Почему в первом опыте лучше использовать катушку
Катушка индуктивности | Виды катушек, практические опыты
Что такое катушка индуктивности
Что вы себе представляете под словом “катушка” ? Ну… это, наверное, какая-нибудь “фиговинка”, на которой намотаны нитки, леска, веревка, да что угодно! Катушка индуктивности представляет из себя точь-в-точь то же самое, но вместо нитки, лески или чего-нибудь еще там намотана обыкновенная медная проволока в изоляции.
Изоляция может быть из бесцветного лака, из ПВХ-изоляции и даже из матерчатой. Тут фишка такая, что хоть и провода в катушке индуктивности очень плотно прилегают к друг другу, они все равно изолированы друг от друга. Если будете мотать катушки индуктивности своими руками, ни в коем случае не вздумайте брать обычный медный голый провод!
Индуктивность
Любая катушка индуктивности обладает индуктивностью. Индуктивность катушки измеряется в Генри (Гн), обозначается буковкой L и замеряется с помощью LC – метра.
Что такое индуктивность? Если через провод пропустить электрический ток, то он вокруг себя создаст магнитное поле:
где
В – магнитное поле, Вб
I – сила тока, А
А давайте возьмем и намотаем в спиральку этот провод и подадим на его концы напряжение
И у нас получится вот такая картина с магнитными силовыми линиями:
Грубо говоря, чем больше линий магнитного поля пересекут площадь этого соленоида, в нашем случае площадь цилиндра, тем больше будет магнитный поток (Ф). Так как через катушку течет электрический ток, значит, через нее проходит ток с Силой тока (I), а коэффициент между магнитным потоком и силой тока называется индуктивностью и вычисляется по формуле:
С научной же точки зрения, индуктивность – это способность извлекать энергию из источника электрического тока и сохранять ее в виде магнитного поля. Если ток в катушке увеличивается, магнитное поле вокруг катушки расширяется, а если ток уменьшается , то магнитное поле сжимается.
Самоиндукция
Катушка индуктивности обладает также очень интересным свойством. При подаче на катушку постоянного напряжения, в катушке возникает на короткий промежуток времени противоположное напряжение.
Это противоположное напряжение называется ЭДС самоиндукции. Эта ЭДС зависит от значения индуктивности катушки. Поэтому, в момент подачи напряжения на катушку сила тока в течение долей секунд плавно меняет свое значение от 0 до некоторого значения, потому что напряжение, в момент подачи электрического тока, также меняет свое значение от ноля и до установившегося значения. Согласно Закону Ома:
где
I – сила тока в катушке , А
U – напряжение в катушке, В
R – сопротивление катушки, Ом
Как мы видим по формуле, напряжение меняется от нуля и до напряжения, подаваемого в катушку, следовательно и ток тоже будет меняться от нуля и до какого то значения. Сопротивление катушки для постоянного тока также постоянное.
И второй феномен в катушке индуктивности заключается в том, что если мы разомкнем цепь катушка индуктивности – источник тока, то у нас ЭДС самоиндукции будет суммироваться к напряжению, которое мы уже подали на катушку.
То есть как только мы разрываем цепь, на катушке напряжение в этот момент может быть в разы больше, чем было до размыкания цепи, а сила тока в цепи катушки будет тихонько падать, так как ЭДС самоиндукции будет поддерживать убывающее напряжение.
Сделаем первые выводы о работе катушки индуктивности при подаче на нее постоянного тока. При подаче на катушку электрического тока, сила тока будет плавно увеличиваться, а при снятии электрического тока с катушки, сила тока будет плавно убывать до нуля. Короче говоря, сила тока в катушке мгновенно измениться не может.
Типы катушек индуктивности
Катушки индуктивности делятся в основном на два класса: с магнитным и немагнитным сердечником. Снизу на фото катушка с немагнитным сердечником.
Но где у нее сердечник? Воздух – это немагнитный сердечник :-). Такие катушки также могут быть намотаны на какой-нибудь цилиндрической бумажной трубочке. Индуктивность катушек с немагнитным сердечником используется, когда индуктивность не превышает 5 миллигенри.
А вот катушки индуктивности с сердечником:
В основном используют сердечники из феррита и железных пластин. Сердечники повышают индуктивность катушек в разы. Сердечники в виде кольца (тороидальные) позволяют получить большую индуктивность, нежели просто сердечники из цилиндра.
Для катушек средней индуктивности используются ферритовые сердечники:
Катушки с большой индуктивностью делают как трансформатор с железным сердечником, но с одной обмоткой, в отличие от трансформатора.
Дроссель
Также есть особый вид катушек индуктивностей. Это так называемые дроссели. Дроссель – это катушка индуктивности, задача которой состоит в том, чтобы создать в цепи большое сопротивление для переменного тока, чтобы подавить токи высоких частот.
Постоянный ток через дроссель проходит без проблем. Почему это происходит, можете прочитать в этой статье. Обычно дроссели включаются в цепях питания усилительных устройств. Дроссели предназначены для защиты источников питания от попадания в них высокочастотных сигналов (ВЧ-сигналов). На низких частотах (НЧ) они используются в фильтрах цепей питания и обычно имеют металлические или ферритовые сердечники. Ниже на фото силовые дроссели:
Также существует еще один особый вид дросселей – это сдвоенный дроссель. Он представляет из себя две встречно намотанных катушки индуктивности. За счет встречной намотки и взаимной индукции он более эффективен. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания, а также в звуковой технике.
Что влияет на индуктивность?
От каких факторов зависит индуктивность катушки? Давайте проведем несколько опытов. Я намотал катушку с немагнитным сердечником. Ее индуктивность настолько мала, что LC – метр мне показывает ноль.
Имеется ферритовый сердечник
Начинаю вводить катушку в сердечник на самый край
LC-метр показывает 21 микрогенри.
Ввожу катушку на середину феррита
35 микрогенри. Уже лучше.
Продолжаю вводить катушку на правый край феррита
20 микрогенри. Делаем вывод, самая большая индуктивность на цилиндрическом феррите возникает в его середине. Поэтому, если будете мотать на цилиндрике, старайтесь мотать в середине феррита. Это свойство используется для плавного изменения индуктивности в переменных катушках индуктивности:
где
1 – это каркас катушки
2 – это витки катушки
3 – сердечник, у которого сверху пазик под маленькую отвертку. Вкручивая или выкручивая сердечник, мы тем самым изменяем индуктивность катушки.
Экспериментируем дальше. Давайте попробуем сжимать и разжимать витки катушки. Для начала ставим ее в середину и начинаем сжимать витки
Индуктивность стала почти 50 микрогенри!
А давайте-ка попробуем расправим витки по всему ферриту
13 микрогенри. Делаем вывод: для максимальной индуктивности мотать катушку надо “виток к витку”.
Убавим витки катушки в два раза. Было 24 витка, стало 12.
Совсем маленькая индуктивность. Убавил количество витков в 2 раза, индуктивность уменьшилась в 10 раз. Вывод: чем меньше количество витков – тем меньше индуктивность и наоборот. Индуктивность меняется не прямолинейно виткам.
Давайте поэкспериментируем с ферритовым кольцом.
Замеряем индуктивность
15 микрогенри
Отдалим витки катушки друг от друга
Замеряем снова
Хм, также 15 микрогенри. Делаем вывод: расстояние от витка до витка не играет никакой роли в катушке индуктивности тороидального исполнения.
Мотнем побольше витков. Было 3 витка, стало 9.
Замеряем
Офигеть! Увеличил количество витков в 3 раза, а индуктивность увеличилась в 12 раз! Вывод: индуктивность меняется не прямолинейно виткам.
Если верить формулам для расчета индуктивностей, индуктивность зависит от “витков в квадрате”. Эти формулы я здесь выкладывать не буду, потому как не вижу надобности. Скажу только, что индуктивность зависит еще от таких параметров, как сердечник (из какого материала он сделан), площадь поперечного сечения сердечника, длина катушки.
Обозначение на схемах
Последовательное и параллельное соединение катушек индуктивности
При последовательном соединении индуктивностей, их общая индуктивность будет равняться сумме индуктивностей.
А при параллельном соединении получаем вот так:
При соединении индуктивностей должно выполняться правило, чтобы они были пространственно разнесены на плате. Это связано с тем, что при близком расположении друг друга их магнитные поля будут влиять с друг другом, и поэтому показания индуктивностей будут неверны. Не ставьте на одну железную ось две и более тороидальных катушек. Это может привести к неправильным показаниям общей индуктивности.
Резюме
Катушка индуктивности играет в электронике очень большую роль, особенно в приемопередающей аппаратуре. На катушках индуктивности строятся также различные фильтры для электронной радиоаппаратуры, а в электротехнике ее используют также в качестве ограничителя скачка силы тока.
Ребята из Паяльника забабахали очень неплохой видос про катушку индуктивности. Советую посмотреть в обязательном порядке:
Ответы на вопросы "Электромагнетизм. § 33. Способы индуцирования тока"
1. Почему в опытах по изучению магнитных явлений используются катушки, состоящие из большого числа витков?
Потому что ЭДС индукции, которые возникают в отдельных витках, суммируются, а это облегчает обнаружение индукционного тока.2. Объясните причину возникновения и направление индукционного тока в опыте Фарадея с двумя вставленными друг в друга катушками
Индукционный ток через гальванометр наблюдался при замыкании или размыкании цепи, т.е. при изменении магнитного потокачерез наружную катушку. При замыкании ключа ток, протекающий по внутренней катушке, создает индукцию, направленную вверх в область наружной катушки (см. рис. 110а). Выберем направление обхода витка наружной катушки по ближайшей к нам стороне вправо. Вектор его площади направлен вверх, тогда изменение магнитного потока больше 0, а ЭДС индукции меньше 0.Это значит, что протекает противоположно направлению обхода контура (по ближайшей к нам стороне влево).
3. Почему в наружной катушке возникает индукционный ток при выдвигании внутренней катушки, подключенной к источнику тока? Как определяется его направление?
Магнитная индукция, которая создана внутренней катушкой в области наружной, определяется по правилу буравчика и направлена вниз. Поэтому магнитный поток через витки наружной катушки будет отрицательным. Изменение потока после выдвижения катушки положительно, ЭДС отрицательно. Это значит, что индукционный ток протекает противоположно направлению обхода (по ближайшей к нам стороне влево).4. Объясните, почему возникает индукционный ток в катушке при вдвигании в нее магнита.
При вдвигании магнита в катушку изменяется магнитный поток (за счет изменения вектора магнитной индукции), следовательно, возникает индукционный ток.При выдвигании внутренней катушки меняется магнитный поток, пронизывающий неподвижную катушку, что приводит к возникновению индукционного тока.
5. С одинаковым ли ускорением падает маленький полосовой магнит через вертикально стоящую катушку при замкнутой и разомкнутой обмотке катушки?
Если ток в катушке отсутствует, то магнитный поток через катушку не меняется. При замкнутой обмотке катушки, в ней возникает индукционный ток, который препятствует движению магнита.Катушка индуктивности в цепи постоянного и переменного тока
Как ведет себя катушка индуктивности в цепи постоянного и переменного тока?
Катушка индуктивности в цепи постоянного тока
Итак, для этого опыта нам понадобится блок питания, который выдает постоянное напряжение, лампочка накаливания и собственно сама катушка индуктивности.
Чтобы сделать катушку индуктивности с хорошей индуктивностью, нам надо взять ферритовый сердечник:
Намотать на него лакированного медного провода и зачистить выводы:
Замеряем индуктивность нашей катушки с помощью LC метра:
132 микрогенри.
Теперь собираем все это вот по такой схеме:
где
L – катушка индуктивности
La – лампочка накаливания на напряжение 12 Вольт
Bat – блок питания, с выставленным напряжением 12 Вольт
Лампочка засветилась!
Как вы помните из прошлой статьи, конденсатор у нас не пропускал постоянный электрический ток:
Делаем вывод: постоянный электрический ток почти беспрепятственно течет через катушку индуктивности. Сопротивлением обладает только сам провод, из которого намотана катушка.
Катушка индуктивности в цепи переменного тока
Для того, чтобы узнать, как ведет себя катушка индуктивности в цепи переменного тока, нам понадобится осциллограф, генератор частоты, собственно сама катушка индуктивности и резистор на 100 Ом. Чем больше сопротивление, тем меньше будет проседать напряжение с моего генератора частоты, поэтому я взял резистор на 100 Ом.Он у меня будет в качестве шунта. Падение напряжения на этом резисторе будет зависеть от тока, протекающего через него
Собираем все это дело по такой схеме:
Получилось как то так:
Сразу договоримся, что у нас первый канал будет красным цветом, а второй канал – желтым. Следовательно, красная синусоида – это частота, которую нам выдает генератор частоты, а желтая синусоида – это сигнал, который снимается с резистора.
Мы с вами узнали, что при нулевой частоте (постоянный ток), катушка почти беспрепятственно пропускает через себя электрический ток. В нашем опыте мы будем подавать с генератора частоты синусоидальный сигнал с разной частотой и смотреть, меняется ли напряжение на резисторе.
Опыт N1
Для начала подаем сигнал с частотой в 1 Килогерц.
Давайте разберемся, что есть что. В зеленой рамочке я вывел автоматические замеры, которые делает осциллограф
Красный кружок с цифрой “1” – это замеры “красного”канала. Как мы видим, F (частота) =1 Килогерц, а Ма (амплитуда) = 1,96 Вольт. Ну грубо скажем 2 Вольта. Смотрим на кружочек с цифрой “2”. F=1 Килогерц, а Ма=1,96 Вольт. То есть можно сказать, что сигнал на выходе точно такой же, как и на входе.
Увеличиваем частоту до 10 Килогерц
Амплитуда не уменьшилась. Сигнал какой есть, такой и остался.
Увеличиваем до 100 Килогерц
Заметили разницу? Амплитуда желтого сигнала стала меньше, да еще и график желтого сигнала сдвигается вправо, то есть запаздывает, или научным языком, появляется сдвиг фаз. Красный сигнал никуда не сдвигается, запаздывает именно желтый. Это имейте ввиду.
Сдвиг фаз – это разность между начальными фазами двух измеряемых величин. В данном случае напряжения. Для того, чтобы произвести замер сдвига фаз, должно быть условие, что у этих сигналов одна и та же частота. Амплитуда может быть любой. Ниже на рисунке приведен этот самый сдвиг фаз или, как еще его называют, разность фаз:
Увеличиваем частоту до 200 Килогерц
На частоте 200 Килогерц амплитуда упала вдвое, да и разность фаз стала больше.
Увеличиваем частоту до 300 Килогерц.
Амплитуда желтого сигнала упала уже до 720 милливольт. Разность фаз стала еще больше.
Увеличиваем частоту до 500 Килогерц
Амплитуда уменьшилась до 480 милливольт.
Добавляем еще частоту до 1 Мегагерц
Амплитуда желтого канала стала 280 милливольт.
Ну и добавляем частоту до предела, который позволяет выдать генератор частоты: 2 Мегагерца
Амплитуда “желтого” сигнала стала настолько маленькой, что мне пришлось ее даже увеличить в 5 раз.
И можно сказать, что сдвиг фаз стал почти 90 градусов или π/2.
Но станет ли сдвиг фаз больше, чем 90 градусов, если подать очень-очень большую частоту? Эксперименты говорят, что нет. Если сказать просто, то при бесконечной частоте сдвиг фаз будет равняться 90 градусов. Если совместить наши графики на бесконечной частоте, то можно увидеть примерно вот такой рисунок:
Так какой вывод можно сделать?
С увеличением частоты сопротивление катушки растет, а также увеличивается сдвиг фаз. И чем больше частота, тем больше будет сдвиг фазы, но не более, чем 90 градусов.
Опыт N2
Давайте же уменьшим индуктивность катушки. Прогоним еще раз по тем же самым частотам. Я убрал половину витков и сделал витки на край феррита, тем самым уменьшил индуктивность до 33 микрогенри.
Итак, прогоняем все по тем же значениям частоты
При частоте в 1 Килогерц у нас значение почти не изменилось.
10 Килогерц
Здесь тоже ничего не изменилось.
100 Килогерц
Тоже почти ничего не изменилось, кроме того, что желтый сигнал стал тихонько сдвигаться.
200 Килогерц
Здесь уже видим, что амплитуда на желтом сигнале начинает проседать и сдвиг фаз наращивает обороты.
300 Килогерц
Сдвиг фаз стал больше и амплитуда просела еще больше
500 Килогерц
Сдвиг стал еще больше и амплитуда желтого сигнала тоже просела.
1 Мегагерц
Амплитуда желтого сигнала падает, сдвиг фаз прибавляется. ;-)
2 Мегагерца, предел моего генератор частоты
Сдвиг фаз стал почти равен 90 градусов, а амплитуда стала даже меньше, чем пол Вольта.
Обратите внимание на амплитуду в Вольтах на тех же самых частотах. В первом случае у нас индуктивность была больше, чем во втором случае, но амплитуда желтого сигнала во втором случае больше, чем в первом.
Отсюда вывод напрашивается сам собой:
При уменьшении индуктивности, сопротивление катушки индуктивности также уменьшается.
Реактивное сопротивление катушки индуктивности
С помощью нехитрых умозаключений, физиками была выведена формула:
где
ХL – реактивное сопротивление катушки, Ом
П – постоянная и равна приблизительно 3,14
F – частота, Гц
L – индуктивность, Гн
В данном опыте мы с вами получили фильтр низких частот (ФНЧ). Как вы видели сами, на низких частотах катушка индуктивности почти не оказывает сопротивление напряжению, следовательно амплитуда и мощность на выходе такого фильтра будет почти такой же, как и на входе. Но с увеличением частоты у нас амплитуда гасится. Применив такой фильтр на динамик, можно с уверенностью сказать, что будет усиливаться только бас, то есть низкая частота звука.
Заключение
Постоянный ток протекает через катушку индуктивности без каких-либо проблем. Сопротивлением обладает только сам провод, из которого намотана катушка.
Сопротивление катушки зависит от частоты протекающего через нее тока и выражается формулой:
Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея. Электромагнитные колебания и волны
1. Явление электромагнитной индукции было открыто английским ученым Майклом Фарадеем. Если соединить катушку с гальванометром и внести в катушку полосовой магнит северным полюсом, то стрелка гальванометра отклонится, что свидетельствует о существовании в катушке электрического тока. Когда магнит остановится в катушке, то ток прекратится (рис. 95). При выдвижении магнита из катушки в ней вновь появится электрический ток, но он будет иметь противоположное направление. Причиной возникновения электрического тока в катушке, является изменение магнитного поля, пронизывающего эту катушку, которое происходит при движении магнита.
Возможны различные способы изменения магнитного поля, пронизывающего контур проводника. Можно, например, перемещать не магнит, а катушку, т.е. надевать её на магнит. При этом также возникнет индукционный ток. Можно в большую катушку вставить малую катушку. Большую катушку соединить с гальванометром, а малую — с источником постоянного тока. При замыкании и размыкании цепи малой катушки можно наблюдать отклонение стрелки гальванометра. Таким образом, при любом изменении магнитного поля пронизывающего замкнутый проводник, в нём возникает индукционный ток.
Эти и другие опыты показывают, что ток появляется только при изменении магнитного поля, пронизывающего замкнутый проводник.
Явление возникновения тока в замкнутом проводнике при изменении магнитного поля, пронизывающего контур проводника, называется электромагнитной индукцией. Ток, возникающий в этом случае в цепи, называют индукционным током.
Таким образом, направление индукционного тока в катушке зависит от направления движения магнита.
2. Направление индукционного тока зависит от того, каким полюсом вносят магнит в катушку или выносят из нее, т.е. от направления магнитного поля. Если вносить магнит в катушку не северным полюсом, как это делалось в опыте, описанном выше, а южным полюсом, то стрелка гальванометра отклонится в сторону, противоположную той, в которую она отклонялась при внесении магнита северным полюсом. Направление индукционного тока будет разным в зависимости от того, вносят магнит в катушку или выносят его из катушки. Таким образом, направление индукционного тока зависит от направления движения магнита относительно катушки.
Вносить магнит в катушку можно быстрее и медленнее. Наблюдения позволяют сделать вывод о том, что сила индукционного тока зависит от скорости движения магнита, т.е. от скорости изменения магнитного поля. Сила индукционного тока тем больше, чем больше скорость изменения магнитного поля, пронизывающего контур проводника.
Если в самом проводнике изменяется сила тока, то вокруг проводника существует переменное магнитное поле. Это поле порождает в проводнике индукционный ток, который называется током самоиндукции, а явление возникновения такого тока — явлением самоиндукции.
Значение открытия явления магнитной индукции заключается в том, что в этом явлении наглядно наблюдается связь электрических и магнитных явлений, электрического и магнитного полей, что позволяет говорить о существовании единого электромагнитного поля.
3. Явление электромагнитной индукции лежит в основе работы генератора электрического тока — устройства, которое служит источником электрического тока и в котором происходит преобразование механической энергии в электрическую. Основными частями генератора являются магнит и расположенная между его полюсами насаженная на вал рамка.
Рамка приводится во вращение, пронизывающее её магнитное поле изменяется, и в катушке возникает индукционный ток. Этот ток снимается с рамки с помощью устройства, называемого коллектором, представляющим собой два полукольца, каждое из которых присоединяется к различным концам рамки, и щёток, касающихся колец. Промышленные генераторы имеют более сложное устройство, но все они состоят из вращающейся части (ротора), обычно в промышленном генераторе это электромагнит, создающий вращающееся магнитное поле, и неподвижной части (статора) — обмотки, в которой индуцируется электрический ток.
4. Максвеллом было теоретически показано, а Герцем экспериментально доказано, что изменяющееся магнитное поле порождает переменное электрическое поле, в свою очередь переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, т.е. в пространстве происходят изменения (колебания) характеристик электромагнитного поля.
Электромагнитные колебания происходят в колебательной системе, называемой колебательным контуром. Колебательный контур — это электрическая цепь, состоящая из конденсатора и катушки индуктивности (рис. 96).
Если зарядить конденсатор и затем замкнуть его на катушку, то по цепи пойдёт электрический ток. При этом конденсатор начнёт разряжаться. Сначала сила тока в цепи будет увеличиваться, и появится ток самоиндукции, препятствующий увеличению основного тока и направленный против него. Через ½ часть периода конденсатор полностью разрядится, а сила тока в катушке станет максимальной. Затем сила тока начнет уменьшаться. Ток самоиндукции, который при этом возникнет, будет стремиться поддержать основной ток и будет направлен так же, как и он. Через ¼ часть периода ток прекратится, и конденсатор перезарядится. Затем пойдет обратный процесс.
Таким образом, в колебательном контуре происходят электромагнитные колебания, т.е. периодические изменения заряда, силы тока, электрического и магнитного полей. Колебания, происходящие в колебательном контуре, благодаря начальному запасу энергии в конденсаторе называются свободными. В процессе колебаний энергия извне в контур не поступает.
Минимальный промежуток времени, через который процесс в колебательном контуре полностью повторяется, называется периодом \( (T) \) электромагнитных колебаний. За период колебаний заряд на обкладках конденсатора изменяется от максимального значения до следующего максимального значения того же знака, или сила тока изменяется от максимального значения до следующего максимального значения при том же направлении тока.
Характеризуя электромагнитные колебания, часто говорят об их частоте. Частотой \( (\nu) \) колебаний называют число полных колебаний в одну секунду. Частота обратна периоду колебаний
Единицей частоты является 1 Гц. Частоту электромагнитных колебаний часто измеряют в килогерцах (1 кГц = 1000 Гц) и в мегагерцах (1 МГц = 1 000 000 Гц).
5. Подобно тому как механические колебания распространяются в пространстве в виде механических волн, электромагнитные колебания распространяются в пространстве в виде электромагнитных волн. Многочисленные эксперименты показывают, что электрическое и магнитное поля взаимосвязаны. Если в какой-либо точке пространства возникает переменное электрическое поле, то в соседних точках оно возбуждает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, возбуждает переменное электрическое поле и т.д. Таким образом, можно говорить об электромагнитном поле. Это поле и распространяется в пространстве.
Процесс распространения периодически изменяющегося электромагнитного ноля представляет собой электромагнитные волны.
Электромагнитные волны распространяются в вакууме со скоростью 300 000 км/с. Они характеризуются определённой длиной волны \( \lambda \). Длина волны — это расстояние, на которое перемещается электромагнитная волна за время, равное периоду колебаний \( (T) \). \( \lambda=cT \) или \( \lambda=c/\nu \), где \( c \) — скорость распространения электромагнитной волны, \( \nu \) — частота колебаний.
6. Электрически заряженные частицы могут колебаться с различной частотой. Соответственно, излучаемые при этом электромагнитные волны имеют разную длину волны. Поэтому диапазон частот электромагнитных волн очень широк: он лежит в пределах от 0 до 1022 Гц, а длина волны — в пределах от 10-14 м до бесконечности. По длине волны или по частоте электромагнитные волны можно разделить на восемь диапазонов. Обладая рядом общих свойств (интерференция, дифракция), волны разной частоты имеют и специфические свойства.
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ
Часть 1
1. В катушку, соединённую с гальванометром, вносят магнит. Направление индукционного тока зависит
А. От скорости перемещения магнита.
Б. От того, каким полюсом вносят магнит в катушку.
Правильный ответ
1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б
2. В катушку, соединённую с гальванометром, вносят магнит. Сила индукционного тока зависит
А. от скорости перемещения магнита
Б. от того, каким полюсом вносят магнит в катушку
1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б
3. Постоянный магнит вносят в катушку, замкнутую на гальванометр (см. рисунок).
Если выносить магнит из катушки с большей скоростью, то показания гальванометра будут примерно соответствовать рисунку
4. Две одинаковые катушки замкнуты на гальванометры. В катушку А вносят полосовой магнит, а из катушки Б вынимают такой же полосовой магнит. В какой катушке гальванометр зафиксирует индукционный ток?
1) только в катушке А
2) только в катушке Б
3) в обеих катушках
4) ни в одной из катушек
5. В первом случае магнит вносят в сплошное эбонитовое кольцо, а во втором случае выносят из сплошного медного кольца (см. рисунок).
Индукционный ток
1) возникает только в эбонитовом кольце
2) возникает только в медном кольце
3) возникает в обоих кольцах
4) не возникает ни в одном из колец
6. Внутри катушки, соединённой с гальванометром, находится малая катушка, подключённая к источнику постоянного тока. В каком из перечисленных опытов гальванометр зафиксирует индукционный ток?
А. В малой катушке выключают электрический ток.
Б. Малую катушку вынимают из большой.
1) только в опыте А
2) только в опыте Б
3) в обоих опытах
4) ни в одном из опытов
7. Внутри катушки, соединённой с гальванометром, находится малая катушка, подключённая к источнику тока. Первую секунду от начала эксперимента малая катушка неподвижна внутри большой катушки. Затем в течение следующей секунды её вынимают из большой катушки. Третью секунду малая катушка находится вне большой катушки. В течение четвертой секунды малую катушку вдвигают в большую. В какой(-ие) промежуток(-ки) времени гальванометр зафиксирует появление индукционного тока?
1) только 0-1 с
2) 1 с-2 с и 3 с-4 с
3) 0-1 с и 2 с-3 с
4) только 1 с-2 с
8. Внутри катушки, соединённой с гальванометром, находится малая катушка, подключённая к источнику тока. Оси катушек совпадают. Первую секунду от начала эксперимента малая катушка неподвижна внутри большой катушки. Затем в течение следующей секунды её вращают относительно вертикальной оси по часовой стрелке. Третью секунду малая катушка вновь остаётся в покое. В течение четвёртой секунды малую катушку вращают против часовой стрелки. В какие промежутки времени гальванометр зафиксирует появление индукционного тока в катушке?
1) индукционный ток может возникнуть в любой промежуток времени
2) индукционный ток возникнет в промежутках времени 1-2 с, 3-4 с
3) индукционный ток не возникнет ни в какой промежуток времени
4) индукционный ток возникнет в промежутках времени 0-1 с, 2-3 с
9. К электромагнитным волнам относятся:
A. Волны на поверхности воды.
Б. Радиоволны.
B. Световые волны.
Укажите правильный ответ.
1) только А
2) только Б
3) только В
4) Б и В
10. Какие из приведённых ниже формул могут быть использованы для определения скорости электромагнитной волны?
A. \( v=\lambda\nu \)
Б. \( v=\frac{\lambda}{\nu} \)
В. \( v=\frac{\lambda}{T} \)
Г. \( v=\lambda T \)
1) только А
2) только Б
3) А и В
4) В и Г
11. Установите соответствие между названием опыта (в левом столбце таблицы) и явлением, которое в этом опыте наблюдается (в правом столбце таблицы). В таблице под номером физической величины левого столбца запишите соответствующий номер выбранного вами элемента правого столбца.
ВЕЛИЧИНА
A) опыты Фарадея
Б) опыт Эрстеда
B) опыт Ампера
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ ЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ
1) действие проводника с током на магнитную стрелку
2) электромагнитная индукция
3) взаимодействие проводников с током
12. Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе их работы.
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
A) генератор электрического тока
Б) электрический двигатель
B) электромагнитное реле
ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
1) взаимодействие постоянных магнитов
2) взаимодействие проводников с током
3) возникновение электрического тока в проводнике при его движении в магнитном поле
4) магнитное действие проводника с током
5) действие магнитного поля на проводник с током
Часть 2
13. На какую частоту нужно настроить радиоприёмник, чтобы слушать радиостанцию, которая передает сигналы па длине волны 2,825 м?
1) 106,2 кГц
2) 106,2 МГц
3) 847,5 кГц
4) 847,5 МГц
Ответы
Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея. Электромагнитные колебания и волны
ОценкаФизика 11 класс Тетрадь лабораторных работ Парфентьева
Физика 11 класс Тетрадь лабораторных работ Парфентьева - 2014-2015-2016-2017 год:Читать онлайн (cкачать в формате PDF) - Щелкни!
<Вернуться> | <Пояснение: Как скачать?> Пояснение: Для скачивания книги (с Гугл Диска), нажми сверху справа - СТРЕЛКА В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ . Затем в новом окне сверху справа - СТРЕЛКА ВНИЗ . Для чтения - просто листай колесиком страницы вверх и вниз.
Текст из книги:
Классический курс Н. А. Парфентьева Г'ПТЕТПТТЧ Тетрадь для лабораторных работ ; 'STi.o4^- : - Н. А. Парфентьева - Тетрадь для лабораторных работ 11 класс Пособие для учащихся общеобразовательных учреждений - - ■ -г-г^ ч* 2-е издание If ’ ""t ^ f с г is >- л *^V ^ ‘'-'"tL 5>^ ; я---- ' ^иг > /• * v,!‘ -- - ^ Й' ^ ^ ,3. sA-s^v’^ _ 43LS. 'j Москва «Просвещение» 2012 УДК 373.167.1:53 ББК 22.3я72 П18 Учебное издание Парфентьева Наталия Андреевна ФИЗИКА Тетрадь для лабораторных работ 11 класс Пособие для учащихся общеобразовательных учреждений Центр естествознания Руководитель Центра В. И. Егудин. Редактор Н. В. Мелешко. Младший редактор Т. И. Данилова. Художественный редактор Т. В. Глушкова. Художник Е. В. Бугаева. Технический редактор и верстальщик Н. В. Лукина. Корректоры А.К.Райхчин. Ю. Б. Григорьева Налоговая льгота — Общероссийский классификатор продукции ОК 005-93—953000. Изд. лиц. Серия ИД № 05824 от 12.09.01. Подписано в печать 14.10.11. Формат 70 X 90Vi6* Бумага офсетная. Гарнитура Школьная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,37. Тираж 5000 экз. Заказ № 4425. Открытое акционерное общество «Издательство «Просвещение*. 127521, Москва, 3-й проезд Марьиной рощи, 41. Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленных издательством материалов в ОАО «Тверской ордена Трудового Красного Знамени полиграфкомбинат детской литературы им. 50-летия СССР*. 170040, г. Тверь, проспект 50 лет Октября, 46. ISBN 978-5-09-026768-7 © Издательство «Просвещение*, 2010 © Художественное оформление. Издательство «Просвещение*, 2010 Все права защищены ВВЕДЕНИЕ Физика — фундаментальная наука, изучающая строение и свойства окружающего нас материального мира. В основе современных физических исследований лежит эксперимент; он позволяет проверить уже существующие законы и установить новые закономерности. Умение ставить и проводить опыты, анализировать результаты измерений, устанавливать или проверять зависимости физических величин необходимо для изучения физики. Развить эти умения и навыки вы сможете в процессе выполнения лабораторных работ. Вы также научитесь грамотно обращаться с приборами, понимать, для каких целей они служат, оценивать их пределы измерений. В этой тетради предлагаются описания лабораторных работ, которые рекомендуется выполнить в 11 классе в соответствии с программой изучения физики. Тетрадь поможет вам еще раз вспомнить изучаемый в работе физический закон, правильно оформить результаты измерений, сделать необходимые выводы. При этом многие таблицы, расчеты, оценки погрешностей измерений вы должны выполнить самостоятельно, используя опыт, приобретенный в 10 классе. Контрольные вопросы, предлагаемые в конце работы, дадут возможность более глубоко понять то явление, которое вы экспериментально изучили; одновременно они полезны для самопроверки. Для ответов на контрольные вопросы требуется знание теории по данной теме; если ответы на вопросы вызовут у вас затруднения, прочитайте еще раз соответствующий материал в учебнике. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ Измерение — это определение значения физической величины с помощью приборов и измерительных инструментов. 1. Измерения могут быть прямыми и косвенными. Прямым измерением непосредственно определяют искомую величину. Например, линейкой измеряют длину, секундомером — время, амперметром — силу тока и т. д. Косвенным называется измерение, при котором значение величины находят на основании формулы, при этом в формулу входят величины, определяемые прямым измерением. Например, скорость равномерного движения можно найти по формуле V - s/t, а сопротивление резистора — по формуле R= U/I. При этом предварительно нужно выполнить прямые измерения: в первом случае длины пути, который прошло тело, и времени, за которое этот путь пройден; во втором случае напряжения и силы тока. 2. Всякое измерение неизбежно производится с погрешностью. Мы можем только приблизиться к истинному значению измеряемой величины, совершенствуя методику измерения и приборы или многократно повторяя опыты. 3. Различают абсолютную и относительную погрешности. Обозначим измеряемую физическую величину А, измеренное значение этой величины А„з„. АЛ — абсолютная погрешность измерения. Зная абсолютную погрешность, можно рассчитать интервал значений, в пределах которого с определенной степенью точности находится истинное значение измеряемой величины: А„з„ - ДА
Помогите с решением!!! Лабораторная работа № 4 Физика 9 класс Перышкин
Цель работы: Изучить явление электромагнитной индукции.
Оборудование: Миллиамперметр, катушка-моток, магнит дугообразный, источник питания, катушка с железным сердечником от разборного электромагнита, реостат, ключ, провода соединительные, модель генератора электрического тока (одна на класс).
Указания к работе:
1. Подключите катушку-моток к зажимам миллиамперметра.
2. Наблюдая за показаниями миллиамперметра, подводите один из полюсов магнита к катушке, потом на несколько секунд остановите магнит, а затем вновь приближайте его к катушке, вдвигая в неё (рис. 196). Запишите, возникал ли в катушке индукционный ток во время движения магнита относительно катушки; во время его остановки.
Запишите, менялся ли магнитный поток Ф, пронизывающий катушку, во время движения магнита; во время его остановки.
4. На основании ваших ответов на предыдущий вопрос сделайте и запишите вывод о том, при каком условии в катушке возникал индукционный ток.
5. Почему при приближении магнита к катушке магнитный поток, пронизывающий эту катушку, менялся? (Для ответа на этот вопрос вспомните, во-первых, от каких величин зависит магнитный поток Ф и, во-вторых, одинаков
ли модуль вектора индукции В магнитного поля постоянного магнита вблизи этого магнита и вдали от него.)
6. О направлении тока в катушке можно судить по тому, в какую сторону от нулевого деления отклоняется стрелка миллиамперметра.
Проверьте, одинаковым или различным будет направление индукционного тока в катушке при приближении к ней и удалении от неё одного и того же полюса магнита.
4. Приближайте полюс магнита к катушке с такой скоростью, чтобы стрелка миллиамперметра отклонялась не более чем на половину предельного значения его шкалы.
Повторите тот же опыт, но при большей скорости движения магнита, чем в первом случае.
При большей или меньшей скорости движения магнита относительно катушки магнитный поток Ф, пронизывающий эту катушку, менялся быстрее?
При быстром или медленном изменении магнитного потока сквозь катушку сила тока в ней была больше?
На основании вашего ответа на последний вопрос сделайте и запишите вывод о том, как зависит модуль силы индукционного тока, возникающего в катушке, от скорости изменения магнитного потока Ф, пронизывающего этукатушку.
5. Соберите установку для опыта по рисунку 197.
6. Проверьте, возникает ли в катушке-мотке 1 индукционный ток в следующих случаях:
а) при замыкании и размыкании цепи, в которую включена катушка 2;
б) при протекании через катушку 2 постоянного тока;
в) при увеличении и уменьшении силы тока, протекающего через катушку 2, путём перемещения в соответствующую сторону движка реостата.
10. В каких из перечисленных в пункте 9 случаев меняется магнитный поток, пронизывающий катушку 1? Почему он меняется?
11. Пронаблюдайте возникновение электрического тока в модели генератора (рис. 198). Объясните, почему в рамке, вращающейся в магнитном поле, возникает индукционный ток.
Рис. 196
Рис. 197 Рис. 198
Решено: в физическом лабораторном эксперименте катушка с 23 ...
В физическом лабораторном эксперименте катушка с 230 витками охватывающая площадь 12,1 см2, вращается в течение промежутка времени 4,10 × 10 ? 2 с из положения, в котором его плоскость перпендикулярно магнитному полю Земли к тому, в котором его плоскость параллельно полю. Величина магнитного поля Земли на месте лаборатории 5.00 × 10 ? 5 т.
Часть A
Какова полная величина магнитного потока (? Начальная) через катушку перед ее вращением?
Выразите свой ответ численно, в веберах, по крайней мере, трем значимые фигуры.
Часть B
Какова величина полного магнитного потока? катушка после ее вращения?
Выразите свой ответ численно, в веберах, по крайней мере, трем значимые фигуры.
Часть C
Какова величина средней ЭДС, наведенной в катушка?
Выразите свой ответ численно (в вольтах) минимум до трех значимые фигуры.
.BBC - Этика - Этика животных: эксперименты на животных
Полезны ли эксперименты на животных?
Полезны ли эксперименты на животных?
Эксперименты на животных приносят пользу людям только в том случае, если их результаты достоверны и могут быть применены к людям.
Не все ученые убеждены, что эти тесты действительны и полезны.
Моральный статус экспериментаторов
Экстремисты, занимающиеся защитой прав животных, часто изображают тех, кто экспериментирует на животных, настолько жестокими, что лишаются всякого морального статуса.
Но спор идет о том, правильны эти эксперименты или нет. Общие моральные качества экспериментатора значения не имеют.
Важным является этический подход экспериментатора к каждому эксперименту. Джон П. Глюк предположил, что этого часто не хватает:
Глюк предлагает этот совет для людей, которым, возможно, понадобится экспериментировать на животных:
Эксперименты на животных и права животных
Проблема экспериментов на животных очевидна, если мы признаем, что у животных есть права: если эксперимент нарушает права животного, то он морально неправильный, потому что неправильно нарушать права.
Возможные выгоды для человечества от проведения эксперимента совершенно не имеют отношения к морали дела, потому что права никогда не должны нарушаться (за исключением очевидных случаев, таких как самооборона).
И, как написал один философ, если это означает, что есть некоторые вещи, которым человечество никогда не сможет узнать, пусть будет так.
Этот мрачный результат принятия решения о морали экспериментов на животных на основе прав, вероятно, является причиной того, что люди всегда оправдывают эксперименты на животных консеквенциалистскими соображениями; показывая, что выгоды для человечества оправдывают страдания вовлеченных животных.
Обоснование экспериментов на животных
Сторонники экспериментов на животных говорят, что польза, приносимая людям, превышает вред, причиненный животным.
Это консеквенциалистский аргумент, поскольку он смотрит на последствия рассматриваемых действий.
Его нельзя использовать для защиты всех форм экспериментов, поскольку есть некоторые формы страдания, которые, вероятно, невозможно оправдать, даже если выгоды исключительно ценны для человечества.
Этическая арифметика
Эксперименты на животных и этическая арифметика
Консеквенциалистское обоснование экспериментов на животных может быть продемонстрировано путем сравнения моральных последствий проведения или невыполнения эксперимента.
Этот процесс нельзя использовать математически, чтобы помочь людям решать этические вопросы на практике, но он очень четко демонстрирует проблемы.
Основная арифметика
Если выполнение эксперимента принесет больше вреда, чем его невыполнение, то проводить этот эксперимент этически неправильно.
Вред, который может возникнуть в результате невыполнения эксперимента, является результатом умножения трех вещей вместе:
- моральная ценность человека
- количество людей, которые получили бы пользу
- ценность выгоды, которую не получит каждый человек
Вред, который нанесет эксперимент, является результатом умножения:
- моральная ценность экспериментального животного
- количество животных, пострадавших в эксперименте
- отрицательное значение вреда, нанесенного каждому животному
Но не все так просто, потому что:
- практически невозможно присвоить моральную ценность существу
- практически невозможно оценить ущерб, причиненный каждому человеку
- вред, который нанесет эксперимент, известен заранее, но польза неизвестна
- : вред, причиненный экспериментом, вызван действием, а вред, причиненный его невыполнением, - бездействием
Определенный ущерб против потенциального
В теоретической сумме, приведенной выше, вред, который эксперимент нанесет животным, сопоставлен с вредом, причиненным людям, если он не проведет эксперимент.
Но это две концептуально разные вещи.
- Вред, который будет нанесен животным, обязательно случится, если эксперимент будет проведен
- Вред, причиненный людям в результате невыполнения эксперимента, неизвестен, потому что никто не знает, насколько вероятно, что эксперимент будет успешным, и какие преимущества он может принести, если окажется успешным
Таким образом, уравнение совершенно бесполезно как способ решить, приемлемо ли с этической точки зрения проведение эксперимента, потому что до тех пор, пока эксперимент не будет проведен, никто не может знать ценность получаемой выгоды.
В уравнении отсутствует еще один фактор, который обсуждается в следующем разделе.
Действия и бездействие
Уравнение не рассматривает моральную разницу между действиями и бездействием.
Большинство специалистов по этике думают, что мы несем большую моральную ответственность за то, что мы делаем, чем за то, что мы не делаем; то есть морально хуже причинить вред, сделав что-то, чем причинить вред бездействием.
Например: мы думаем, что человек, умышленно топивший ребенка, сделал что-то гораздо более плохое, чем человек, который отказывается войти в мелкий бассейн, чтобы спасти тонущего ребенка.
В контексте эксперимента на животных, если эксперимент имеет место, экспериментатор будет выполнять действия, которые причиняют вред вовлеченным животным.
Если эксперимент не состоится, экспериментатор ничего не сделает. Это может нанести вред людям, потому что они не получат лекарства от своей болезни, потому что лекарство не будет разработано.
Таким образом, аргумент о действиях и бездействии может привести нас к выводу, что
- экспериментатору морально хуже причинять вред животным, проводя над ними эксперименты
- , чем (потенциально) навредить некоторым людям, не проводя экспериментов, которые могли бы найти лекарство от их болезни.
Итак, если мы хотим продолжить арифметику, начатую в предыдущем разделе, нам нужно добавить дополнительный и другой фактор в каждую сторону уравнения, чтобы иметь дело с различными моральными ценностями действий и бездействия.
.Йеллоустонский вулкан: извержение пара вызвано учеными, просверляющими супервулкан | Наука | Новости
Йеллоустон: эксперт считает землетрясение «значительным»
Вулкан Йеллоустон - одно из самых сейсмически активных мест на планете, где ежегодно в регионе Йеллоустоун происходит до 3000 землетрясений. Йеллоустон также является домом для горячей точки вулкана, которая произвела три крупных извержения за последние 2,3 миллиона лет, одно из которых было в 2500 раз больше, чем извержение горы Сент-Хеленс в 1980 году в штате Вашингтон.Но в национальном парке США также находится самая высокая в мире концентрация активных гейзеров с такими особенностями, как всемирно известные гейзеры Steamboat и Old Faithful.
{% = o.title%}Гейзеры питаются от горячей точки Йеллоустоуна, в результате чего вода, находящаяся под землей, достигает температуры кипения.
По мере того, как вода закипает под землей, она достигает температуры выше, чем вода, кипящая на поверхности.
Вода может быстро подняться вверх в виде вспышки пара, которая выбрасывает на поверхность палящие струи воды и пара.
Хотя ученые понимают, как работает этот процесс, геологи имеют очень ограниченный доступ к тому, что происходит под поверхностью парка.
ПРОЧИТАЙТЕ БОЛЬШЕ: предсказание сверхизвержения вулкана Йеллоустоун после того, как «часы» идентифицированы
Вулкан Йеллоустоун: Ученые вызвали извержение пара в парке в 1960-х годах (Изображение: GETTY)
Вулкан Йеллоустоун: паровой взрыв из буровая платформа в Йеллоустоне (Изображение: USGS)
Но были сосредоточены усилия, чтобы узнать больше о гидротермальных особенностях и минералогии Йеллоустоуна путем бурения в парке.
Самая первая буровая экспедиция была проведена между 1929 и 1930 годами Кларенсом Н. Феннером, который пробурил скважины в бассейне Верхнего Гейзера Йеллоустоуна и Бассейне Гейзера Норрис.
Были некоторые опасения, что сверление может привести к повреждению или другим изменениям известных характеристик.
Феннер сказал в то время: «Было высказано опасение, что бурение скважины будет препятствовать подземной циркуляции и нарушить работу гейзера, хотя это опасение считалось необоснованным, было решено работать за пределами основных зон гейзеров, но все еще в пределах несомненной области гидротермальной активности."
Йеллоустонский национальный парк: гейзеры прорываются под снежным покровом
По данным Геологической службы США (USGS), бурение вызвало изменения в лужах и фумаролах рядом с буровой площадкой.
В конечном итоге работы были остановлены из-за высокого уровня жидкости давления в бассейне Норрис Гейзер.
Но эти усилия заложили основу для следующей экспедиции, проведенной почти 40 лет спустя.
В 1967-1968 годах Геологическая служба США проводила эксперименты по бурению под руководством Д.Э. Уайт и Джон М. Гуд, главный натуралист Йеллоустонского национального парка.
Всего было пробурено 13 скважин в основных зонах горячих источников парка.
И хотя ученые были уверены в своей работе, основываясь на предыдущем опыте и исследованиях Фенне, их бурение вскоре натолкнулось на извержения пара из глубоких подземелий.
НЕ ПРОПУСТИТЕ ...
Астероид X: найдены доказательства ранее неизвестного астероида размером с Цереру [ОТЧЕТ]
Веб-камера извержения на Гавайях: смотрите, как кратер Халемаумау извергает свежую лаву [ВИДЕО]
'Величайшее предупреждение об опасности после землетрясения в Йеллоустоне [INSIGHT]
Вулкан Йеллоустоун: нанесены на карту самые опасные вулканы (Изображение: EXPRESS)
Вулкан Йеллоустоун: В парке самая высокая концентрация активных гейзеров в мире (Изображение: GETTY)
Уайт писал об этом опыте: «В течение нескольких секунд верхняя прохладная вода сменилась смесью кипящей воды и пара, и из колодца началось сильное извержение - потрясающий опыт для всех нас!… Кипящая вода и пар покрыли бур. платформа и скрытые рычаги управления... "
Однако достаточно скоро ученые узнали, как управлять этими извержениями, хотя их нельзя было остановить.
Их скважины достигли глубины от 215 до 1081 футов, со средней глубиной около 520 футов.
Бурение позволил ученым описать минеральный состав недр Йеллоустоуна.
Большинство скважин было закрыто, но некоторые остались открытыми для будущего отбора проб воды.
Одна из этих скважин прорвалась водой и паром в 1992 году в Йеллоустонском бассейне Бисквит.
Извержение было остановлено Геологической службой США и Службой национальных парков США (NPS), и скважина была закупорена.
По словам Эндрю Миллера и профессора Кена Симса с кафедры геологии и геофизики Университета Вайоминга, бурение в Йеллоустоун оказалось сложной, но стоящей задачей.
В последнем выпуске Caldera Chronicles Геологической службы США они написали: «Благодаря этой тщательной работе и тщательно каталогизированным образцам горных пород, которые были получены, мы продолжаем извлекать выгоду из исследовательского бурения сегодня, применяя новые методы анализа к этим старым образцам.
«Программы исследовательского бурения Йеллоустоуна были научным подарком, который продолжает приносить и помогает нам лучше понять - и лучше сохранить - динамические гидротермальные системы Йеллоустона!»
.19 великих изобретений, перевернувших историю
Сегодняшний день, в котором мы живем, может показаться результатом стремительных инноваций и открытий. Но если мы осмелимся проследить за оборудованием и машинами сегодняшнего дня, большинство из них - это усовершенствования устройств, которые были построены в далеком прошлом.
СМОТРИ ТАКЖЕ: 27 ИЗОБРЕТЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ РЕВОЛЮЦИИ, ИЗМЕНИЛИ МИР
Транспорт, связь и обмен информацией следуют одному и тому же пути непрерывных инноваций, связанных с изобретением, появившимся сотни лет назад.
Давайте посмотрим на некоторые из величайших изобретений, которые произвели революцию в истории.
1. Колесо (3500 г. до н.э.) - давай начнем вращаться
Источник: zsuzsannasolti / PixabayЕсли мы оглянемся назад, то первым изобретением, изменившим будущее человечества, было изобретение колеса. Будь то путешествие или транспортировка товаров, изобретение колес сделало это намного проще, чем когда-либо прежде.
В доисторические времена колеса использовались не только на транспортных средствах; они также использовались в системах шкивов.Удивительно, но применение колес в первую очередь не применялось на тележках или каретах.
Есть свидетельства того, что они впервые использовались в качестве гончарного круга в 3500 году до нашей эры. Сегодня колесо и его производные присутствуют повсюду, помогая нам облегчить наши усилия и выполнить работу!
2. Компас (206 г. до н.э.) - Следопыт
Источник: Тереза Томпсон / FlickrНа протяжении всей истории люди испытывали неутолимую жажду исследования неизведанного.Но это было бы невозможно без знания ориентиров, которые помогли определить географическое положение.
Вот почему компасы были одним из важнейших инструментов, которые помогли человечеству исследовать и регистрировать наземные и водные массы по всему миру. В сегодняшнем мире спутников и GPS это может показаться неуместным, но это было одно из ключевых изобретений, изменивших мир к лучшему!
Компас был изобретен китайцами для помощи в гадании, но его применение в путешествиях и навигации было реализовано только в 11 -м веках нашей эры.
3. Водяное колесо (50 г. до н.э.) - забытое изобретение
Источник: Smallbones / Wikimedia CommonsВодяные колеса часто игнорируются из самых известных изобретений, изменивших историю. Но давайте не будем забывать о первом изобретении, которое помогло человечеству получать энергию из источников, отличных от людей и животных.
Водяное колесо было изобретено римским инженером Витрувием. Он преобразует силу текущей или падающей воды в механическую энергию.Затем эта механическая энергия использовалась для измельчения зерна, токарных станков, приводов лесопильных заводов, текстильных изделий, кузнечных сильфонов и многого другого.
Сообщается, что в 1086 году в Европе их было около 6000.
4. Календарь (45 г. до н.э.) - Сохранить Дата
Источник: Asmdemon / Wikimedia Commonsсовременный календарь не использовался до 1600-х годов, поэтому было много форм календарей, которые использовались для заполнения единой системы.
Первой формой календаря, используемого египтянами, был солнечный календарь. Затем Юлий Цезарь принес юлианский календарь, в котором использовалась 12-месячная система.
Но у него был серьезный недостаток, так как он отключался на 11 минут. Григорианский календарь или современный календарь, который мы используем сегодня, был введен Папой Григорием XIII в 1582 году.
5. Пуццолана (27 г. до н.э.) - Древний бетон
Источник: Epolk / Wikimedia CommonsМы живем в мире построенный из кирпича и раствора.Во всех высотных зданиях, от небоскребов до одноэтажных, используется одна и та же комбинация материалов, которая удерживает их вместе, не опрокидываясь, - бетон.
Бетон был изобретен еще в Древнем Риме. Римляне использовали другую комбинацию элементов для создания связующей смеси, чем их современный эквивалент.
Pozzolana использует смесь глинозема и кремния, которая реагирует с гидроксидом кальция при комнатной температуре в присутствии воды с образованием вещества, обладающего вяжущими свойствами.
Неудивительно, почему римские колизеи и соборы выдержали испытание временем, не потеряв своей красоты и ауры!
6. Часы (725 г. н.э.) - Первые механические часы
Источник: Wikimedia CommonsПредставьте себе современную цивилизацию без чувства времени. Сценарий, при котором не важны ни сроки, ни рабочее время. Страшно, не правда ли?
Время - это то, что помогает нам все отслеживать. Люди не изобрели часы как таковые, поскольку это была модификация солнечных часов.
Солнечные часы были первыми устройствами, которые человек использовал для отслеживания времени, и их использование насчитывает 6 тысяч лет.
Египтяне и китайцы использовали водяные часы, чтобы отслеживать время. Первые механические часы были изготовлены И Сином из Китая в 725 году нашей эры.
7. Печатный станок (1450) - Эффект Гутенберга
Источник: Takomabibelot / Wikimedia CommonsПечатный станок является важной частью фундамента, на котором строилась современная цивилизация.Это было изобретение Иоганна Гутенберга из Германии.
Машина использовалась для массового производства газет и других информационных материалов. Это также означало, что цены на печатную бумагу упали, и она стала доступной для многих.
Печатный станок сыграл большую роль в промышленной революции, и к тому времени даже низшие классы имели возможность покупать газеты и узнавать, что происходило вокруг них.
Влияние печатного станка на историю невозможно сопоставить лучше, чем слова самого Марка Твена: « То, чем мир является сегодня, хорошим и плохим, он обязан Гутенбергу .
8. Паровоз (1712) - Изобретение, положившее начало революции
Источник: Йост Дж. Баккер / Wikimedia CommonsПромышленная революция началась с изобретения, которое привело к развитию промышленности и промышленности. как локомотивы. Все началось с изобретения Томасом Ньюкоменом паровой машины.
Не путайте его изобретение с паровозом, так как это было позднее изобретение другого изобретателя. Двигатель Ньюкомена был стационарным и использовался как стационарный насос или мотор.
Это была движущая сила промышленной революции.
9. Вакцины (1796) - Одно из самых важных изобретений для человечества
Источник: капрал. Жаклин Перес Ривера / Wikimedia CommonsВакцины помогли нам обуздать тонну опасных для жизни эпидемий. Было подсчитано, что только от оспы было зарегистрировано около 500 миллионов смертей.
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: 35 ИЗОБРЕТЕНИЙ, ИЗМЕНИВШИХ МИР
Эдвард Дженнер был первым человеком, который создал вакцину.Он изобрел вакцину против оспы, которая спасла бесчисленное количество жизней и принесла ему титул отца иммунологии.
Мир получил большую пользу от изобретения вакцин, поскольку их производные помогли человечеству преодолеть периоды смертельных болезней.
10. Поезд с паровым двигателем (1814 г.) - продвижение промышленной революции
Источник: Петар Милошевич / Wikimedia CommonsПервый успешный паровоз был построен Джорджем Стивенсоном в 1814 году.Джордж Стефенсон построил паровой двигатель по проекту Джона Бленкинсопа.
Он работал на двигателе, предложенном Джеймсом Ваттом. Изобретение паровой машины и ее способности нести массивные грузы сделало ее лучшим способом быстро нести тонны груза через обширные участки земли.
Вскоре мили и мили железных дорог были проложены, чтобы соединить штаты и даже страны.
11. Электрическая батарея (1800) - Замечательный подвиг Вольты
Источник: GuidoB / Wikimedia CommonsВ 1800-х годах у людей не было непрерывных электрических линий, которые обеспечивали бы постоянную подачу энергии.Так что производство электроэнергии было задачей не из легких.
Ситуация изменилась, когда итальянский изобретатель Алессандро Вольта изобрел первую в истории батарею, в которой использовались диски из цинка и серебра, расположенные попеременно в форме цилиндрической стопки. Батарея могла генерировать повторяющиеся искры и помогала работать многим устройствам.
12. Компьютер (1822) - Первый механический компьютер Бэббиджа
Источник: Victorgrigas / Wikimedia CommonsКомпьютеры, без сомнения, одно из величайших изобретений человечества.Изначально созданные для выполнения сложных математических вычислений, компьютеры прошлого превратились в машины, которые можно использовать для заранее составления карты движения звезд и камней в космосе.
Первый механический компьютер был изобретен Чарльзом Бэббиджем. Но это сильно отличалось от того, что есть сейчас.
Он использовал движущиеся части для расчетов и весил тонны. Компактные компьютеры, которые мы используем сегодня, являются результатом таких изобретений, как транзисторы и интегральные схемы.
13. Холодильник (1834 г.) - Избавление от жары в 1834 г.
Источник: Инфрогмация, Новый Орлеан / Wikimedia CommonsСогласно отчету Министерства энергетики США за 2009 г., 99% домов в США имеют нормальную температуру. хотя бы один холодильник. Сама эта статистика свидетельствует о популярности холодильников в современном мире.
Холодильник помогает хранить скоропортящиеся пищевые продукты намного дольше, чем они могли бы сохраниться. Работа холодильника очень проста - отвод тепла от зоны создания холодного состояния.
Первый цикл охлаждения с компрессией пара был предложен Джейкобом Перкинсом, также известным как отец охлаждения. Его холодильная машина, построенная в 1834 году, была основана на теории, выдвинутой Оливером Эвансом.
14. Телеграф (1830-1840 гг.) - Устройство связи , которое представило код Морзе
Источник: Wikimedia CommonsТелеграф был предшественником в области связи до изобретения телефона Антонио Меуччи.Он был разработан Сэмюэлем Морсом и его командой инженеров.
С изобретением телеграфа междугородная связь больше не зависела от посыльных. С использованием кода Морзе междугородное общение стало проще, и люди могли общаться со своими близкими на больших расстояниях, отправляя свои сообщения через телеграммы.
Батарейки, изобретенные Алессандро Вольта, позволили телеграммам работать в контролируемой среде.
15.Сталь (1850 г.) - От булавок до Бруклинского моста
Источник: Wlodi / Wikimedia CommonsСталь - один из наиболее часто используемых строительных материалов. Он значительно превосходит железо и другие дорогостоящие строительные материалы. Соотношение веса и прочности сделало сталь предпочтительным выбором строителей по сравнению с другими материалами.
Но сталь - относительно новое изобретение, поскольку оно явилось результатом эксперимента Генри Бессемера с железом. Он хотел снизить содержание углерода в железе, чем это было возможно в то время.
В результате получилось нечто гибкое, чем чугун, но более прочное, чем кованое железо - идеальная смесь - сталь!
16. Электрическая лампочка (1880 г.) - Освещение мира
Источник: Уильям Дж. Хаммер / Wikimedia CommonsПопытки создать лампочку начались примерно в 1800-х годах. Но изобретения того времени не были жизнеспособными, поскольку нить накаливания порвалась через несколько дней использования.
Это сделало коммерческое использование лампочек невозможным.Но перенесемся в 1879 год, когда Томас Альва Эдисон и его группа инженеров усовершенствовали лампочку, используя вольфрам в качестве материала нити накала.
Патенты на современные волокна получены в период с 1879 по 1880 годы. Изобретение лампочек освободило человечество от зависимости только от дневного света и привело к созданию сценария, в котором люди могут работать или выполнять другую трудоемкую работу ночью при достаточных условиях освещения.
17. Самолет (1903) - Осуществление летающей мечты
Источник: Джон Т.Daniels / Wikimedia CommonsЧеловеческое тело не было спроектировано для полета, и те, кто думал, что это возможно, потерпели неудачу в своих усилиях. Леонардо да Винчи был одним из провидцев, которые считали, что человек действительно может летать при условии, что он сможет построить аппарат, который поможет ему в полете.
Братья Райт были теми, кто продемонстрировал человеческий полет в действии в 1903 году. Их изобретение с годами эволюционировало и превратилось в то, что мы сейчас называем современными самолетами.
Теперь люди могут преодолевать тысячи миль за считанные часы благодаря достижению Уилбура и Орвилла Райтов.
18. Транзисторы (1947 г.) - Секрет современных вычислений
Источник: Unitronic / Wikimedia CommonsЭра электроники возникла благодаря транзисторам. Они использовались для усиления электрических сигналов, и их использование в истории в основном использовалось для телефонов.
Использование транзисторов означает, что связь между странами стала возможной, поскольку стратегически размещенные транзисторы будут усиливать сигналы в определенных точках вдоль линии передачи.Это проложило путь для сигналов, которые распространяются гораздо дальше, не оказывая при этом значительного влияния на качество.
Транзисторы были разработаны Bell Laboratories для замены электронных ламп, которые использовались для усиления сигналов. В настоящее время транзисторы используются в процессорах и многих других электронных устройствах.
19. ARPANET (1969) - Примитивный Интернет
Источник: Defense Systems Agency / Wikimedia CommonsНекоторые из вас, возможно, не знакомы с термином ARPANET, но вы, возможно, уже привыкли к его современной версии - Интернет.Нет ни одного человека, которому можно приписать изобретение Интернета, как это сделали многие.
Интернет зародился как проект, предпринятый Министерством обороны США под названием ARPANET или Сеть Агентства перспективных исследовательских проектов. Он был изобретен для обмена данными между несколькими узлами, расположенными на больших расстояниях.
К 1970-м годам ученый Винтон Шеф разработал протокол управления передачей, который позволил компьютерам обмениваться данными друг с другом.Интернет, который мы знаем сегодня, был разработан программистом по имени Тим Бернерс-Ли, когда он создал Всемирную паутину, которая, по сути, представляла собой сеть информации, к которой люди могут получить доступ.
Действительно долгий путь!
Оглядываясь назад на эти новаторские изобретения, становится ясно одно - наше желание процветать и совершенствоваться. Мы видим общество, которое изобрело колесо, чтобы быстро ступать по земле, которое овладело небом и волнами. Это действительно замечательно, и мы будем делать это еще много лет!
.Процесс старения - План урока ESL
1. ПОИСК СЛОВ: Посмотрите в своем словаре / компьютере, чтобы найти словосочетания, другие значения, информацию, синонимы… для слов ...
«старение»
________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ и «процесс» .
________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________ ________________
• Поделитесь своими открытиями с партнерами.
• Задавайте вопросы, используя найденные слова.
• Задавайте вопросы партнеру / группе.
2.ВОПРОСЫ ПО СТАТЬЕ: Вернитесь к статье и запишите несколько вопросов, которые вы хотели бы задать классу по тексту.
• Поделитесь своими вопросами с другими одноклассниками / группами. • Задавайте вопросы партнеру / группе.3. ЗАПОЛНЕНИЕ ПРОБЕЛОВ: В парах / группах сравните свои ответы на это упражнение. Проверить свои ответы. Обсудите слова из упражнения. Были ли они новыми, интересными, заслуживающими изучения…?
4. СЛОВАРЬ: Обведите любые слова, которые вы не понимаете.Объединяйте неизвестные слова в группы и используйте словари, чтобы найти их значения.
5. ТЕСТИРУЙТЕ ДРУГА: Посмотрите на слова ниже. Вместе со своим партнером попробуйте вспомнить, как они использовались в тексте:
.
- проведено
- часть
- позади
- давление
- 35
- опубликовано
- свинец
- уровень
- остановка
- считается
- разработать
- лот
Наука и технологии
Технология - это важная часть нашей жизни. Мы используем компьютеры и другие электрооборудование на работе и в доме. Однако некоторые люди полагаем, что мы слишком полагаемся на машины, и что чем больше технологии улучшаются, люди становятся ленивее и слабее.
Некоторые люди говорят, что технические устройства приносят больше вреда, чем пользы. Тем не мение, другие думают, что невозможно жить без компьютеров или мобильные телефоны в наши дни.
мобильный телефоны стали очень популярными в наши дни. Однако некоторые люди говорят, что их использование должно быть ограничено.
Большинство людей используются для отправки электронной почты и SMS-сообщений. Но другие по-прежнему предпочитают традиционные бумажные письма или телефонные звонки.
Интернет произвела революцию в образе жизни и работы людей. Однако некоторые люди думают, что у него больше недостатков, чем преимуществ.
Интернет знакомства становятся все более популярными. Однако многие люди говорят, что встречаться с людьми в Интернете опасно.
Разное социальное сети вызвали большой интерес у пользователей Интернета. Однако некоторые говорят, что у них много недостатков.
Искусственный В настоящее время разведка выполняет довольно много работы. Тем не мение, многие люди беспокоятся о том, что компьютеры делают то же самое что люди могут делать.
человек имеют разное отношение к клонированию. Некоторые из них думают, что клонирование открывает новые возможности, а другие уверены, что это морально неприемлемо.
Большой Адронный коллайдер (LHC), крупнейший в мире ускоритель частиц, ожидается, что продвинет понимание человечеством самых глубоких законы природы. Однако многих людей беспокоит его существование.
Использование Полиграф до сих пор остается спорным. Некоторые думают, что это устройство помогает обнаружить ложь, а другие уверены, что Доказательства на полиграфе недостоверны.
Некоторые люди думаю, что наука играет важнейшую роль в развитие нашей цивилизации; другие считают, что наш мир было бы невозможно без поэзии.
Некоторые люди думают, что наука не имеет ничего общего с религией, а другие убеждены, что это не так.
" . 150. « .. 2011.
|