техникуме, колледже или специализированном образовательном центре от вас потребуется отличное знание сложнейших наук. Именно поэтому многие абитуриенты предпочитают перед поступлением посещать дополнительные курсы при учебном заведении.
15.08.2014
Ни один дом не сможет обойтись без электроэнергии. На работе, в быту и даже в хозяйстве вы и дня без нее не сможете. Электроэнергия – это физический термин, который часто применяется в технике и в быту для определения количества электрической энергии, передаваемую генератором, в электрическую сеть или ту которую получает из сети потребитель. Под определение электричества применяют такие параметры как напряжение, частота и количество фаз, электрический ток. Электрическая энергия также является товаром для энергосбытовых компаний и крупные потребители — участники опта. Электроэнергию вырабатывают на электростанциях, таких как ТЭС (теплоэлектростанция), ГЭС (гидроэлектростанция) и АЭС (атомные станции).
В повседневной жизни электричество сопровождает нас весь день. Ежедневно каждый второй человек включает телевизор, компьютер, а холодильник нуждается в электричестве постоянно. Оно существенно сокращает количество проделанного вами труда вручную. Электроэнергия применяется для освещения помещений и улиц, создания микроклимата (вентиляторы, ионизаторы, кондиционеры, приборы для отопления), хранения продуктов питания (морозилки, холодильники), приготовления пищи (плиты, СВЧ печи, соковыжималки, кофеварки, кухонные комбайны т. д.), уборки квартиры (пылесосы), стирки и сушки белья (стиральные машины, электросушилки и утюги). На заводах или фабриках в электроэнергии нуждаются постоянно. Оно приводит в действие станки, электромашины, компьютеры и т. д. Электричество снабжает дома, при помощи трансформаторных подстанций.
Ни одна стройка не обойдется без электроэнергии, но тут будут также нужны трёхфазные электросчётчики меркурий 230. Для того чтобы что-нибудь построить или сделать ремонт вы не сможете обойтись без электроприборов и электрического оборудования. Например, такого как дрель, болгарка, шуруповерт, перфоратор, бетономешалка многие другие. Кроме этого, если дом строится, так сказать с нуля, работникам нужно будет как-то питаться, в этом тоже электричество поможет, так как существую электроплитки, а если все это действие проходит зимой им нужно еще как-то согреваться, с этим вам поможет электрический обогреватель. Электричество, даже может заменить вам газопровод, при помощи электрокотлов и электроплит. Их недостатком является то, что при отсутствии электричества (по техническим неполадкам или другим причинам) ваши приборы не будут работать и производить тепло. Но для таких случаев существуют генераторы, которые смогут некоторое время снабжать вас электрической энергией.
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Основная общеобразовательная школа № 44»
Электричество вокруг нас
Номинация – проза (рассказ)
Выполнила:
Хромова Карина,
учащаяся 2 класса «А»,
Кл.рук.: Ганжала Л.А.,
учитель начальных классов.
Полысаево, 2010
Однажды мы с бабушкой смотрели по телевизору интересную программу и, как назло отключили электроэнергию. Я очень расстроилась, что не удалось досмотреть свою любимую передачу. Бабушка обняла меня, прижала к себе и начала рассказывать о своём детстве.
Это были военные и послевоенные годы. Она была ещё маленькой девочкой. Жили они в Алтайском крае, в небольшом городке. Жители этого города и понятия не имели, что такое электричество. В темное время суток их квартиры освещались лампадами, лучинами и керосиновыми лампами. Улицы ночью были тёмными, потому что уличных фонарей в те времена не было. Стирали вручную, гладили бельё, нагревая утюг на плите. Понятия о телевизоре, приёмнике, компьютере не было. Вечерами, когда дети ложились спать, взрослые им читали сказки, рассказывали интересные истории из своей жизни.
После войны началось строительство гидростанций и тепловых электростанций. В 1948 году в их город провели электроэнергию. Сколько радости было у жителей, когда загорелись электрические лампочки! С появлением электричества в домах начали устанавливать репродукторы – тарелки. Но не у всех была возможность их установить, не было на это средств. В тех квартирах, где был репродуктор, вечерами собирались соседи, слушали новости, спектакли и концерты. Жизнь оживилась с появлением электричества.
Слушая бабушку, я поняла цену электроэнергии и почему постоянно звучит призыв «Экономьте электроэнергию!». Ведь только с её появлением
улучшился быт людей, начали работать все отрасли нашей промышленности.
Теперь я точно знаю, что благодаря электричеству работают заводы и фабрики, движется транспорт. В быту мы уже не представляем себя электроэнергии: смотрим телевизор, работаем за компьютером, гладим, пылесосим, готовим, стираем.
Электроэнергия – это то, без чего мы в настоящее время не можем существовать. И от себя хочу громко сказать: «Люди, берегите электроэнергию!»
Веселовский О. Н. В., Шнейберг Я. А.
Когда стали известны опыты Стефана Грея (1729 г.), в которых он производил электризацию человека, устроившегося на волосяных качелях, в одной из поэм появились такие строки:
Безумный Грей, что знал ты в самом деле
О свойствах силы той, неведомой доселе?
Разрешено ль тебе, безумец, рисковать
И человека с электричеством связать?
Человек «связан» с электричеством и по сей день. С каждым годом, десятилетием, столетием эта связь, а точнее, знания человека об электричестве углублялись, а сфера применений электрических и магнитных явлений непрерывно расширялась. Пионерские работы XIX столетия указали многие пути проникновения электротехнических устройств и технологий в промышленность, сельское хозяйство, медицину, быт, транспорт, связь. В XX веке продолжилось триумфальное шествие электротехники во всех указанных и других направлениях. Но со временем обнаружилась такая область, где прорыв оказался по своим последствиям равнозначным новой научно-технической революции — это электроника. По аналогии с электрификацией применение электроники в народном хозяйстве стали называть электронизацией.
Зарождение электроники было исторически обусловлено и вызвано потребностями в беспроводной связи.
Открытие электромагнитных волн и первые опыты с ними показали возможность их использования для беспроводной связи. Поэтому решающее влияние на развитие электроники оказало изобретение радио. Появление электронной лампы произвело целый переворот в. технике радиосвязи!, вызвало принципиальные изменения во многих ее направлениях, изменило темпы и характер развитая приемно-передающей техники. В течение последующих лет радиотехника заметаю влияла на использование электронных приборов в энергетике и технологам. И, между прочим, не случайно, электронная лампа многое года называлась «радиолампа».
Зарождение радиоэлектроники относится к концу прошлого столетия. Открытие электромагнитных волн и их экспериментальное исследование (Д. К. Максвелл, Г. Герц) привели к созданию первых генераторов и индикаторов электромагнитных волн, положили начало разработке более совершенных приборов и устройств для возбуждения и приема этих волн.
Идея радио носилась в воздухе. Дж. Генри и Г. Гельмгольц еще в 40-х годах прошлого века устанавливают колебательный характер искрового разряда. В 1850 г. Генри наблюдал индуктивные взаимодействия двух катушек на расстоянии около 80 м. Максвелл в 1873 г. изложил сущность явления электромагнитных волн, а Герц в 1888 г. осуществил их экспериментальное исследование. Вибратор и резонатор Герца — это крупнейшие ступени в предыстории радио. Герц работал с электромагнитными волнами в диапазоне 0, 6—6 м… Его волны были названы «лучами Герца», а от латинского «radius» — луч и вошло в жизнь слово «радио».
В 1891 т. французский физик Эдуард Бранли изобрел когерер — стеклянную трубку с металлическими опилками, оказавшуюся хорошим индикатором электромагнитных волн (впрочем, воздействие электромагнитных разрядов на изменение проводимости «плохих» контактов обнаруживалось и до Бранли).
В 1889 г. Александр Степанович Попов (1859—1906 гг.) прочел лекцию в Кронштадтском морском собрании на тему «Новейшие исследования о соотношении между световыми и электрическими явлениями». Закончил он эту лекцию словами: «Человеческий организм не имеет еще такого органа чувств, который замечал бы электромагнитные волны в эфире; если бы изобрести такой прибор, который заменил бы нам электромагнитные чувства, то его можно было бы применять к передаче сигналов на расстояние».
Насколько ясна была принципиальная постановка задачи, можно судить по статье известного ученого Крукса, опубликованной в феврале 1892 г. Там есть такие строки: «… электромагнитные волны длиной в ярд или более легко проходят через такую среду (стены, лондонский туман), которая для них прозрачна. Здесь открывается изумительная возможность телеграфирования без проводов… При реализации некоторых разумных предпосылок все это оказывается в пределах реального осуществления».
Изучив работы английского ученого О. Лоджа и французского физика Бранли и исследовав электропроводные свойства порошков различных металлов, А. С. Попов создал более совершенный, безотказно действующий индикатор электромагнитных волн и предложил оригинальный метод встряхивания когерера с помощью электромагнитного звонкового реле. Э. Бранли для восстановления чувствительности когерера встряхивал его руками. О. Лодж предложил для этих целей использовать часовой механизм. Но как автоматизировать этот процесс? Как «заставить» электромагнитную волну, воздействующую на когерер, автоматически восстановить его чувствительность? Эту проблему впервые успешно решил А. С. Попов. Присоединив к когереру вертикальный провод, он создал простейшую приемную антенну. Приемник А. С. Попова (рис. 7.1) работал следующим образом: при воздействии электромагнитной волны на когерер 1 металлические опилки слипались, сопротивление цепи уменьшалось, и якорь электромагнитного реле 2 притягивался и замыкал контактом 3 цепь «батарея 5 — звонковое реле 4», молоточек звонка притягивался к электромагниту, звонок фиксировал прием сигнала, при этом электрическая цепь размыкалась, и молоточек звонка, возвращаясь в исходное положение, ударял по когереру и восстанавливал его чувствительность; 6 — антенна; 7 — индуктивные катушки, повышавшие устойчивость работы приемника. Седьмого мая 1895 г. Попов публично демонстрировал радиоприемник, а в сентябре того же года, присоединив к схеме телеграфный аппарат Морзе, ввел запись принимаемых сигналов на ленту. Радиоприемник Попова — одно из наиболее совершенных электромагнитных автоматических устройств своего времени. Именно поэтому, а также вследствие большого влияния радиотехники на развитие промышленной электроники, здесь кратко рассмотрены первые шаги радиотехники.
В 1896 г. итальянцем Г. Маркони был получен патент на радиоприемник, схема которого была идентична схеме А. С. Попова. Поддерживаемый крупными английскими промышленниками, Г. Маркони построил мощный радиопередатчик (около 15 кВт) и сложную антенну и в 1901 г. передал радиосигналы через Атлантический океан.
В течение первого десятилетия нашего века создаются разные конструкции радиопередающих устройств — искровые, дуговые, электромашинные, совершенствуются детекторы (магнитные, термические электролитические).
Изобретение электронной лампы дало мощный импульс в развитии радиотехники. Действие электронной лампы основано на явлении термоэлектронной эмиссии, впервые наблюдавшемся, Эдисоном в 1883 г. и известном под названием «эффекта Эдисона». Занимаясь усовершенствованием электрических ламп накаливания, Эдисон обратил внимание на то, что стеклянная колба лампы сравнительно быстро покрывается темным налетом, а угольная нить перегорает. Стремясь увеличить срок службы нити и выяснить причины потемнения колбы, Эдисон произвел ряд экспериментов и обнаружил, что между угольной нитью и пластинкой (рис. 7.2) проходит электрический ток. Вначале это явление не получило правильного объяснения, но после открытия электрона было установлено, что Эдисон наблюдал эмиссию электронов. Дальнейшее изучение процессов происходивших в электрической лампе, внутри которой находился металлический электрод, соединенный с источником напряжения, показало, что подобное устройство способно пропускать ток только в одном направлению, то есть служить выпрямителем. В 1904 г, английский ученый Я; А. Флеминг разработал конструкцию двухэлектродной лампы — диода и предложил применять его в качестве детектора в радиоприемных устройствах. Но диоды, будучи еще несовершенными электровакуумными приборами, около 10 лет не получали широкого применения.
Последующие многочисленные эксперименты с двухэлектродной» лампой (Вайнтрауб, 1904 г.; Ли де Форест, 1907 г.) привели к установлению важного факта — возможности управления потоком электронов при помощи дополнительного металлического электрода — сетки. Такая конструкция трехэлектродной лампы получила название триода. Триод мог применяться не только для детектирования, но и для усиления электрических колебаний.
Исследования электронных ламп привели к открытию возможности использования триода в качестве генератора незатухающих электрических колебаний.
Над изобретением лампового генератора работали ученые разных стран. Наибольшую известность получила схема лампового генератора, предложенная в 1913 г. австрийским ученым А. Мейснером. После 1916 г. когда были освоены более совершенные методы откачки ламп, наступил период «технической зрелости» электронной лампы, и она стала основным элементом радиоэлектронных устройств. Важную роль в усовершенствовании первых конструкций приемно-усилительных и генераторных схем имели наряду с работами многих зарубежных ученых и инженеров труды наших соотечественников — Н. Д. Папалекси и М. А. Бонч-Бруевича. Так, М. А. Бонч-Бруевичем в Нижегородской радиолаборатории, организованной в 1918 г., были созданы мощные генераторные лампы с водяным охлаждением и разработана теория триода.
В изучении электровакуумных процессов и расширении области применения электронных приборов большую роль сыграло открытие явления фотоэлектрического эффекта (1887-1889 гг., Г. Герц, В. Галльвакс, А. Г. Столетов).
Наиболее полное исследование явления внешнего фотоэффекта принадлежит А. Г. Столетову, схема одного из опытов которого изображена на рис. 7.3. Им было не только доказано, что отрицательно заряженный проводник теряет заряд при освещении его лучами света, но установлен закон пропорциональности между фототоком и интенсивностью световых лучей. Важное значение для последующего практического применения фотоэффекта имело установление Столетовым безынерционности этого явления. Им впервые были проведены исследования фотоэффекта в условиях вакуума. Созданная для этих целей установка явилась, по существу, первым вакуумным фотоэлементом. Первые практически пригодные вакуумные элементы с катодами из щелочных металлов были созданы в 1910 г. (Ю. Эльстер и Г Гейгер).
Исследования свойств селена, приведшие к созданию фотоэлемента с внутренним фотоэффектом, начались еще в прошлом веке. В 1873 г. англичанином В. Смитом было описано явление уменьшения сопротивления селена под воздействием света, а в 1876 г. был создан (В. Адамсом и Р. Е. Деем) селеновый фотоэлемент с запирающим слоем. Исследованием ЭДС, возникающей при освещении селена, занимался профессор Казанского университета В. А. Ульянин (1888 г.).
Явление внешнего фотоэффекта лежит в основе разнообразных фотоэлектрических приборов, например, фотоэлементов t внешним фотоэффектом. Внутренний фотоэффект используется в фоторезисторах, фотодиодах, фототранзисторах.
Ионные приборы развивались по двум направлениям, соответствующим типу их катодов: с жидким (ртутным) катодом (ртутные вентили) и с накаливаемым катодом (газотроны и тиратроны) .
В довоенный период развитие ионной техники в основном было связано с преобразованием переменного тока в постоянный (обратное преобразование — инвертирование — зародилось позднее и применялось реже).
В нашей стране первыми появились стеклянные ртутные вентили, изготовленные в 1921 г. Нижегородской радиолабораторией для выпрямительной высоковольтной (на 4 кВ) установки Свердловской, радиостанции. К концу 20-х годов было налажено производство высоковольтных (до 15 кВ) и низковольтных вентилей (250 В, 100 А).
Потребность в более мощных выпрямителях привела к созданию металлических вентилей, первый из них, 16-анодный, был построен в 1926 г. на заводе «Электросила» <ток 500 А, напряжение 600 В). Расширение производства отечественных вентилей позволило уже в начале 30-х годов резко сократить импорт ртутно-преобразовательных установок. . В связи с индустриализацией страны потребовалось создать более мощные преобразователи, в первую очередь для электротранспорта, металлургических и металлообрабатывающих предприятий. Конструкции вентилей совершенствуются, создаются: анодный узел, препятствующий обратному зажиганию, а затем управляющие сетки. В середине 30-х годов выпускаются мощные вентили на токи до 5000 А (в частности, для Московского метрополитена) и первые инверторы, а в 1940 г. —- вентили с цилиндрическим корпусом мощностью более 4000 кВт., В 30-х годах были разработаны в США ртутные вентили нового типа (игнитроны), более простые по конструкции, с полупроводниковым зажигателем, обеспечивающим кратковременную дугу зажигания в каждый период переменного напряжения. В нашей стране первые стеклянные игнитроны с карборундовым зажигателем были разработаны в 1934 г., а их серийное производство началось в 1936 г. (ток до 50 А, напряжение — 120 В). Первые отечественные высоковольтный вентиль и стеклянный игнитрон изображены на рис. 7.4. В связи с применением игнитронов на тяговых подстанциях потребовалось увеличить мощность этих вентилей. Так, были разработаны стеклянно-металлические и цельнометаллические игнитроны с водяным охлаждением (1938— 1939 гг.). К этому времени относятся первые разработки мощных дуговых вентилей для дальних линий электропередач. Проводятся исследования в области преобразовательных схем, в частности создаются преобразователи частоты для регулирования скорости асинхронных двигателей. В 1943—1945 гг. начинается новый этап в развитии ионных приборов — выпуск одноанодных металлических вентилей, первых вентильных комплектов. В конце 40-х годов разрабатываются серии более совершенных ртутных выпрямителей с сетками управления и с автономной системой охлаждения, а в 50-х годах — многоанодные отпаянные ртутные вентили и одноанодные металлические игнитроны, а также ртутные вентили высокого напряжения для дальних линий передач постоянного тока. В эти же годы был создан другой тип вентиля — экзитрон, в котором в отличие от игнитрона дуга зажигания создается лишь перед включением вентиля, а поддержание вспомогательного катодного пятна осуществляется непрерывно существующей (дежурной) дугой возбуждения. Еще недавно мощные ртутные вентили использовались в преобразовательных установках, общая мощность которых достигала десятков миллионов киловатт, в частности, в дальних линиях электропередач постоянного тока. Такие ртутные вентили выдерживали рабочее напряжение до 100 кВ при максимальных токах до 900 А (рис. 7.5). Но успехи современной Полупроводниковой техники позволили создать мощные полупроводниковые тиристоры, которые имеют преимущества перед ртутными вентилями. Ионные приборы с накаленным катодом (газотроны и тиратроны) начали изготовляться в конце 20-х годов и в основном использовались в качестве преобразователей на меньшие то.си и напряжения (по сравнению с ртутными вентилями). Первый патент на газотрон был заявлен в 1905 г. в США, но более двух десятилетий не удалось его реализовать из-за отсутствия теоретических разработок в области газоразрядных приборов. Посте освоения газотронов одна из американских фирм тщательно скрывала секрет их изготовления даже внутри страны. Впервые газотроны были применены в системах питания радио-устройств. В начале 30-х годов разрабатываются конструкции низковольтных газотронов, а в конце первой пятилетки создаются опытные экземпляры тиратронов (например, опытный образец тиратрона ТГ-162 выдерживал ток 40 А при обратном напряжении 15 кВ). В 1935—1937 гг. выпускаются серии тиратронов с ртутным и газовым (аргон, неон) наполнением. Однако срок службы этих приборов был невелик, и поэтому велись интенсивные исследования с целью усовершенствования их конструкций. Застуживает внимания тот факт, что для первых опытных передач электроэнергии постоянным током в 1937 г. был построен (на заводе «Светлана») тиратрон на ток 450 А и напряжение 20 кВ. Дальнейшая электрификация страны потребовала создания газотронов и тиратронов со стабильными характеристиками, большим сроком службы, способностью работать при повышенных частотах. Создаются новые типы экранированных тиратронов, имевших более стабильные характеристики и меньшие габариты. Осваиваются новые серии тиратронов с ртутным и газовым наполнением с предельным обратным напряжением до 3 кВ, а также маломощных тиратронов для системы регулирования и управления. Позднее стали применяться тиратроны с водородным наполнением, отличающиеся значительно меньшим временем деионизации. Были разработаны ртутные тиратроны на токи до 85 А и напряжением анода до 20 кВ, применявшиеся в основном в низкочастотных мощных высоковольтных выпрямителях и инвенторах. Тиратроны, наполненные инертными газами, использовались в схемах автоматического управления и регулирования в неуправляемых выпрямителях. По мере возрастания мощности электронных устройств все более начинали проявляться недостатки электронных ламп: большое потребление энергии, значительные габариты и масса, небольшой срок службы. Эти недостатки электронных ламп вынуждали ученых и инженеров разрабатывать электронные приборы с другими принципами действия. Успешному решению этой проблемы способствовали исследования в области полупроводников., В нашей стране начало созданию полупроводниковых приборов было положено О. В. Лосевым, исследовавшим кристаллические детекторы и создавшему на их основе усилитель, известный под названием «кристадин». Последние десятилетия ознаменовались широчайшим развитием исследований и практических применений полупроводниковых элементов. Как известно, полупроводники по своей удельной электрической проводимости занимают промежуточное положение между проводниками и изоляторами и отличаются тем, что их электропроводностью можно управлять посредством внешних энергетических воздействий. Свойства полупроводниковых элементов позволяют использовать их в качестве вентилей, усилителей, генераторов и преобразователей различных видов энергии в электрическую. Так, на основе фотоэлектрических свойств полупроводников созданы фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы. Использование их термоэлектрических свойств дало возможность сконструировать терморезистсры, термоэлементы, термоэлектрические генераторы, термохолодильники и термостабилизаторы. Способность полупроводников реагировать на механическое воздействие явилась основой для создания тензометров. Первые исследования свойств полупроводников относятся еще к прошлому веку. В конце второй половины XIX столетия были построены первые термобатареи, фоторезисторы и кристаллические детекторы, но недостаточное понимание свойств полупроводников не способствовало расширению области их применения. Толчком к техническому применению полупроводников, в частности, полупроводниковых вентилей, явилось создание в 1926—1929 гг. (Л. Грондаль) меднозакисного вентиля. Основополагающая роль в разработке теории полупроводников и их техническом применении принадлежит отечественной шкале физиков под руководством академика А. Ф. Иоффе. Эти исследования начали проводиться в конце 20-х начале 30-х годов. Так, было введено понятие дырочной проводимости, указано влияние поимесей и температуры на механизм проводимости, было установлено повышение электропроводности в сильных электрических полях, разработана теория выпрямления. Важное практическое значение имсти исследования фотоэлектрических свойств полупроводников. Первые меднозакисные выпрямители начали изготовляться в 1928—1930 гг. на электровакуумном заводе «Светлана», они применялись в схемах автоблокировки на железнодорожном транс порте. Разработка селеновых выпрямителей началась в 1938 г. Существенные успеха в довоенные годы были достигнуты в области изготовления фотоэлементов с запирающим сдоем. В 1940 г. во Всесоюзном электротехническом институте имени В. И. Ленина, была разработана конструкция самовозбуждаюшетося синхронного генератора (75 кВ — А) с возбуждением от селеновых выпрямителей, получившего широкое применение в послевоенные годы. С 1943 г. по инициативе А. Ф. Иоффе начинается изготовление, полупроводниковых термогенераторов. В то же время разрабатываются полупроводниковые терморезисторы, использующиеся. схемы теплового контроля и автоматики. В США налаживается производств'» детекторов из германия и кремния, применявши чел н радиолокационных установках (выпрямляющие свойства германия и кремния были обнаружены в середине 20-х — начале 30-х годов). В послевоенные годы в нашей стране значительно увеличилось производство малогабаритных терморезисторов, фоторезисторов и вариаторов, которые получили широкое применение в автоматических устройствах управления и контроля. В 50-х годах были внедрены полупроводниковые зажигатели из карбида кремния, предназначенные для ртутных вентилей. Начинаются исследования полупроводниковых сплавов металлов — ZnSb, Mg2Sn, Mg2Pb, на основе которых были созданы термогенераторы, холодильники и микрохолодильники. В конце 40-х годов были разработаны полупроводниковые триоды из германия, получившие название транзисторов (1948 г., Д. Бардин и. У. Браттейн, США). Так было положено начало транзисторной электроники. Эти триоды выгодно отличаются от электронных ламп малыми габаритами, меньшим потреблением энергии, надежностью действия. Например, средние размеры полупроводниковых диодов и триодов составляют 0, 015—0, 3 см3, тогда как средний размер приемно-усилительной лампы 500—100 см. Мощность, потребляемая транзистором, составляет 0, 001' Вт и менее, а аналогичные лампы только на накал расходуют до нескольких ватт. Первые точечные транзисторы в нашей стране были изготовлены в 1949 г. (А. Красилов, С. Мадоян). В 1951—1953 гг. отечественные заводы начали массовое производство германиевых триодов и диодов, а в последующие годы — мощных германиевых выпрямителей. Но недостатки германиевых приборов, проявляющиеся при температурах свыше 50°С, заставили обратиться к кремниевым вентилям я триодам, выдерживающим температуру до 120—200°С. В последующие десятилетия все шире применяются ферриты — ферромагнитные материалы, получаемые в результате химического соединения двухвалентных металлов (никель, марганец и окислы железа) или окислов металлов (цинк, кадмий и окислы железа). Ферриты с прямоугольной петлей гистерезиса используются для изготовления ячеек памяти и логических схем. Значительные преимущества отличают феррит-транзисторные ячейки, в которых сочетаются свойства ферритовых сердечников с усилительными свойствами транзисторов. Феррит-транзисторные ячейки применяются в устройствах вычислительной техники и автоматики. Применение полупроводниковых приборов в электронике, автоматике, энергетике приобрело массовый характер. Все большее использование они находят в системах преобразования тока (выпрямление, инвертирование) и схемах управления мощными электроприводами. К ним относятся полупроводниковые диоды и тиристоры. Их преимущества: высокий КПД, долговечность и надежность, небольшие габариты, возможность регулирования тока и напряжения в широких пределах. Мощные полупроводниковые диоды изготавливаются преимущественно из кремния и применяются в схемах выпрямления при напряжениях 200—4000 В и токах до 5000 А, В качестве рабочего элемента в мощных управляемых тиристорах используют четырехслойные кристаллы кремния с чередующимися р- и «-областями. Первые приборы такого типа были описаны в 1956 г. Современные серийные тиристоры имеют воздушное или жидкостное охлаждение и рассчитаны на токи 2000 А н напряжение включения около 4000 В. Их быстрое распространение обусловлено значительными преимуществами перед тиратронами и другими ионными приборами, а также и транзисторами. Тиристоры не требуют подогрева, имеют малое радение прямого напряжения. Одним из характерных направлений развития полупроводниковой электроники в последние десятилетия является интегральная микроэлектроника. Начало микроэлектронике было положено в Англии в середине 40-х годов созданием тонкопленочных деталей. Однако широкое практическое применение микроминиатюризация получила только после создания транзистора» Микроминиатюризация (уменьшение массы, габаритов, потребляемой мощности) в сочетании с повышением надежности, экономичности и возможности автоматизации производства изделий явилась важнейшим шагом на пути совершенствования радиоэлектронной аппаратуры. Новейшим перспективным направлением микроминиатюризации явилось создание интегральных схем. Первые интегральные схемы были созданы в 1958 г. в США. Такими схемами называют микроминиатюрные функциональные узлы электронной аппаратуры, в которых элементы и соединительные проводники изготавливаются в едином технологическом цикле на поверхности или в объеме полупроводникового материала и имеют общую герметическую оболочку. Серийный промышленный выпуск интегральных схем был начат в 1962 г. Переход к интегральным схемам позволяет комплексно решить ряд важнейших проблем: наряду с микроминиатюризацией, повышением экономичности и автоматизацией производства значительно повышаются эксплуатационные характеристики аппаратуры. В качестве примера зависимости объема изделия от технологии его изготовления можно привести следующие цифры: в изделиях широкого потребления с обычными вакуумными приборами в 100 см3 объема содержится одна деталь; при замене ламп полупроводниковыми элементами одна деталь уже приходится всего лишь на 1 см3 объема; применение микромодульного монтажа позволяет разместить в 1 см 10—20 деталей. Плотность монтажа в интегральных схемах составляет 300—1000 деталей в 1 см3. Например, в наручных электронно-цифровых часах в одном кристалле размещено 5000 транзисторов. Одним из важнейших этапов в развитии микроэлектроники явилось создание в 70-х годах больших интегральных схем (БИС). Количество элементов в БИС достигает нескольких сотен тысяч при минимальных размерах микросхемы 2—3 мкм. Быстродействие БИС несравнимо с обычными схемами, оно измеряется миллиардными долями секунды. На основе БИС оказалось возможным создание важнейших элементов современных электронных устройств — микропроцессоров (рис. 7.6) и микроЭВМ. Микропроцессор — управляющее цифровое устройство, выполненное по технологии больших интегральных схем (чаще на одном кристалле полупроводника) и способное осуществлять под программным управлением обработку различной информации, арифметические и логические операции. Общая структура микропроцессора почти не отличается от структуры центрального процессора малых ЭВМ. Микропроцессор с запоминающим устройством вместе со средствами ввода-вывода данных называется микроЭВМ или компьютером. Широчайшее применение микропроцессоры и микроЭВМ получили в 80-х годах в управлении производственными процессами, системах связи и транспорта, бытовых устройствах. По подсчетам специалистов применение микропроцессоров, в частности, а приборостроении уменьшает трудоемкость в 10 раз, стоимость в 5 раз, габариты и потребляемую энергию в 10—20 раз и на порядок повышает надежность изделий. Предполагается, что к 2000 г. уровень интеграции микросхем повысится на порядок, и тогда размеры элементов в таких схемах будут соизмеримыми с размерами некоторых бактерий или молекул. Такие микросхемы со сверхвысокой степенью интеграции обеспечат заметное увеличение быстродействия электронных устройств ПОСЛЕСЛОВИЕ Изучение истории человеческого общества вообще и истории техники в частности позволяют простелить сложный взаимосвязанный и взаимообусловленный процесс становления и развития человека и техники. Человек создавал все новые и более совершенные средства труда, повышал производительность своего труда и накапливал научные знания и массу производимого продукта. Передавая часть своих функций технике, он наделял многие технические устройства такими качествами, которые ранее были присуши только человеку. Механические, электромагнитные, электронные, лазерные, химические, биологические, информационные и другие системы позволяли человеку все более и более познавать мир и гармонию Природы, достичь поистине непредсказуемого: с одной стороны созданные человеком гигантские технические объекты обладают мощностями, соизмеримыми с геофизическими и космическими, способными уничтожить все живое на Земле, с другой — ресурсы планеты, катастрофически истощаясь, уже не в состоянии удовлетворять технические и энергетические потребности общества. Во всех развитых странах разрабатываются новые технологии накопления, преобразования и экономии потребления энергии, идет поиск наиболее технически доступных, экологически безопасных томлив, внедряются более эффективные и энергосберегающие технологии, мысли ученых обращаются к другим видам источников энергии, и в первую очередь к Солнцу. Человечество уже ищет выход за пределы планеты. Опасность ядерной, генной, экологической катастроф привела государства с различным общественным строем к попытке подняться выше своих социально-экономических различий во имя общечеловеческих интересов н ценностей. Глобальные проблемы встают во весь свой рост и порой отодвигают на второй план то, что еще вчера казалось главным и определяющим. Надежность и безопасность работы современных гигантов промышленности, сохранение и защита окружающей среды, комфортные и здоровые условия жизни людей всех стран и континентов — вот те проблемы, которые волнуют ныне все человечество. Именно эти потребности формируют социальный заказ современной науке и технике. Совершенно очевидно, что электротехнике и электронике принадлежит одна из ведущих ролей в ролей в реализации этого сопельного заказа. Научно-технический прогресс остановить нельзя. Академик А. Д. Сахаров в своей статье «Мир через полвека», отмечая стремительный «разбег» научно-технического прогресса та протяжении тысячелетий, писал: «Я глубоко убежден, однако, что огромные материальные перспективы, которые заключены в научно-техническом прогрессе, при всей их исключительной важности н необходимости, не решают все же судьбы человечества сами по себе. Научно-технический прогресс не принесет счастья, если не будет дополняться чрезвычайно глубокими изменениям социальной, нравственной и культурной жизни человечества. Внутреннюю духовную жизнь людей, внутренние импульсы юс активности трудней всего прогнозировать, но именно от этого зависит в конечном итоге и гибель, и спасение цивилизации».
Сочинение.
Как
известно, любое творение рук человеческих
нуждается в тщательном уходе
и обслуживании. Недостаточно просто
поставить средь степей электростанцию
и обеспечить её необходимым оборудованием.
Нужно привлечь к работе специалистов-электромонтеров,
осуществляющих текущий контроль дорогостоящей
техники. От качественного выполнения
поставленных перед ними задач зависит
бесперебойная работа любого предприятия.
С
помощью электричества приводятся в движение
механизмы на производственных участках,
без электричества невозможно, выпускать
автомобили, изготавливать для полета
самолеты и т.д. Электричество является
на современном этапе жизни основой народного
хозяйства, движущей силой развития производства.
Чтобы получить его, работают мощные электро-
и теплостанции, гидростанции. С помощью
высоковольтных линий на большие расстояния
передается напряжение, которое «питает»
производственные объекты .
Чтобы
электричество служило людям, необходимо
строго соблюдать все правила
электробезопасности, выполнять требования,
предъявляемые в период эксплуатации
и ремонта электрооборудования,
хорошо разбираться в устройстве
высоковольтных и низковольтных
линий. Нельзя пренебрегать правилами,
прописными истинами при обслуживании
электрооборудования. Ведь в народе
существует поговорка: «Электрик ошибается
один раз».
Нельзя
допускать электромонтеру, занятому
ремонтом или обслуживанием электрооборудования,
ни единой ошибки. Чтобы усвоить
правила и нормы. Все электромонтеры
проходят обучение, сдают экзамены
по всем пунктам правил электробезопасности.
Мы
живем в близи метллообрабатывающих
заводов, поэтому мне пришлось поближе
ознакомиться с системой электроснабжения
на производстве. Мне было интересно знать,
как можно организовать ремонт электрооборудования,
как разобраться в схемах электрических
сетей.
В
настоящее время изучение специального
предмета по электротехнике, системы
электричества в целом доставляет
большое удовольствие. На первых порах
было нелегко привыкать к режиму учебы,
к организации подготовки электромонтеров.
Совершенно новые понятия, специальные
предметы по техническому обслуживанию
и ремонту электрооборудования пугали
своей сложностью. Немало вопросов возникало
вначале в области электромонтажного
дела, в системе автоматизации производства.
Ведь от меня, требовалось не только овладеть
профессией в совершенстве, но и на «отлично»
запоминать не только всю систему электроснабжения
производственных участков, но и марки
проводов и кабелей, уметь хорошо разбираться
в электрических схемах, усвоить принцип
работы электрических приборов и механизмов,
снабжаемых электроэнергией.
Мне
удается сегодня разобраться в самых сложных
задачах, связанных с электроснабжением,
обслуживанием электрооборудования. И
изучение каждой темы притягивает меня
все больше и больше. С каждым днем убеждаюсь,
что, выбрав профессию электромонтера
по ремонту и обслуживанию электрооборудования,
я поступил правильно.Чтобы освоить профессию,
мне еще нужно многому научиться.
Существуют следующие виды профессии электрика:
Инженер-электрик – занимается непосредственным проектированием систем электрического снабжения здания, осуществляет контроль за правильностью выполнения данного проекта. Также способен ремонтировать устройства и предотвращать возможные аварийные ситуации. Человек, занимающий должность инженера-электрика, должен владеть техническими навыками, знаниями в области математики и черчения.
Техник-электрик – непосредственно занимается ремонтом электрических приборов, а также предотвращает и устраняет все возможные неполадки. В его полномочия входят профилактические осмотры устройств, проведение измерений и расчетов. Техник-электрик должен знать принцип действия трансформатора, общее устройство энергосистем, систем автоматики.
Слесарь-электрик – осуществляет сборку и ремонт электрических сетей, простых узлов, устройств освещения. Также может выполнять работу обычного электрика, занимаясь осмотром и ремонтом приборов электропитания.
Заключение
Нельзя представить ни одно предприятие без действующего электрика. Везде, где есть электричество, необходим высококвалифицированный специалист, обладающий знаниями в области энергоснабжения. Такой специалист может работать сам на себя, осуществляя разовый ремонт или монтаж оборудования.
Для данной профессии требуется специальное образование, которое можно получить в колледжах, техникумах, университетах или на курсах. Также профессия электрика требует начальные знания в области оказания первой медицинской помощи в случае поражения электрическим током. Специалисты периодически обязаны осуществлять переподготовку для обеспечения безопасной работы.
Современная жизнь немыслима без радио и телевидения, телефонов и телеграфа, всевозможных осветительных и нагревательных приборов, машин и устройств, в основе которых лежит возможность использования электрического тока. Открытие электрического тока и всех последующих открытий, связанных с ним, можно отнести к концу XIX- началу XX веков. В это время по всей Европе и в том числе России прокатилась волна открытий, связанных с электричеством. Пошла цепная реакция, когда одно открытие открывало дорогу для последующих открытий на многие десятилетия вперёд
Начинается внедрение электричества во все отрасли производства, появляются электрические двигатели, телефон, телеграф, радио, электронагревательные приборы, начинается изучение электромагнитных волн и влияние их на различные материалы, внедрение электричества в медицину
Удивительный XIX век, заложивший основы научно-технической революции, так изменившей мир, начался с гальванического элемента – первой батарейки, химического источника тока (вольтова столба) . Этим чрезвычайно важным изобретением итальянский учёный А. Вольта встретил новый 1800 год. Вольтов столб позволил вести систематическое изучение электрических токов и находить им практическое применение
В XIX веке электротехника выделилась из физики в самостоятельную науку
Над закладкой её фундамента трудилась целая плеяда ученых и изобретателей. Датчанин Х. Эрстед, француз А. Ампер, немцы Г. Ом и Г. Герц, англичане М. Фарадей и Д. Максвел, американцы Д. Генри и Т. Эдисон – эти имена мы встречаем в учебниках физики (в честь некоторых из них названы единицы электрических величин)
XIX век щедро одарил человечество изобретениями и открытиями в области технических средств коммуникации. В 1832 году член-корреспондент Петербургской Академии наук Павел Львович Шиллинг в присутствии императора продемонстрировал работу изобретённого им электромагнитного телеграфа, чем положил начало проводной связи. В 1876 году Александр Белл изобрёл телефон. В 1859 году братья Луи и Огюст Люмьеры дали первый киносеанс в Париже, а Александр Степанович Попов в Петербурге публично демонстрировал передачу и приём электрических сигналов по радио
Не зря XIX век назвали веком электричества. В 1867 году Зеноб Грамм (Бельгия) построил надёжный и удобный в эксплуатации электромашинный генератор, позволяющий получать дешевую электроэнергию, и химические источники отошли на второй план. А в 1878 году на улицах Парижа вспыхнул ослепительный “русский свет” – дуговые лампы конструкции Павла Николаевича Яблочкова. Закачались стрелки на приборах первых электростанций
Возможности электричества поражали: передача энергии и разнообразных электрических сигналов на большие расстояния, превращение электрической энергии в механическую, тепловую, световую…
Рождение электротехники начинается с изготовления первых гальванических элементов –химических источников электрического тока. Связывают его с именем Александра Вольты. Однако рассказывают, что, раскапывая египетские древности, археологи обратили внимание на странные сосуды из обожённой глины с изъеденными металлическими пластинами в них. Что это?.. Многое в окаменевших остатках ушедших, канувших в Лету цивилизаций, до сих опор не понятно людям. Нелегко восстановить образ минувшего, тем более что часто он оказывается не таким уж примитивным, как думается. “А уж не банки ли это химических элементов?” – пришла кому-то в голову сумасшедшая мысль. Впрочем, так ли она безумна? Ведь получение постоянного электрического тока химическим путём действительно очень просто. Солёной воды на Земле хоть отбавляй, как и необходимых металлов – цинка и меди. Вместо меди лучше применять серебро и золото… Первые элементы имели один общий недостаток. Они давали ток лишь первые несколько минут, затем требовали отдыха. Почему это происходило, ни кто не понимал. Но с такими быстро утомляющимися элементами нечего было, и думать затевать какую-то промышленность. И поэтому все усилия исследователей сконцентрировались на проблеме утомляемости
Оказалось, что цинк, соединяясь с кислотой, вытесняет из нее водород. Пузырьки газа оседают на металлических пластинках и затрудняют прохождение тока. Физики назвали это явление поляризацией и объявили ему войну
Примерно в начале 30-х годов прошлого столетия англичане Кемп и Стерджен выяснили, что цинковая пластина, покрытая амальгамой – действует слабее чем пластина из чистого цинка, но при этом не растворяется в кислоте, когда элемент не работает, то есть когда он не даёт тока. Это стало существенным достижением. Следом за ним французский учёный, основатель учёной династии Беккерель высказал мысль, что хорошо бы попробовать опускать пластины в разные сосуды так, чтобы выделяющийся водород тут же химически соединялся с кислородом, образуя воду. Идея понравилась, но как её реализовать? Изобретатели всех стран принялись за опыты
На первом этапе наибольший успех выпал на долю профессора химии Лондонского королевского колледжа Даниеля. В стеклянную банку с медным купоросом он поместил согнутый в цилиндр металлический лист. Внутрь вставил глиняный сосуд с пористыми стенками, заполненный разбавленной серной кислотой. В кислоту был помещён цинк. Водород проходил через поры глиняного сосуда, вытеснял медь из купороса. Несколько синих кристалликов, брошенных на дно банки, пополняли убыль меди… Поляризация была побеждена! Однако у элемента Даниеля нашлись другие недостатки. Так, он имел электродвижущую силу. Часть электрической энергии тратилось внутри самого элемента на разложение медного купороса
Соотечественник Даниеля Вильям Грове решил заменить медный купорос азотной кислотой. А чтобы она не разъела медный электрод, заменил медь платиной. Всё получилось в соответствии с ожиданиями: электродвижущая сила возросла. К сожалению, возросла и стоимость такого источника тока: платина дорогой металл. Правда, Грове и его последователи делали электроды из тончайших листков, согнутых для прочности буквой S. Не смотря на высокую стоимость, элементы Грове нашли широкое применение в лабораториях многих стран мира
Может показаться странным, что никто не додумался заменить платину древесным углём. Принципиальная возможность такой замены была уже известна. Но надо учитывать тот уровень техники, ни кто не умел делать плотных углей. А обычный древесный уголь был слишком пористым. Прошло несколько лет, прежде чем немецкий химик Роберт Бунзен описал способ получения угольных стержней из прессованного молотого графита, который выделяли при сгорании светильного газа на раскалённых стенках реторт. Стержни стали прекрасным заменителем платины
Элемент Бунзена приняли “на ура” не только лаборатории физики, но и первые электротехнические предприятия по гальванопластике. И это, не смотря на то, что элемент при работе выделял немало удушливых паров азотной кислоты. Правда, Иоаган Поггендорф заменил азотную кислоту на хромовую, но это себя не оправдывало т.к. производство хромовой кислоты очень сложный и дорогостоящий проект. Изобретатели старались вовсю. На страницах журналов появлялись всё новые и новые конструкции химических элементов. Их изобретали все: любители, научные мужи… Впрочем, во второй половине XIX столетия источники тока стали изготовлять в специальных мастерских. Мастерские эти работали в основном на телеграф. Основными требованиями, которого были: простота устройства, его дешевизна, устойчивость и надёжность в работе. За всё это телеграфисты соглашались на самые слабые токи
Можно рассказать ещё о многих более или менее удачных попытках изобретательства. Наибольший успех выпал на долю парижского химика Жоржа Лекланше. Он наполнил глиняную банку смесью перекиси марганца с кусочками угля из газовых реторт и поместил туда же прямоугольную угольную призму, которая должна была служить положительным электродом. Эта система заливалась сверху варом или смолой и вставлялась в стеклянную четырёх угольную банку, заполненную раствором нашатыря, с цинковым электродом. При этом хлор из нашатыря, соединяясь с цинком, давал хлористый цинк. Аммоний распадался на растворяющийся аммиак и водород. Вот тут-то и была ахиллесова пята этого превосходного элемента. Перекись марганца окисляла водород медленно и небольшими порциями. А выделение этого газа зависело от силы тока, который отбирается с элемента. Больше ток больше выделяется водорода. Водород же поляризует элемент, и последний быстро устаёт. Правда после некоторого отдыха он исправно работает снова. Однако лучше всего его было использовать при малых силах тока в телеграфии или в системе сигнализации, где между моментами работы существуют довольно большие промежутки
Большое неудобство при использовании элементов Лекланше создавали стеклянные банки с жидкостью. Особенно это мешало компаниям пассажирских перевозок, которые строили корабли с системой сигнализации не чем не уступавшей многим лучшим отелям. Но в море корабли подвергались качке… И чтобы не расплескать жидкость из банок, их стали заполнять опилками, а потом заливать варом. Под такой крышкой в результате работы батареи начинали скапливаться газы, которые в последствии разрывали банку. Не скоро люди научились делать сухие элементы, которые стали в наше время такими обычными. Но любой из них является много раз усовершенствованным и упрощенным элементом Лекланше
Великим достижением прошлого века, связанного с исследованием работы тех же элементов, явилось открытие возможности параллельного и последовательного их соединения, когда в первом случае удавалось получить от них суммарное напряжение, а во втором – суммарный ток…
Сочинение по теме «Энергетика – моя мечта!»
(посвященное Дню энергетика).
Ералиев Исатай
Возраст: 16 лет
Домашний адрес:
п.Верхний Баскунчак
ул.Коммунистическая, 242
тел.89275636598
МБОУ «СОШ №11
МО «Ахтубинский район»
Руководитель:
Генсер Надежда Васильевна
МБОУ «СОШ №11 МО «Ахтубинский район»
Энергетик наших дней
Твоя профессия трудна,
Но ты работаешь не зря,
Ведь свет с теплом всего нужней.
Электричество шло бок о бок с человеком на протяжении столетий. Как облегчило и улучшило жизнь людей развитие этой отрасли. Трудно сейчас представить нашу жизнь без всех привычных электроприборов в любом доме, мою конкретно — без компьютера. С недоверием и даже благоговением я перечитывал рассказы о том, что когда-то на улицах свет зажигали фонарщики. Это сколько же нужно было обойти фонарных столбов, приставить лестницу и зажечь фонари! И ощущаешь гордость за свою страну – ведь это наши соотечественники, Яблочков и Ладыгин, изобрели электрические лампочки, без которых мир сейчас не представляет своего существования.
Профессия электрика, можно сказать, относительно молодая профессия. Ведь первые электростанции заработали всего несколько столетий назад за рубежом, потом электричество пришло в царскую Россию. Появилась потребность в этой специальности. Первые электрики сразу приобрели популярность. Тогда мало кто знал о принципах работы установок, да и как пользоваться электричеством, тоже не знали, поэтому первые электрики выступали в роли консультантов. Наша современная жизнь показывает, что общественная значимость, востребованность профессии электрика ничуть не снизилась, а, наоборот, возросла. Изменились и требования к ней. Ведь, если раньше достаточно было знаний примитивных схем и устройств, то теперь передовые технологии предполагают постоянного совершенствования и обновления технической информации.
Задуматься о важности и необходимости профессии электрика мне помог наглядный пример. По соседству с моей бабушкой на протяжении многих лет живут очень скромные и порядочные люди – семья Кригер. Олег Арнольдович, или по-простому, дядя Олег, всю свою жизнь посвятил энергетике. Немногословный, но воодушевлённый и красноречивый, когда речь заходила о его работе, и можно было часами с замиранием сердца слушать разные истории, которые произошли в течение его профессиональной деятельности. Мне захотелось как можно больше узнать об этой отрасли, о профессии, я мечтал быть похожим на дядю Олега, который, как волшебник, без всякой волшебной палочки мог зажечь свет не только в одном доме, но и в целом посёлке.
Олег Арнольдович закончил Чирчинский индустриальный техникум в 1972-м году, до 1991-го года работал на оборонном предприятии в Таджикистане. Потом судьба распорядилась так, что ему прищлось уехать в Астраханскую область. До сих пор он с благодарностью вспоминает своих наставников, давших ему самое главное – знания по специальности и уверенность в себе. С 1991-го по 2011 годы Олег Арнольдович занимал должности монтёра, механика, электромеханика по обслуживанию воздушных линий электроснабжения железных дорог в Верхнебаскунчакской сетевой районной части. Он ни разу не пожалел, что выбрал такую замечательную профессию. С первых дней работы он понял, что это – его, что он на своём месте, что на него возложена большая ответственность, оказано доверие. Ведь свет, тепло, комфорт каждого человека, огромные производственные мощности напрямую зависят от того, как выполнят свою работу энергетики. В руках электриков находятся тысячи жизней, на их плечи возложена неимоверная ответственность. За свой долгий, многолетний труд Олег Арнольдович не раз побывал в различных переделках, иногда опасных для жизни, имеет много поощрений, неоднократно был премирован. Мысленно он перелистывает страницы своей жизни, задумывается, что удалось, что сбылось, и считает, что, может быть, и не очень лёгкая, но счастливая была жизнь. Об Олеге Арнольдовиче с теплотой вспоминают коллеги и просто жители посёлка, потому что за длительный трудовой путь столько было сделано добрых дел. И всегда его отличали высокий профессионализм и добросовестное отношение к работе. Одной из памятных для него стала предновогодняя ночь 2007 года. Вечером в дежурной части раздался звонок, сообщили о том, что вышел из строя трансформатор, обеспечивающий электричеством жителей почти половины посёлка. Ценой неимоверных усилий, несмотря на сильный мороз, бригада электриков, меняя друг друга, устранила поломку, и люди не остались без света в новогодние праздники. Такие поступки и являются мерилом профессиональной и нравственной красоты человека, и чувствуешь гордость, что можешь помочь, можешь сделать что-то полезное.
Я думаю, что именно в полезности и социальной значимости заключается выбор профессии. Быть энергетиком – почётная и ответственная миссия, очень необходимая людям.
Социальная значимость профессии в обществе: (значение профессии, важность профессии, потребность в профессии, востребованность профессии)Можно сказать с уверенностью, что профессия электрика не утратила своей популярности за прошедшее столетие. Недаром в обществе сегодня бытует поговорка: «Если электрик спит, значит, все хорошо». От мастеров своего дела зависит безопасность, эффективность работы всех производств, частных компаний, офисов, жилых объектов.
Массовость и уникальность профессии: (требования к профессии, перспективы)Тем не менее, некоторые изменения все же произошли. В первую очередь, они коснулись качественной составляющей работы электрика. Если раньше знания примитивных схем и устройств было вполне достаточно, то сегодня передовые технологии требуют постоянного совершенствования и «обновления» технической информации.
Риски профессии: (плюсы и минусы профессии, особенности профессии, трудности профессии)В руках электриков находятся тысячи жизней, и груз ответственности не может не оказывать на них давления. А возникновение какой-либо аварийной ситуации на производстве — это «страшный сон» для любого специалиста. Тем не менее, обслуживание электрооборудования стало призванием для многих сотен молодых квалифицированных сотрудников.
Где получить профессию: (обучение профессии)Выбирая для себя профессию электрика, следует помнить, что в ВУЗе или техникуме, колледже или специализированном образовательном центре от вас потребуется отличное знание сложнейших наук. Именно поэтому многие абитуриенты предпочитают перед поступлением посещать дополнительные курсы при учебном заведении.
15.08.2014
Ни один дом не сможет обойтись без электроэнергии. На работе, в быту и даже в хозяйстве вы и дня без нее не сможете. Электроэнергия – это физический термин, который часто применяется в технике и в быту для определения количества электрической энергии, передаваемую генератором, в электрическую сеть или ту которую получает из сети потребитель. Под определение электричества применяют такие параметры как напряжение, частота и количество фаз, электрический ток. Электрическая энергия также является товаром для энергосбытовых компаний и крупные потребители — участники опта. Электроэнергию вырабатывают на электростанциях, таких как ТЭС (теплоэлектростанция), ГЭС (гидроэлектростанция) и АЭС (атомные станции).
В повседневной жизни электричество сопровождает нас весь день. Ежедневно каждый второй человек включает телевизор, компьютер, а холодильник нуждается в электричестве постоянно. Оно существенно сокращает количество проделанного вами труда вручную. Электроэнергия применяется для освещения помещений и улиц, создания микроклимата (вентиляторы, ионизаторы, кондиционеры, приборы для отопления), хранения продуктов питания (морозилки, холодильники), приготовления пищи (плиты, СВЧ печи, соковыжималки, кофеварки, кухонные комбайны т. д.), уборки квартиры (пылесосы), стирки и сушки белья (стиральные машины, электросушилки и утюги). На заводах или фабриках в электроэнергии нуждаются постоянно. Оно приводит в действие станки, электромашины, компьютеры и т. д. Электричество снабжает дома, при помощи трансформаторных подстанций.
Ни одна стройка не обойдется без электроэнергии, но тут будут также нужны трёхфазные электросчётчики меркурий 230. Для того чтобы что-нибудь построить или сделать ремонт вы не сможете обойтись без электроприборов и электрического оборудования. Например, такого как дрель, болгарка, шуруповерт, перфоратор, бетономешалка многие другие. Кроме этого, если дом строится, так сказать с нуля, работникам нужно будет как-то питаться, в этом тоже электричество поможет, так как существую электроплитки, а если все это действие проходит зимой им нужно еще как-то согреваться, с этим вам поможет электрический обогреватель. Электричество, даже может заменить вам газопровод, при помощи электрокотлов и электроплит. Их недостатком является то, что при отсутствии электричества (по техническим неполадкам или другим причинам) ваши приборы не будут работать и производить тепло. Но для таких случаев существуют генераторы, которые смогут некоторое время снабжать вас электрической энергией.
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Основная общеобразовательная школа № 44»
Электричество вокруг нас
Номинация – проза (рассказ)
Выполнила:
Хромова Карина,
учащаяся 2 класса «А»,
Кл.рук.: Ганжала Л.А.,
учитель начальных классов.
Полысаево, 2010
Однажды мы с бабушкой смотрели по телевизору интересную программу и, как назло отключили электроэнергию. Я очень расстроилась, что не удалось досмотреть свою любимую передачу. Бабушка обняла меня, прижала к себе и начала рассказывать о своём детстве.
Это были военные и послевоенные годы. Она была ещё маленькой девочкой. Жили они в Алтайском крае, в небольшом городке. Жители этого города и понятия не имели, что такое электричество. В темное время суток их квартиры освещались лампадами, лучинами и керосиновыми лампами. Улицы ночью были тёмными, потому что уличных фонарей в те времена не было. Стирали вручную, гладили бельё, нагревая утюг на плите. Понятия о телевизоре, приёмнике, компьютере не было. Вечерами, когда дети ложились спать, взрослые им читали сказки, рассказывали интересные истории из своей жизни.
После войны началось строительство гидростанций и тепловых электростанций. В 1948 году в их город провели электроэнергию. Сколько радости было у жителей, когда загорелись электрические лампочки! С появлением электричества в домах начали устанавливать репродукторы – тарелки. Но не у всех была возможность их установить, не было на это средств. В тех квартирах, где был репродуктор, вечерами собирались соседи, слушали новости, спектакли и концерты. Жизнь оживилась с появлением электричества.
Слушая бабушку, я поняла цену электроэнергии и почему постоянно звучит призыв «Экономьте электроэнергию!». Ведь только с её появлением
улучшился быт людей, начали работать все отрасли нашей промышленности.
Теперь я точно знаю, что благодаря электричеству работают заводы и фабрики, движется транспорт. В быту мы уже не представляем себя электроэнергии: смотрим телевизор, работаем за компьютером, гладим, пылесосим, готовим, стираем.
Электроэнергия – это то, без чего мы в настоящее время не можем существовать. И от себя хочу громко сказать: «Люди, берегите электроэнергию!»