Электричество шаг за шагом

В цепях постоянного тока последовательные сопротивления просто суммировались, в данном же случае этого сделать нельзя — последовательно соединяются совершенно разные элементы, один из которых назвали сопротивлением с серьёзной оговоркой: «мощности не потребляет». Кроме того, напряжение на активном сопротивлении совпадает по фазе с током, а напряжение на индуктивности опережает ток на 90 градусов. Каким будет общее напряжение на участке из двух элементов цепи — R и L? Как оно будет сдвинуто по фазе относительно тока? Какая мощность будет выделяться на активной части нашей пары? Какая общая мощность будет циркулировать в цепи?

Чтобы как-то ответить на эти сложные вопросы, проще всего в минимальном объёме познакомиться с ещё одним профессиональным языком. До сих пор мы встречали язык электрических схем, язык простейших формул и язык графиков. Сейчас на помощь нам придёт довольно простой и очень удобный язык векторных диаграмм.

ВК-164. Многим хорошо знакома электрическая система автомобиля, включающая самые разные аппараты и приборы. Основа всего — аккумулятор, который при движении подзаряжается от генератора. От этой электростанции получают питание две жизненно важные системы — периодический впрыск бензина в цилиндры двигателя и высоковольтная система (в районе 20 тысяч вольт) подачи искры в топливную смесь. Выключателями или (и) автоматикой подаётся напряжение 12 вольт на все электрические приборы автомобиля.

Т-137. Векторная диаграмма помогает представить себе и количественно оценить многие процессы, в том числе в цепях переменного тока. В конце сороковых годов прошлого теперь уже века, то есть примерно шестьдесят с лишним лет назад (точную дату очевидцы не записали), на известном одесском пляже Ланжерон приземлились марсиане. Может быть, конечно, они прибыли не с Марса, а с другой нашей планеты или даже из другой звёздной системы, но мы по привычке (фантастические романы нас приучили к тому, что на Марсе есть люди) любых пришельцев называем марсианами. Побыли эти пришельцы у нас в Одессе на пляже около часа, искупались в море и улетели. Скорее всего, домой, на Марс. Ничем они местных жителей не удивили — люди как люди. К нашей земной жизни пришельцы тоже никакого внимания не проявили, не увидели, скорее всего, ничего поучительного.

Единственное, что привлекло их особое внимание и вызвало бурную реакцию, так это большие часы у входа на пляж. Марсиане долго их рассматривали, что-то при этом обсуждали на своём марсианском языке и почему-то громко смеялись. Один из одесситов, человек изобретательный и настойчивый, контактируя с пришельцами с помощью жестов и рисунков на песке, сделал очень интересное открытие.

У марсиан, оказывается, совсем другая система отсчёта времени и совсем другие часы. У них вместо наших секунд, минут и часов есть одна единица времени, называется она градус, и весь круговой циферблат часов имеет 360 делений — он разбит на 360 градусов. Стрелка на часах у них одна, и вращается она в обратную сторону — против нашей часовой стрелки. Автор открытия вскоре опубликовал в местной газете «Черноморська комуна» восторженную заметку о марсианских часах и предложил найти им применение. Будучи по профессии врачом-диетологом, он не знал, что подобная система отсчёта времени уже давно применяется в электротехнике и лежит в основе часто употребляемого профессионалами языка с названием «Векторные диаграммы».