Пучков Л.В. Прикладная электротехника - файл n16.htm

Пучков Л.В. Прикладная электротехника
скачать (118.7 kb.)
Доступные файлы (22):
n1.htm8kb.02.07.2007 11:02скачать
n2.htm21kb.02.07.2007 11:02скачать
n3.htm8kb.02.07.2007 11:02скачать
n4.htm24kb.02.07.2007 11:02скачать
n5.htm22kb.02.07.2007 11:02скачать
n6.htm50kb.02.07.2007 11:02скачать
n7.htm7kb.02.07.2007 11:02скачать
n8.htm11kb.02.07.2007 11:02скачать
n9.htm6kb.02.07.2007 11:02скачать
n10.htm18kb.02.07.2007 11:02скачать
n11.htm29kb.02.07.2007 11:02скачать
n12.htm41kb.02.07.2007 11:02скачать
n13.htm5kb.02.07.2007 11:02скачать
n14.htm9kb.02.07.2007 11:02скачать
n15.htm24kb.02.07.2007 11:02скачать
n16.htm10kb.02.07.2007 11:02скачать
n17.htm4kb.02.07.2007 11:02скачать
n18.htm10kb.02.07.2007 11:02скачать
n19.htm10kb.02.07.2007 11:02скачать
n20.htm29kb.02.07.2007 11:02скачать
n21.htm8kb.02.07.2007 11:02скачать
n22.htm19kb.02.07.2007 11:02скачать

n16.htm

 Раздел 3. Работа, энергия, мощность



"Работа" - говорил один физик - "это то, за что платят деньги". Может быть, это близкое к истине определение...

Технические устройства и их совокупности (системы) служат для выполнения работы вместо человека или той работы, которую человек выполнить принципиально не может. Даже такая чисто информационная техническая система как телевидение выполняет гигантскую работу - один диктор "проникает" в каждую квартиру с включенным телевизором, заменяя собой миллионы информаторов - агитаторов, которые должны были бы работать в этих квартирах при отсутствии телевидения.

Пока не будем уточнять, чем отличается бытовое понятие работы от того, какой смысл вкладывается в понятие работы в технике. Но в любом случае работа характеризуется двумя параметрами: объемом работы и продолжительностью ее выполнения. Для того, чтобы уложиться в заданные сроки, надо выполнять работу с определенной скоростью.

Скорость выполнения работы называется МОЩНОСТЬЮ. Различие между работой и мощностью легко понять из следующего примера: если два автомобиля одинаковой формы и одинакового веса проедут одно и то же расстояние, то они произведут одну и ту же работу, но автомобиль, проехавший это расстояние быстрее, будет мощнее.

Предположим, что Вы поднимаете некоторый груз. Надеемся, Вы наверняка заметили одну очень важную вещь (вспомните школьную физику): при подъеме груза Вы совершаете работу, которая идет на увеличение потенциальной энергии груза относительно земли; когда Вы отпускаете груз, он сам совершает работу за счет убыли своей потенциальной энергии, которая переходит в кинетическую. Сумма же потенциальной и кинетической энергий остается постоянной.

В момент удара "о землю" кинетическая энергия переходит в тепло... Если добавить, что Ваша энергия, которую Вы затратили на подъем груза, получена за счет пищи, а та в свою очередь... (продолжите сами).

От редактора:

Нетрудно убедиться, что конечным источником энергии всегда выступает Материя (вещество), ибо даже звезды (в том числе и наше Солнце) излучают колоссальную энергию, источником которой, скорее всего, является все та же Материя. А вот ответить на вопрос, откуда взялась Материя и энергия, заключенная в ней, мы пока не в состоянии. На этот счет имеются лишь гипотезы...

Отсюда следуют определения физики: энергия есть возможность совершать работу (запас работы). Энергия соотносится с покоящимся телом (например, сжатая пружина или поднятый груз работы не совершают, но готовы ее совершить; кинетическая энергия движущегося груза перейдет в тепло при его соударении с землей, т. е. мы узнаем о ее наличии при остановке груза...).

От редактора:

Этот абзац содержит противоречие. Представьте себе тело, движущееся в свободном космосе по инерции. Оно обладает кинетической энергией, зависящей от скорости движения. Значит, понятие энергии относится не только к покоящимся телам. К тому же автор и сам во второй части абзаца говорит о движущемся грузе.

Работа соотносится с движущимся телом и ее физический смысл - это энергия в момент перехода в другую форму. Отсюда понятна разница между нашим обыденным пониманием работы и работы в физическом смысле - с точки зрения техники легендарные атланты, которые держат небо на собственных плечах, никакой работы не совершают - нет движения.

В результате многолетних наблюдений человечество пришло к выводу: энергия не исчезает и не создается вновь, она только переходит из одного вида в другой в различных физических и химических процессах. Это положение получило название закона сохранения энергии или первого закона термодинамики. Следует сказать, что этот закон никак теоретически не выводится, а обобщает практический опыт человечества. Многими он не признается до сих пор. Однако, Парижская академия наук еще с 1775 года перестала рассматривать проекты, в которых работа производится "из ничего" (вечный двигатель первого рода). И еще одно, философское добавление - в отличие от законов, принимаемых людьми (например, Государственной думой), которые удается нарушить, законы природы нарушить или обойти невозможно - они всегда выполняются, поскольку установлены не человеком...

РЕЗЮМЕ.

Вы вкратце познакомились (конечно, в очень усеченном виде) с такими основополагающими понятиями, какими являются ЭНЕРГИЯ, РАБОТА, МОЩНОСТЬ. Эти и другие не менее важные понятия, на которых мы, к сожалению, не имели возможности остановиться, лежат в фундаменте грандиозного здания, называемого современной ЭЛЕКТРОТЕХНИКОЙ.

Кажущаяся простота этих понятий не должна заслонять от Вас глубокий смысл, который мы вкладываемый в них. Иногда этот смысл лежит на поверхности, а иногда до него очень трудно добраться. В этом случае всегда нужно помнить об основных физических законах, которые обязательно помогут Вам "докопаться" до истины.

От редактора:

Здесь следует добавить, что в свете сказанного все без исключения электротехнические устройства предназначены для выполнения только трех функций:

- для преобразования энергии из одного вида в другой (примерами могут быть генераторы, электродвигатели, нагреватели, электролизеры, аккумуляторы и т.д.);

- для накопления и хранения в течение некоторого времени энергии в том или ином виде (примеры: конденсаторы, катушки индуктивности);

- для транспортировки энергии (например, линии электропередачи).

Многие электротехнические устройства могут выполнять две или даже все три функции из перечисленных выше.



© 1999 Л.В. Пучков, Редакция 2000 А.Н.Бугаев.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации