Умный дом

Умный дом - строительство дома, электрика, оборудование

 
 
Разное
Последние статьи

Умный дом от АМХ и JDS

Сколько специалистов, столько мнений. Я часто повторяю это, поскольку решений может существовать множество, даже после применения всех критериев отбора. Дальнейший выбор происходит на основе личных предпочтений. Системы автоматизации быта - отнюдь не исключение. Можно до бесконечности спорить, делать ли систему централизованной или децентрализованной, какую сеть использовать - компьютерную, силовую или специализированную.


Система Landmark

В настоящее время система поддерживается корпорацией АМХ (PHAST, Panja). С перечнем модулей можно ознакомиться на сайте производителя, но я приведу названия и назначение некоторых модулей из списка, который есть в моем архиве: PLC-MCU - модуль центрального процессора системы; PLB-AMP8 - 8- канальный усилитель (обслуживание акустических зон); PLB-AS16 - 16-канальный аудио коммутатор (матрица 16?16); PLC-IN7 - модуль с семью цифровыми входами (для подключения датчиков);


Система StarGate - X10

Системы, работающие по протоколу X10, - это другой ценовой полюс. Множество производителей выпускают как отдельные компоненты, так и законченные системы автоматизации. Можно использовать централизованное построение или создать децентрализованную систему. В качестве примера рассмотрим систему StarGate (JDS).



Умный дом вашего производства

В первую очередь рассмотрим, как могут выглядеть решения, о которых упоминается в предисловии. Темный холл Сценарий решения: работая за компьютером дотемна, чтобы выйти в темный холл, не натыкаясь на мебель, я с компьютера включаю бра в холле.

Создание эффекта присутствия

Практически все системы автоматизации жилья позволяют реализовать подсистему охраны. В отличие от специализированных систем охраны, основным достоинством которых кроме высокой надежности является возможность стандартного подключения к централизованным пультам охранных ведомств, системы автоматизации жилья позволяют создать эффект присутствия.

Модуль с плавной регулировкой яркости

Плавная регулировка яркости света триаком связана с тем, что яркость ламп накаливания зависит от эффективного напряжения. Чем оно ниже, тем меньше яркость. Устройства подобного типа имеют название "диммер". Тиристор или триак открывается сигналом, подаваемым на управляющий электрод.

Модуль аудиокоммутатора

Еще один модуль, который может найти применение в системе, это модуль аудиокоммутатора. В принципе, достаточно коммутации громкоговорителей с помощью релейного модуля. Но можно коммутировать линейный выход, например CD-проигрывателя и радиоприемника, с аудиовходом телевизора.

Модуль управляемого усилителя

На основе микросхем усилителей в сочетании с управляющим контроллером, добавив реле для подключения питающего напряжения к усилителям и схемы ключей на микросхемах К561ТКЗ (или аналогичных электронных ключей), можно реализовать модуль управляемого усилителя (в частности, многоканального). Реле будет включать и выключать питание усилителя по команде компьютера.

Модуль системного ИК-пульта управления

На базе решений для модуля цифровых вводов и модуля управляющих ИК-кодов можно разработать системный пульт с небольшим количеством команд. В качестве излучающего светодиода можно использовать светодиоды от старых пультов управления (или купить аналогичный) или любой свето-диод ИК-диапазона (либо захватывающего ИК-диапазон).

Замена проводного канала RS485

Для тех, кто, проведя первые эксперименты с системой, пожелал бы использовать дома что-то из разработок, препятствием к реализации задуманного может стать отсутствие в доме развитой кабельной системы, необходимой для организации сети. Прокладывать провода поверх плинтуса или по стенам? Можно, проведя предварительные эксперименты, попробовать заменить провода радиоканалом.

То, что рядом с "Умным домом"

Предположим" что вы человек практичный. Вам не достает только экспериментов и того удовольствия, которое они могут принести. Дочитав описание, вы решили реализовать систему. В том, что касается микроконтроллера, вам все понятно. Но, выбрав концепцию (одну из предложенных в Приложении) и внеся изменения в программу модуля диммера, вы решили собрать его.

MULTISIM

Мне эта программа напоминает макетную плату в сочетании с радиолюбительской лабораторией и большим ящиком, доверху наполненным радиодеталями. Если не все, то огромное количество схем можно придумать и проверить, не выходя из-за компьютера.

Смешанные системы

Мы завершили эксперименты с модулями, предложенными в начале книги, и отважились на создание собственной системы на базе этих модулей. Вы все тщательно продумали, опробовали, реализовали. Осталось насладиться результатами.

Воздуходувные машины и установки

Воздуходувные машины служат для перемещения и сжатия воздуха и других газов. По степени сжатия воздуходувные машины подразделяются на вентиляторы, воздуходувки и компрессоры.

Режимы работы насосов и насосных установок

Режимы работы насосной установки существенно зависят от изменения режимов водопотребления или притока сточной жидкости. Как правило, режимы водопотребления и притока сточных вод определяются многими, не зависящими друг от друга причинами: климатическими

Режимы работы воздуходувных машин

Режимы работы воздуходувных установок зависят от разнообразных природных и производственных факторов. Режимы работы вентиляторов систем кондиционирования и вентиляции зависят преимущественно от погодных условий, сезонных колебаний температуры.

Особенности работы насосов при переменной частоте вращения

Особенность режима работы этой системы заключается в том, что динамическая составляющая потерь напора практически отсутствует, так как воздуховоды в этой системе имеют достаточно большое сечение и сравнительно небольшую протяженность.

Отопление и вентиляция

Для обеспечения нормальных условий работы обслуживающего персонала в насосных и воздуходувных станциях поддерживается температура не ниже + 16°С и влажность 40-60%, а в тех помещениях, где постоянного присутствия персонала не требуется (помещения распределительных устройств, вращающихся сеток и др.) - не ниже +5°С.

Правильный выбор оборудования

Режим работы насосных и воздуходувных установок тесно связан с режимом работы всей системы транспортировки жидкости и воздуха. Одной из основных причин неэкономичной работы

В том числе и Кабель АСБ 3х240 АСБл. . Магазин за бани . строительство деревянных домов бесплатные объявления.
Электрика

Начало обновления электротехники

О сверхпроводимости стало известно в 1911 г., но еще два-три десятка лет об этом явлении знал лишь узкий круг ученых, занятых разработкой фундаментальных основ физики твердого тела, термодинамики, электромагнетизма. В изданной полвека назад Малой Советской энциклопедии о сверхпроводниках даже не упоминалось.

Создание новых материалов

Для современного этапа научно-технической революции характерно целенаправленное создание новых материалов. В полной мере это относится к сверхпроводникам - сложным композитам с заранее заданными свойствами. Металлофизики обычно подбирают состав сверхпроводящих сплавов или соединений из многих компонент, проверяя способность нового образования становиться сверхпроводящим.

Применение сверхпроводников в энергетике

Весьма актуально применение сверхпроводников в энергетике, на транспорте. Здесь подготовительные работы ведутся уже много лет, однако новые машины и кабели еще не эксплуатируются. Почему? Можно назвать немало причин, отодвигающих дату массового использования сверхпроводников в народном хозяйстве. Так, например, было нелегко разработать теорию сверхпроводимости, но не менее трудно инженерам освоить эту теорию.

Проблемы технической сверхпроводимости

Сегодня в мире проблемами технической сверхпроводимости заняты сотни научных коллективов. Определены долгосрочные планы исследований, сформулированы цели работ, готовы перечни объектов, подлежащих внедрению.

Сверхпроводники

При охлаждении до чрезвычайно низких температур свойства некоторых металлов существенно меняются. У того же алюминия, например, при температуре ниже -272° С электрическое сопротивление исчезает, проводимость возрастает до бесконечности (сверхпроводник).

Применение сверхпроводников для снижения электрических потерь

Исключительно выгодно применять сверхпроводники специально для снижения электрических потерь. Это направление работ достойно всемерной поддержки.

Возможности нового материала

Сверхпроводимость - явление замечательное. Изучая необычные и впечатляющие свойства сверхпроводников, физики все глубже проникают в тайны устройства материи.

Необычные свойства

У сверхпроводников можно насчитать более тридцати специфических качеств. В книге "Введение в физику сверхпроводимости" А. Роуз-Инс и Е. Родерик

Понижение температуры

Сегодня считается твердо установленным, что при понижении температуры наступает момент, когда свободные электроны некоторых металлов группируются в пары, взаимодействующие через ионную решетку.

Опыты Оннеса

Нидерландский физик Камерлинг Оннес потратил много лет на создание небывало мощной криогенной лаборатории в Лейденском университете, будучи уверен в том, что "эта работа должна приподнять завесу, за которой тепловое движение при обычных температурах закрывает от нас внутренний мир атомов и электронов".

Братья Лондоны

Бесконечно большая электропроводность сверхпроводника математически учитывается одним из двух уравнений, которые в 1935 г. предложили братья Ганс и Фриц Лондоны, эмигрировавшие в Оксфорд из нацистской Германии.

Группы сверхпроводников

В зависимости от поведения в магнитном поле сверхпроводники причисляют к одной из двух групп. Химические элементы (кроме ванадия и ниобия) относятся к материалам I рода.

Критические параметры сверхпроводников

Понятия о критических параметрах сверхпроводников I рода относительно просты. Тем не менее при работе со сверхпроводящими устройствами возникли дополнительные вопросы о взаимной связи этих параметров.

Промежуточные состояния

Известны разные модели промежуточного состояния, когда, например, распределение зон считается статическим. Убедительна и другая, динамическая модель, предложенная в 1957 г. К. Гортером и недавно теоретически дополненная А. Андреевым.

Идеальные сверхпроводники

В сверхпроводниках идеальных (I рода) поверхностная энергия положительна, то есть в нормальном состоянии выше, чем в сверхпроводящем.

Критические поля и токи

Критические поля и токи сверхпроводников I рода невелики, что затрудняет практическое применение этих материалов, но зато при передаче переменного тока в них нет потерь, если не считать небольшого рассеяния энергии на шероховатостях и неровностях поверхности.

Медное спасение

Как только появились сверхпроводники, казалось бы, эра монопольного применения меди и алюминия в электрических проводах должна необратимо закончиться.

Сложные композиты

Что же вынудило специалистов пойти по тернистому пути производства сложных композитов? Тому есть три причины: неприемлемые механические свойства многих материалов, потребность в сложной внутренней архитектуре проводов, принципиально низкая теплопроводность сверхпроводников.

Жесткие сплавы

В дополнение к мягким, дуктильным, сплавам давно появились жесткие, хрупкие материалы из группы II рода с более высокими критическими параметрами. Еще в 1954 г. Б. Маттиас с сотрудниками получил станнид ниобия, критическая температура которого вдвое выше, чем у ниобия.

Технология производства сверхпроводников

Технология производства сверхпроводников с рекордно высокими параметрами не проще освоенной ранее для сплавов. Однако промышленность нашей страны уже серийно выпускает сверхпроводящие провода на токи от одного до десятков тысяч ампер.

Переменный ток при низких потерях

Еще не до конца освоена проблема переноса по сверхпроводникам переменных токов при низких потерях. Эти токи распределяются почти независимо от омических сопротивлений, обратно пропорционально индуктивностям цепей.

Критерий Стекли

Низкая теплопроводность сверхпроводников II рода серьезно затрудняла работу с ними в начальный период внедрения. Уже в 60-х годах образцы сверхпроводящих материалов получали разными способами.

Сверхпроводник плюс медь

Сейчас все сверхпроводящие провода непременно стабилизируют медью или алюминием. Но эти провода уже скорее медные с вкраплением сверхпроводника, чем сверхпроводящие с добавкой меди. Сверхпроводящие провода с медной стабилизацией, пожалуй, правильнее называть медно-сверхпроводящими.

Криогенный налог

Больше всего внедрению сверхпроводников мешает необходимость поддержания их низких температур. Если бы новые проводники не надо было охлаждать, то они бы уж давно использовались повсеместно.

Понятие абсолютного нуля

Дорабатывая конструкцию газового термометра, Амонтон заметил, что при равномерном остывании вскипевшей воды давление падает столь же равномерно. "Если давление станет нулевым, то и температура станет самой низкой",- решил Амонтон.

Способ ожижения сжатием

Рождение способа сжижения сжатием датируется 1790 г., когда Маруму, директору музея в Гааге, впервые удалось превратить газ в жидкость.

Десорбционный гелиевый ожижитель

В 1926 г. английский физик Ф. Симон сконструировал так называемый десорбционный гелиевый ожижитель, где гелий закачивался в пористое тело (активированный уголь) под давлением 5-8 атм при -230° С.

Гелиевые ожижители

Проектировщики ожижителей по-разному, иногда неожиданно и причудливо сочетают конструктивные элементы машин. В газовой машине Филипса, например, два поршня в одной трубе возвратно-поступательно перемещаются с двух сторон от пористой перегородки.

Криогенщик Курти

Очередной шаг по снижению температуры до двадцати миллионных долей градуса над абсолютным нулем осуществил в 1965 г. известный криогенщик Курти. К образцу из хромокалиевых квасцов, предварительно охлажденному до температуры 0,12 К, подсоединялся пучок медных проволочек диаметром по 0,13 мм.

Жидкие газы

Жидкие газы используются во многих технических устройствах. Баки емкостью в тысячи литров, заполненные жидким перегретым водородом, позволяют фиксировать пузырьковые следы пролетающих элементарных частиц.

Хватит ли гелия?

При пассивном охлаждении сверхпроводящих объектов их окружают теплоизолирующими оболочками и заливают жидким гелием, запасов которого обычно хватает на 2-3 месяца работы.

Использование гелия

Задача минимизации притока тепла к гелию по токоввода сегодня решена, но пока только на уровне лабораторных объектов. По мере приближения к этапу использования агрегатов промышленного назначения проблема создания холодно-теплых электротехнических гибридов принимает новые масштабы.

Переработка гелия

В нашей стране недавно введен в строй завод по переработке оренбургского природного газа с концентрацией гелия в десять раз меньшей, чем в месторождении, истинно богатом гелием.

Токи в помощь напряжениям

Электрофизику сверхпроводников, как бы своеобразна она ни была, можно освоить. Производство стабилизированных сверхпроводящих проводов для работы в сильных магнитных полях налажено.

Высоковольтная электроэнергетика

Успехи высоковольтной электроэнергетики велики, но уже много лет она сталкивается все с большими трудностями. Например, растут напряжения линий электропередачи, а вместе с ними увеличиваются стоимости концевых подстанций.

Экологические издержки электроэнергетики

Велики экологические издержки электроэнергетики. Природный фон, на котором сформировались флора и фауна Земли, примерно в 500 раз слабее, чем созданные человеком поля под ЛЭП и около электролизеров для хлора или алюминия. Вряд ли этот дисбаланс так безобиден, как кажется.

Применение сверхмагнитов

Магнитные системы на сверхпроводниках, генерирующие сильные поля в больших объемах,- самый обширный класс устройств, создаваемых сегодня для разных потребителей.

Электромагниты

Пожалуй, первым электромагнитом (физического, но не технического назначения) стал железный шар, на котором Л. Нобиле в 1822 г. проиллюстрировал идею Ампера об электрической намагниченности Земли.

Охлаждение соленоидов

Проблему принудительного охлаждения соленоидов успешно решил Ф.Биттер (1937 г.). Он внес радикальные изменения в конструкцию электромагнитов, решительно порвав с традиционными конструкторскими приемами.

Поля большой интенсивности

Поля большой интенсивности - важнейшее оружие физиков. Сегодня только за рубежом функционируют десятки специализированных лабораторий, где могут создаваться сильные поля (с индукцией более 5 Т).

Электромагниты на сверхпроводниках

Первые предложения о постройке электромагнитов на сверхпроводниках возникли сразу после обнаружения бесконечно большой электропроводности ртути. Но для всех известных тогда сверхпроводящих материалов (чистых, мягких, I рода) сверхпроводимость разрушалась магнитным полем всего в десятые доли тесла.

Деградация сверхпроводящих соленоидов

Уже в первые годы создания сверхпроводящих соленоидов был выявлен неприятный эффект, получивший название деградации. При токах примерно вдвое меньше, чем для коротких образцов проволоки, начинались тепловые нестабильности, которые могли перевести всю обмотку в нормальное состояние.

Противостояние обмоток электродинамическим силам

Одна из самых трудных проблем, стоящих перед проектировщиками сверхпроводящих электромагнитов,- гарантировать противостояние обмоток электродинамическим силам, чтобы избежать деформации или повреждения обмоток.

Магнитные системы

Специалисты считают, что в ближайшее десятилетие магнитные системы будут внедрены в индустриальных процессах, в таких перспективных отраслях хозяйства, как горное дело, металлургия, добыча топлива, коммунальные службы.

Качество электромагнитов

Обычно качество электромагнитов определяется только силой притяжения намагничиваемых, то есть железных, тел. Много реже, но весьма производительно используются источники быстро изменяемых магнитных полей.

Магнитовозы

Магнитные системы на сверхпроводниках можно использовать для разных целей, но массовый потребитель в первую очередь столкнется с ними, очевидно, на транспорте. Как считают эксперты, поезда, использующие магнитные системы на сверхпроводниках, должны появиться в ряде стран уже к 1985 г. на участках с особенно напряженными пассажиропотоками.

Реактивная тяга

Среди способов совершенствования железнодорожного транспорта прежде всего надо отметить применение реактивной тяги. Производство реактивных двигателей хорошо освоено, так что их внедрение в наземных условиях сводится к умеренной переделке локомотивов.

Магнитные подшипники

Магнитные подшипники уже начинают применяться. В первую очередь тележки начали строиться и подвешиваться над дорогой в лабораториях. Вдоль дороги и под платформой крепятся очень сильные постоянные магниты, направленные друг на друга одноименными полюсами. Тележки словно парят, отталкиваясь от дороги.

Диамагнитный подвес

Выгоды диамагнитного подвеса очевидны: трение фактически нулевое, опора бесшумная. Но из-за малых подъемных сил эти опоры явно уступают опорам электромагнитным. Если две катушки из сверхпроводящих проволок просто обтекаются токами, они взаимодействуют, как обычные, только гораздо более сильные магниты.

Линейный асинхронный двигатель

Как же подвесить и толкнуть вагон со сверхпроводящими электромагнитами на борту? Первое предложение- применить асинхронный двигатель, вытянутый вдоль пути и потому называемый линейным асинхронным двигателем, ЛАДом.

Линейный синхронный двигатель

На противоречивом фоне достоинств и недостатков ЛАДов выигрышно смотрится ЛСД - линейный синхронный двигатель. Для обеспечения работы такого двигателя на дорогу придется укладывать множество проводящих стержней, в которые по специальной программе нужно подавать ток.

Генераторы с криостатами

Конструктивно проще всего использовать уже знакомые неподвижные криостаты со сверхпроводящими обмотками, если выделить из холодной зоны полость с магнитным полем и разместить там движущиеся проводники или заряды.

Принцип работы МГД-генератора

Принцип работы МГД-генератора прост. Раскаленный газ с присадками, молекулы которых легко ионизируются, продувается через канал с магнитным полем. Это поле искривляет пути частиц с зарядами противоположного знака в разные стороны, высаживая их на электроды, вмонтированные в боковины камеры.

Униполярные машины

Проведено много экспериментов и расчетов, и все они свидетельствуют: униполярные машины со сверхпроводящим индуктором безусловно выгодны для многих потребителей. Благодаря малым потерям в сверхпроводнике, небольшим габаритам, допустимости перегрузок и легкому регулированию скорости простые униполярные машины особенно удобны в судовом электроприводе гребного вала.

Применение сверхпроводящей обмотки ротора

Довольно сложно обеспечить электромашиностроителей стальными поковками весом в сотни тонн. Становится проблемой перевозка гигантских машин по железным и шоссейным дорогам.

Машины с холодным ротором

У машин с холодным ротором технико-экономические показатели могут быть гораздо лучше. Начиная с единичной мощности 1000 МВт, они кажутся предпочтительнее турбогенераторов обычного типа.

Улучшить трансформаторы нелегко

Одно из самых распространенных изделий электротехнической промышленности - трансформаторы. Поэтому перспективы массового внедрения сверхпроводников однозначно зависят от ответа на вопрос: можно ли выполнить обмотки трансформаторов из сверхпроводников и выгодно ли это?

Две ветви трансформаторостроения

С тех пор возникли две ветви трансформаторостроения. Один тип трансформаторов выполняется точно "по Фарадею" для наведения импульсов напряжения при разрыве постоянного тока в первичной цепи.

Трансформаторы со сверхпроводящими обмотками

Что же можно улучшить в конструкции трансформаторов, если использовать сверхпроводящие материалы? В 1960 г. Т. Буххольд предложил ограничить габариты обмотки. Если штамповать витки в форме печатной схемы на сверхпроводниках, то их объем снизится благодаря высоким плотностям тока.

Загадки эффекта Мейсснера

Если проанализировать проекты самых популярных на сегодня сверхпроводящих агрегатов, невольно обращаешь внимание на то, что в семействе магнитных систем эксплуатируются самые простые свойства новых материалов: огромная токонесущая способность и бесконечно большая электропроводность.

Сверхпроводящие экраны

Считаются перспективными сверхпроводящие экраны. Оболочки с нулевым электрическим сопротивлением не пропускают магнитные поля ни внутрь, ни наружу. Ограничить поля можно с помощью стали (ферромагнитная комната), но даже при больших затратах эффект экранирования будет неполным.

Топологический генератор

Впечатление такое, что вся хитрость работы топологического генератора связана именно с введением магнитного потока в контур через пластину, которое не имеет никакого действия для контура. Эта пластина с ползущей дыркой незаметно сцепляет магнитное поле с контуром, а уж вытащить это поле без последствий не удается.

Диамагнетизм сверхпроводников

Диамагнетизм сверхпроводников используется не только в непонятных топологических генераторах, слабых подшипниках и экзотических магнитных насосах. Диамагнитные эффекты во многом определяют токонесущую способность сверхпроводников I и II рода. Ведь действие магнитного поля на провод с током сводится к наведению мейсснеровских токов, которые накладываются на ток от внешнего источника.

Поведение сверхпроводников в электромагнитных полях

Попытку описать поведение сверхпроводников в электромагнитных полях предпринял Ф. Лондон. В одном из двух его уравнений описывается поведение сверхпроводника в электрическом поле: поле ускоряет электрон, движущийся в среде без сопротивления.

Борьба с реактивностями в электротехнике

Надо сказать, что проблема борьбы с реактивностями в электротехнике ничуть не менее остра, чем проблема снижения активных сопротивлений, хотя нагрев последних потребляет энергию сжигания угля или сработки водяных напоров. Реактивные же токи рождаются как бы даром, попутно.

Сверхпроводящие электроны

Если избежать магнитной терминологии, можно сказать, что сверхпроводящие электроны реагируют на существование близко расположенных токов, а нормальные - только на их приращения. Исключительно при абсолютном нуле температур, то есть практически никогда, можно было бы в чистом виде эксплуатировать новый, мейсснеровский закон электромагнитной индукции.

Существование двух электродинамик

До сих пор речь шла о совместном существовании двух электродинамик. Если же мейсснеровский способ наведения ЭДС справедлив всегда, а фарадеевский способ - его частное проявление в теплом электронном мире, то последствия для техники окажутся не так глубоки.

Криотроника - символ высокой точности

В физической электронике уже много лет используются низкие температуры, нужные для работы, например, детекторов инфракрасного излучения. Криогенное охлаждение устраняет тепловые шумы в датчиках, повышая тем самым точность определения полезного сигнала.

Сверхпроводящие резонаторы

Еще в 1940 г. стало известно о свойствах сверхпроводников, которые делают их незаменимыми в приборах контроля теплового инфракрасного излучения. Устранение сопротивления снижает потери, и теперь можно выделить слабые полезные сигналы.

Сверхпроводящие ускорители

Остается еще много проблем, которые надо решить, прежде чем сверхпроводящие ускорители станут реальностью. Из-за различных степеней термической усадки сверхпроводника и медного каркаса появляются механические напряжения, и вследствие этого растут потери в сверхпроводящем слое. Пленку ниобия (или свинца) приходится дополнительно очищать, разглаживать.

Фазовый переход

Изменение свойств сверхпроводников при фазовом переходе словно специально предназначено для использования в особом классе измерителей. Улавливая скачки сопротивлений, можно запускать в работу различные регуляторы, которым вменяется в обязанность управлять режимами сверхпроводящих устройств.

КриоЭВМ

Достоинство криоЭВМ - в малых потерях: в миллионе ячеек не выделится и ватта мощности. Может быть, еще важнее чрезвычайная компактность. Бак говорил, что возможны схемы с такой упаковкой ячеек, при которой плотность их размещения может быть выше, чем клеток головного мозга, нейронов.

Невидимые туннели

В студенческие годы норвежец И. Гевер не был образцом в учебе. По его собственным словам, он жил достаточно полнокровно, мастерски играл в бридж и биллиард, хотя однажды едва не провалился на экзаменах по физике и математике.

Туннельные токи

Когда англичанин Джозефсон (ставший лауреатом Нобелевской премии в 1973 году, но за другую работу) разобрался с природой образования туннельных токов в контакте нормального и сверхпроводящего металлов, он пришел к странным заключениям, явно противоречащим выводу о существовании энергетической щели, который следовал из трактовки опытов Гевером.

Микроконтакты Джозефсона

В 1962 г. Б. Джозефсон, ученик знаменитого профессора А. Пиппарда из Кембриджа, предположил, что объединение электронов в конденсат позволит куперовским парам туннелировать через тонкий барьер. С тех пор с помощью такого специфического сверхпроводящего туннелирования удалось создать стандарты напряжений с точностью, характерной для высокочувствительного метода спектроскопии.

Магнитные кванты

Чувствительность криоэлектронных приборов на джозефсоновских контактах увеличилась настолько, что удалось измерить самую маленькую величину магнитного потока, его квант. Появилась возможность построить приборы невиданной точности: абсолютные веберометры, амперметры и вольтметры.

Монополи

До начала XIX в. никто и не сомневался в реальности и самостоятельности магнетизма. Единственным недостатком этой концепции было отсутствие носителей, источников магнитного поля.

Гипотеза о первичности магнетизма

Гипотеза о первичности магнетизма и вторичности токов получила сильную поддержку в нашем веке. Еще в 1930 г. академик В. Миткевич ратовал за физическую реальность магнитного потока и его квантованность. Он рассуждал так: квант электрического заряда известен- это электрон.

Поиск монополей

Однозначная связь между квантованием магнитного поля и квантованием магнитных зарядов все еще под вопросом. Так, академик Миткевич допускал квантование магнитного потока, а наличие монополей отрицал вовсе. "Магнитная масса, считавшаяся некогда подлинно физической реальностью, в настоящее время рассматривается лишь как некоторая фикция, имеющая чисто вспомогательный характер при математическом изучении свойств магнитного поля",- писал он в 1933 г.

Идеальные кабели

Сверхпроводники помогут вырабатывать тепло (термоядерные реакторы) и электричество (синхронные и магнитогидродинамические генераторы). Многие потребители получат оборудование более мощное, компактное, технически совершенное. Возможности промышленности, транспорта, науки возрастут.

Высоковольтная электроэнергетика

Воздушные линии вполне отвечали нуждам электроснабжения прошлого века. Но уже при появлении первых линий электропередачи Якоби, Фонтэна, Пироцкого, Деп- ре, Мюллера пришлось безотлагательно решать острую проблему (а сегодня она стала много актуальнее) снижения активных сопротивлений проводов, потому что на них терялось слишком много энергии.

Сверхпроводящие кабели

Первые проекты сверхпроводящих кабелей в нашей стране относятся к 1932 г. Через три года появились патенты, которые еще не могли воплотиться в жизнь, но уже заставляли думать в нужном направлении. Эти предложения обогнали развитие техники, ведь в те годы не было сверхпроводников, мощных рефрижераторов, теплоизоляции.

Охлаждение сверхпроводящих жил

Целая серия патентов посвящена охлаждению сверхпроводящих жил: гелиевый поток разбивается на части; Жидкий гелий течет по кабелю, постепенно выкипая, а пары отводятся в специальную трубу; вдоль кабеля продавливается холодный газ под давлением; в кабель встраиваются вентили, стравливающие газ из полости в полость.

Кипение гелия

Некоторые авторы допускали кипение гелия по пути следования. В ФРГ предложили использовать трубу большого диаметра, в которой кипящий гелий имел бы свободную поверхность, а образовавшийся пар отсасывался бы в другую трубу и перекачивался к ближайшему рефрижератору для повторного сжатия и ожижения.

Сверхпроводящие силовые кабели

Сверхпроводящие силовые кабели создаются, но еще не совсем ясно, какие линейные конструкции они заменят или дополнят. Кажется целесообразным выполнять на сверхпроводниках многоамперные токопроводы, но число таких станционных передач невелико (в год вводится 10-20 мощных генераторов), так что о переломе в технических и экономических показателях электроэнергетики говорить не приходится.

Гелиепровод

Тот диапазон температур, который нормален на поверхности Земли, оптимален только для живой, органической природы. Для проводников с токами наш климат нестерпимо жарок, только при низких температурах затраты энергии на пропускание тока минимальны.

Сверхпроводники в электрических сетях

Надо бы так: энергетики проектируют сверхпроводящие электрические системы, потом выдают заказы электротехникам на изготовление нужных агрегатов, получают их, монтируют и эксплуатируют.

Криогенные комплекты

Тезис о предпочтительности криогенных комплектов с отдельными агрегатами можно проиллюстрировать на линейных примерах. Так, выгодно совместить две линии на сверхпроводниках для передачи одновременно большой мощности и информации. Сейчас вдоль ЛЭП идут низковольтные информационные линии.

Подход к сверхпроводящему оборудованию

Ограничение напряжений при растущих мощностях линий ведет к серьезным следствиям. Сверхпроводящие кабели выгодно выполнять многоамперными, но повышенные рабочие токи надо пропускать через многие аппараты подстанций (трансформаторы измерительные и силовые, выключатели и разъединители, реакторы), которые и без того загружены токами до предела.

Компенсация индуктивных потерь

Обычно для компенсации индуктивных потерь в линию включают конденсаторы, но поможет ли старое решение теперь? Потенциалы сверхпроводящих линий невелики, стало быть, выработка реактивной мощности конденсаторами снижена.

Большой ток при малых напряжениях

Пусть потребителю нужен большой ток при малых напряжениях (магниты, электропечи, светильники). Проводники многоамперного, пусть сверхпроводящего кабеля надо увеличить в размерах до предела, снизив электрический зазор до минимума.

Надежные спины

Уже давно известна серия проектов сверхпроводящих линий постоянного тока, охватывающих огромные территории. Например, по проекту чехословацкого специалиста И. Шмида гигантское

Энергетические склады

Практически все тела, находящиеся в силовых полях, можно отнести к энергетическим складам. Бытовые процессы энергетически слабы. Студент, выронивший портфель, инициирует работу поля гравитации над падающим грузом, которая ничтожна (примерно 10-5кВт-ч).

Захолаживание обмотки

Главная нагрузка на рефрижераторы приходится в часы первичного захолаживания обмотки, когда требуется затратить около 200 м3 жидкого азота и вдвое меньше жидкого гелия.

Достоинства и недостатки накопителей энергии

Теперь можно взвесить достоинства и недостатки сегодняшних и завтрашних накопителей энергии для электросистем: ГАЭС и СПИНов. Водяным аккумуляторам нужны большие водохранилища, место для которых нелегко

Сегодня и завтра

Некоторое время назад на одном из совещаний в московском Доме научно-технической пропаганды обсуждался доклад о возможных путях развития работ со сверхпроводниками.

Реакторы типа токамак

Сегодня во многих странах разрабатываются реакторы типа токамак, идея которых вышла из стен Института атомной энергии им. Курчатова. Этим реакторам нужны мощные катушки, магнитные поля которых служат стенками для плазмы.

Использования сверхпроводящих электромагнитов в ускорительных установках

На одной из научных конференций криогенщики рассказали о крупных планах использования сверхпроводящих электромагнитов практически во всех ускорительных установках Дубны:

Многоамперная энергетика

Уже созданы модели многих устройств, которые понадобятся многоамперной энергетике. Осмысливаются принципы их работы, осваиваются расчетные методики.

Размышления о внедрении

Освоить сверхпроводимость - значит проникнуть в необычный идеальный мир без трения, само существование которого было интригующей загадкой для науки. Движение - это основа существования материи, но движению всегда есть препятствия.

Электрическое трение

Все, что относится к механическому трению, справедливо для электрического сопротивления. Линейно зависят от скорости те силы, которые мешают продавливанию пластины через газ низкого давления, и те силы,

Сверхтекучесть гелия

Кроме сверхпроводимости, известно еще одно сверхъявление - сверхтекучесть гелия при температурах ниже 2,2 К. Ф. Лондон называет такой гелий "сверхтеплопро- водником" по аналогии с известными металлическими "сверхэлектропроводниками".

Нетрадиционность сверхпроводящих объектов

Внедрению сверхпроводников иногда мешает психологическая преграда - кажущаяся нетрадиционность сверхпроводящих объектов. Как-то внезапно эти материалы попали в сферу интересов техники, но обращение к ним вовсе не случайно.

Ожидаемое и неожиданное
Тенденции развития химии
Земле тоже нужны врачи
Тактика и стратегия поиска
Доказательство от противного
Огонь исканий
Биологические часы
Колыбель русской химии
Кураре поддается расшифровке
Яд становится лекарством
Старые материалы и новые направления науки
Открытие молибдена
Развитие химической науки
Секретное оружие ферментов
Вслед за природой и вопреки природе
Что потребуется от химии для обеспечения Земли продовольствием?
Перенаселение - далеко не новая проблема
Что говорят расчеты, основанные на данных сегодняшней науки!
Химическая наука должна помочь решению продовольственной проблемы
Можно ли говорить всерьез о "синтетической пище" человека!
История открытия нафарина
Красноводский нефтеперерабатывающий
Электричество и вода
Морские ворота
Единственный в мире залив
Химические астероиды
Почему они трехвалентны?
Душистые вещества
А может быть, виноват нос?

Служба запаха
Новый строительный принцип органической химии
Химическая топология - новый тип изомерии
Несоответствия в природе
Продукция и перспективы
Вода и серебро: факты и предостережения
Вещество из легенд
Полимеры
Электрическое освещение и радиотехника
Молибден в живых организмах
Русский химик-самоучка Семен Прокофьевич Власов
Открытия С. П. Власова
Алюминий
IX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии
Аллопластических материалы
Полимеры и наследственная информация
Принцесса Метана
Академик Николай Константинович Кольцов
Кольцов в университете
Институт экспериментальной биологии
Гипотезы Кольцова в генетике
Какие бывают РНК
Миноры
Последовательность блоков в исходной молекуле
Работы других ученых
Химия дерева
Креозот и другие
Древесные пластики
Им создавать химию будущего

Информационный профиль
Профиль окружающей среды
Профиль ограничений оборудования
Профиль операционного риска
Применяем контекст
Система анализа портфеля инвестиций Banklnvest
Практичный Web-дизайн
Профиль предназначений
Популярность
То же, но другое
Всемирная скорбь Всемирной паутины
Прикладные мудрости Web-технологий
Как это делается в Quber
Приложения для встроенных систем
Программное и аппаратное обеспечение
Создание моделей для встроенных систем
Встроенные интерфейсы
Ввод и вывод.
Меню и программируемые клавиши
Другие специальные интерфейсы
Звонок в службу техподдержки
Предметная область
Накопление требований
Право доступа
Пользователи и применения TeleGuida
Служащий В Приемной / Охранник
Сущностные элементы use case для TeleGuida
Сущностные описания для TeleGuida
Контентная модель TeleGuida
Карта навигации для TeleGuida
Оценка практичности
Экспертная оценка
Рецензирование партнером
Тесты и измерения
Методы инспектирования Эвристическая оценка
Плюралистический сквозной контроль практичности
Задачи
Сосредоточиваемся
Роли при инспектировании
Разработчики.
Процесс инспектирования
Командная работа при инспектировании
Инспектирование согласованности
Инспектирование соответствия
Измерение качества
Метрики предпочтений
Субъективные сценарии
Метрики производительности
Критерии измерений
Связность данных.
Набор основных метрик практичности
Сущностная эффективность
Согласованность задач
Наблюдаемость задач

Единообразие компоновки
Визуальная связность
Применение метрик на практике
Тестирование в зеркале истории
Тестируем, тестируем, тестируем
В поля!
Бета-тестирование
Проведение тестирования
Чрезмерное влияние
Поговори со мной
До и после
Измерение производительности
Тактика тестирования
Подбор пользователей
Тесты
Тестирование: за и против
Объекты и интерфейсы
Объекты для реализации
Внешние объекты
Архитектура объектов
Ускоренная разработка
Архитектурная итерация
Визуальная разработка визуального дизайна
Моделировать или нет
Используем или злоупотребляем?
Пользователи в процессе разработки
Пользователь и практичное проектирование
Поговорим о требованиях
Базовые требования
Обратимся к истокам
Механика встречи
Наблюдаем за работой
Используем пользователя
Оправдываем ожидания
Наводим порядок
Пользователи и прототипы
Совместное сущностное моделирование
Объединяем усилия
Действующие лица и исполнители
Обзор деятельности
Сеанс моделирования
Сеанс рецензирования
Организационные элементы
Стандарты и руководства по стилям
Практичные стандарты практичности
Отклонения от стандартов
Конкурирующие заинтересованные лица
Рыночные исследования
Когда покупатель не прав
Эксперты и экспертиза
Соответствие культур
Интегрируем практичность
Процесс обучения
Запоздалые лекарства