Электричество и автомобилестроение
Содержание
1. Открытие электричества и развитие электротехники.
- Особенности развития энергетики.
- Создание электрического освещения
- Разрешение проблемы передачи электроэнергии на расстояние
2. История развития автомобилестроения в Запорожье.
Список использованной литературы
Особенности развития энергетики
Характерной особенностью техники рассматриваемого периода явилось повышение роли электричества. В энергетике были сделаны крупнейшие изобретения, обеспечившие колоссальный технический прогресс XX в. Новый вид энергии - электричество - и новый тип универсального теплового двигателя - паровая турбина -вот главнейшие достижения энергетики, оказавшее революционизирующее влияние на всю технику этой эпохи.
В 70-80-е годы XIX в. были сделаны крупные научные обобщения в области изучения электричества и магнетизма. Экспериментальные данные, накопленные при исследовании электричества и магнетизма в первой половине XIX в. (опыты Фарадея и др.), дали материал для создания электромагнитной теории Максвелла, которая и стала основой развития электротехники в конце XIX - начале XX в. В это время начинается интенсивная разработка теоретических вопросов электротехники, связанных с практическим применением электроэнергии в самых различных областях капиталистического производства.
В первую очередь инженерная мысль обратилась к вопросу об источниках электроэнергии - генераторах, так как без рационального источника электрического тока, способного вырабатывать токи необходимой мощности и частоты, было невозможно осуществить внедрение электроэнергии в промышленное производство. Наиболее существенным достижением являлось изобретение инженерами Граммом, Гефнер-Альтенеком Фонтенем и др. электромагнитного генератора с самовозбуждением и кольцевым якорем.
В ходе работ над усовершенствованием электрического освещения были сделаны многие важные открытия и изобретения. Была разработана схема дробления “электрического света”, изобретен трансформатор, был впервые применен переменный ток и т.д. эти новшества способствовали практическому разрешению вопроса о централизованном производстве электроэнергии и передаче ее к отдаленным местам потребления.
Проблема передачи электроэнергии на дальние расстояния разрабатывалась в основном в 80-х годах XIX в. В ходе многочисленных экспериментов русский ученый Лачинов и француз Депре, повысив напряжения тока в линии передач, наметили правильный путь к разрешению этой проблемы
В конце XIX в. проблема передачи электроэнергии на большие расстояния была в основном решена. Техническим средством, позволившим решить ее, явилось применение переменного тока, сначала однофазного, затем двухфазного и, наконец, трехфазного, передача которого оказалась наиболее выгодной и удобной. Система трехфазного тока была предложена русским инженером М.О. Доливо-Добровольским.
Решение проблемы передач электроэнергии на большие расстояния освободило промышленность от сковывавших ее местных энергетических условий. Электрическая энергия с начала XX в. прочно вошла в промышленное производство, сначала в виде группового, а затем индивидуального электропривода, который и осуществил реконструкцию всего силового хозяйства машинной индустрии начала XX в.
Создание электрического освещения
С 70-х годов XIX в. весьма быстро развивается техника электрического освещения. После изобретения электромагнитного телеграфа создание электрического освещения было вторым шагом по пути практического применения электричества. Первые попытки применения электроэнергии для освещения относятся еще к началу XIX в.. В.В. Петров, наблюдавший в 1802 г. явления электрической дуги, впервые указал на возможность ее широкого использования для освещения. Явление светящейся электрической дуги исследовал в 1812г. английский ученый Дэви, который также высказал мысль о возможности электрического освещения. Создание источника света, действующего по принципу накаливания проводника током, т.е. лампы накаливания, явилось первым шагом по пути практического применения электричества для нужд освещения. Самая ранняя по времени лампа накаливания была создана французским ученым Деларю в 1820 г. Она представляла собой цилиндрическую трубку с двумя концевыми зажимами для подвода тока, в ней накаливалась платиновая спираль. Однако лампа Деларю не получила практического применения. Но попытки создания ламп накаливания не прекращались.
Особое место в области усовершенствования ламп накаливания занимают работы русского изобретателя А.Н.Лодыгина (1847-1923). В 1873 г. А.Н. Лодыгин применил электричество для освещения улицы в Петербурге. От всех предшествующих ламп накаливания лампы Лодыгина отличались тем, что в них в качестве тела накала применялись тонкие стерженьки из ретортного угля, помещенные в стеклянный шар или в цилиндр. В начале Лодыгин не удалял воздух из внутреннего пространства колбы, но затем, в процессе совершенствования своих ламп, он стал выкачивать воздух из них. В течение 1873-1875 гг. Лодыгиным и его помощниками было создано несколько конструкций ламп накаливания. Лампы Лодыгина были самыми ранними по времени осветительным установками, вполне пригодными для освещения улиц, помещений общественного пользования, кораблей и т.п.Выдающийся американский техник-изобретатель Т. Эдисон (1847-1931), ознакомившись с устройством ламп Лодыгина, также занялся их усовершенствованием. После нескольких лет напряженной работы в 1879 г. Эдисону удалось получить достаточно хорошую конструкцию лампы накаливания вакуумного типа с угольной нитью. В 1876 г. русский изобретатель П.Н.Яблочков (1847-1896) предложил так называемую "электрическую свечу" -дуговой источник света без применявшегося ранее регулятора. Яблочков во время одного из опытов установил, что дуговая лампа может действовать и без регулятора, если угли поставить параллельно, а не на одной прямой линии, как это ранее делалось. На этом принципе и была основана "свеча" Яблочкова, представляющая собой два угольных стержня, разделенных прослойкой какого-нибудь огнеупорного изолирующего материала, например каолина, гипса и т.п., испаряющегося под действием электрической дуги. Угли в “свече” Яблочкова присоединялись к зажимам источника тока, в результате между ними образовывалась дуга “Свеча” Яблочкова горела всего около двух часов. Но для своего времени она была самым удобным и доступным для широкого круга потребителей источником света.
Одновременно с электрическим освещением была решена проблема применения электроэнергии в силовом аппарате промышленности. В 1869 г. 3. Грамм (1826-1901), бельгиец по происхождению, работавший во Франции, получил патент на генератор нового типа, в котором изобретатель успешно применил принцип самовозбуждения вместе с весьма удачным конструктивным решением кольцевого якоря.
Развитие генераторов и электродвигателей
Этот недостаток был устранен изобретением немецкого электротехника Гефнер-Альтенека (1872 г.), который поместил обмотку генератора на наружной поверхности железного цилиндра, в результате чего было достигнуто максимальное использование движущихся в магнитном поле проводников. Изобретение Гефнер-Альтенека представляет собой один из важнейших этапов в истории генераторов. С созданием электромагнитного генератора была решена проблема генерирования, или производства электрической энергии. Это было величайшим достижением электротехники.
В течение 70-80-х годов электрическая машина постоянного тока приобрела все основные черты современной машины. Дальнейшие усовершенствования были направлены главным образом на повышение качества и улучшение использования динамо машин.
Разрешение проблемы передачи электроэнергии на расстояние
Электрические станции соединяются с обслуживаемыми ими потребителями системой проводов, по которым После появления мощных электромагнитных генераторов возникла проблема централизованного производства электроэнергии, которое позволило бы использовать ее для обслуживания мощных промышленных предприятий. В конце XIX в. электродвигатели начинают играть важную роль в тяжелой промышленности. Электрические генераторы вырабатывают электричество не только для превращения его в световую или тепловую энергию, но главным образом для превращения его в энергию механическую.
Применение электродвигателей позволяло концентрировать производство электрической энергии на крупных электростанциях, что вело к значительному удешевлению электроэнергии.
С конца 80-х годов начинают создаваться первые электростанции, т.е. технические сооружения, предназначенные для производства электрической происходит распределение и передача электрической энергии. Первая электростанция была создана в США Эдисоном. Чтобы обеспечить массовое использование электрического освещения, Эдисон реализовал в 1882 г. мысль о создании централизованной электрической станции.
В связи со строительством электрических станций проблема передачи электроэнергии на расстоянии приобрела большое экономическое значение. Передача электричества на расстоянии открывала возможность создания крупных электростанций в районах низкосортного топлива, резко удешевляла стоимость электроэнергии, что способствовало более глубокому проникновению электричества в промышленность. Первая электропередача, рассчитанная на нормальную эксплуатацию, была осуществлена для электрического освещения в 1879 г. П.Н. Яблочковым. Однако дальнейшее развитие передачи электрической энергии на большие расстояния задерживалось ввиду отсутствия теоретического анализа происходящих при этом явлений. И вот русский электротехник Лачинов (1842-1902 гг.) в 1880 г. опубликовал свой труд "Электромеханическая работа", где исследовал работу электрических машин и математически доказал возможность путем увеличения напряжения передачи любых количеств электроэнергии на значительные расстояния без больших потерь. Эти исследования имели огромное значение для разрешения проблемы передачи электроэнергии и для всего последующего развития электротехники.
Подобные же теоретические выводы были сформулированы французским физиком М. Депре, который подтвердил их также и опытным путем. В 1881 г. на Первом Международном конгрессе электриков в Париже Депре сделал сообщение о передаче и распределении электроэнергии. Первую опытную линию электропередачи длиной в 57 км Депре построил на Мюнхенской выставке в 1882 г. На этой линии передавался по телеграфной проволоке постоянный ток напряжением 1500-2000 вольт от генератора, приводимого в движение паровой машиной, к электродвигателю, соединенному с насосом. Однако эта электропередача работала с перебоями и обладала еще очень низким коэффициентом полезного действия (22%).
