Электричество шаг за шагом

Р-76. ГЛАВНЫЕ ЦИФРЫ ТРАНСФОРМАТОРА. Настала очередь самой неприметной, самой тихой электрической машины, выполняющей чрезвычайно важную работу и, скорее всего, самой распространённой. Настало время трансформатора. Это две (иногда больше) достаточно близко расположенные катушки, из одной из них в другую (в другие) передаётся электрическая мощность за счёт взаимоиндукции. Одна из особо важных цифр, поясняющих возможности трансформатора, это его коэффициент трансформации к, который иногда обозначают буквой n (1). Коэффициент трансформации — это отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки, куда поступает преобразуемое напряжение. Если во вторичной обмотке больше витков, чем в первичной, то есть если коэффициент трансформации больше единицы, то трансформатор повышает напряжение, если меньше единицы — понижает. Другие важные цифры — напряжения и токи, на которые рассчитаны те или иные обмотки. Эти данные нередко приводят на самом корпусе трансформатора или на пластмассовой пластине, прикреплённой к нему. Превышать эти цифры очень не рекомендуется, так как это повышает вероятность непоправимых повреждений. И, наконец, ещё одна важная цифра — мощность трансформатора, которую примерно можно оценить по его внешнему виду. В домашней технике используют очень небольшие трансформаторы мощностью несколько ватт (зарядные устройства для сотовых телефонов) и средние мощностью 50-500 ватт (приёмники, телевизоры, мощные усилители звука). А на электростанциях на ограждённой площадке можно увидеть группы больших трансформаторов высотой несколько метров и рассчитанных на преобразование мощности в тысячи киловатт.

Т-161. Удивительные профессии простого проводника — сверхпроводимость и скин-эффект. Электрическое сопротивление любого физического тела, в том числе сопротивление проволоки, зависит от температуры — в подавляющем большинстве случаев оно возрастает при нагревании. Так, при повышении температуры от 20 до 500 °C сопротивление медных и алюминиевых проводов возрастёт примерно на 20 %, а стальных почти на 30 %, это весьма заметные изменения. Вместе с тем сильное охлаждение некоторых проводников понижает их сопротивление и некоторые даже вводит в состояние сверхпроводимости, когда у проводника полностью исчезает активное электрическое сопротивление.

Историю открытия сверхпроводимости часто начинают с 1877 года, когда охладили газообразный кислород до недостижимой никогда ранее температуры -182,9 °C (минус 182,9 градуса по шкале Цельсия) и превратили его в жидкость. Создание техники для получения очень низких температур дело непростое и небыстрое. Но всё же через 30 лет голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес, создав лучшую в мире лабораторию сверхнизких температур, сумел получить жидкий гелий при температуре около -269 °C, или, иначе, примерно 4 градуса по шкале Кельвина, сокращённая запись 4 К. И тут обнаружилось, что при этой температуре ртуть вообще перестаёт оказывать сопротивление электрическому току — при этой температуре ртуть скачкообразно переходит в состояние, которому дали имя сверхпроводимость.