Радиоэлектроника, связь, аудио, видео и многое другое
профессионалам и любителям радио.


История радио и электроники Справочная информация Радиоприборы и их устройство Электрические измерения и ремонт Электроника в быту Радиолюбительская технология Радио начинающим и профессионалам
История радио
и электроники
Справочная
информация
Радиоприборы
и их устройство
Электрические
измерения и ремонт
Бытовая техника
и электроника в быту
Радиолюбительская
технология
Радио начинающим
и профессионалам
ПОИСК:  
 Шрифт 
 

 

= Электронное меню =

 

 

= Новые публикации =


ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОЛНЦЕ
подробнее

Изобретение осветительной дуговой лампы
подробнее

Первые в мире лампы накаливания
подробнее

Электричество — источник тепла. Изобретение электросварки.
подробнее

Изобретение электродвигателя в России. Работы Якоби и Ленца.
подробнее

Дальнейшее развитие электротехники. Работы Столетова. Первые генераторы.
подробнее


 

= Интересно знать =

КРАТКО О РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕ
Проблемы передачи, преобразования и хранения информации посредством электрических колебаний и электромагнитных волн призвана решать область науки и техники, называемая радиоэлектроникой. Радиоэлектроника включает электронику, радиотехнику, полупроводниковую электронику, квантовую электронику и другие области науки и техники.
Возникновение радиоэлектроники - результат накопления человечеством знаний об окружающем мире, развития многих отраслей науки и техники, в первую очередь физики, электротехники, радиотехники.




ЭЛЕКТРИЧЕСТВО — ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЕЩЕСТВА


 

Атомы и молекулы, в целом нейтральные, состоят, как мы знаем, из электрически заряженных частиц — электронов, несущих отрицательный заряд, и ядер — носителей положительного заряда. Электрические свойства частей атома позволяют разлагать и синтезировать вещество с помощью электричества. Само электричество может рождаться в результате химических реакций. Многие области электротехники — техника гальванических элементов и электрических аккумуляторов, электрометаллургия цветных металлов и сплавов, электрохимия, электротехнология — основываются на использовании электрических свойств вещества.

Возникновению и становлению этих областей применения электричества способствовала целая плеяда исследователей.

Гениальный Ломоносов считал, что «без химии путь к познанию истинной причины электричества закрыт». В этих словах заложена плодотворная мысль об электрической природе вещества.

В начале XIX века сродство химических реакций и электрических процессов показали в своих опытах англичане Никольсон и Карлейль, у нас в России — В. Петров. С помощью электрического тока они разложили воду на её составные части — кислород и водород. Это был электролиз — ныне основа электрохимии. Кстати сказать, и электрический ток, которым пользовались учёные, был порожден химической реакцией, протекавшей в столбах из металлических кружков, переслоенных кружочками сукна, смоченными кислотой.

Свои опыты Петров описал в вышедшей в 1801 году книжке «Собрание физико-химических новых опытов Василия Петрова...»

Через год после этого, открыв электрическую дугу, Петров отмечал не только её светоносность и теплотворность, но и её химическое действие. «...При употреблении огромной батареи, пытался, — пишет он, — превращать... оксиды в металлический вид; следствия же сих опытов были такие, что упомянутые оксиды... иногда с пламенем принимали настоящий металлический вид...»

Применение электролиза и электрической дуги стало в дальнейшем основой электрометаллургии. Дуга может действовать на вещество по-разному: в одних случаях она только расплавляет его, в других — вносит в металлургический процесс не только тепло, но и своё электрическое действие— она разлагает вещество. Это подметил и сам Петров, говоря, «что сим пламенем возможно... плавить металлы и исследовать химизм многочисленных тел».

В 1803 году В. В. Петров сделал ещё одно открытие, имевшее громадные последствия. Он обнаружил, что электрическая искра заставляет соединяться кислород и азот воздуха — таким образом рождается окись азота.

Василий Назарович Каразин Это явление привлекло к себе внимание и другого выдающегося деятеля русской науки — Василия Назаровича Каразина (1773—1842), известного просветителя, основателя Харьковского университета. В 1809 году Каразин предложил способ получения селитры из воздуха с помощью электрического разряда. При электрическом разряде, говорил он, кислород и азот воздуха соединяются, давая окись азота — исходный продукт для получения азотной кислоты, а следовательно, и селитры. Стремясь найти для производства «селитры из воздуха» мощный и дешевый источник тока, Каразин предложил добывать электричество из верхних слоёв атмосферы. Он даже проектировал специальный «электроатмосферический снаряд» — воздушный шар, усаженный металлическими остриями.

Несколько десятилетий спустя мысль о том, чтобы связывать атмосферный азот с помощью электричества, была применена на практике. Химики стали получать азотную кислоту, «сжигая» воздух в пламени электрической дуги.

В те же годы новый шаг в учении об электричестве как преобразователе вещества сделал крупный учёный, профессор Юрьевского университета Ф. Гротгус.

В 1805 году он опубликовал свою теорию электролиза, этого только что открытого и загадочного ещё явления. Гротгус писал, что наимельчайшие частицы каждого сложного вещества содержат в себе и отрицательные и положительные заряды. Под действием электрических сил эти частицы в растворе расщепляются на разноименно заряженные доли — ионы, если пользоваться современной терминологией. Ионы металлов всегда заряжены положительно, ионы кислотных или щелочных остатков — отрицательно. Повинуясь электрическим силам, положительные ионы устремляются к катоду, отрицательные — к аноду.

В наши дни теория электролиза разработана подробнее и глубже, но основой её по-прежнему служит положение о движении ионов, о котором прозорливо писал Гротгус.

Замечательное открытие в области взаимодействия электричества и вещества сделал в 1807 году московский профессор Рейсс. Он установил, что электрический ток способен приводить в движение частички, взвешенные в растворах, — под его действием эти частички устремляются от одного электрода, опущенного в ванну, к другому. Это явление электрофореза теперь широко используют в технике: например, получают на керамических заводах массу для производства фарфора, с помощью электричества быстро отбирая из взвеси мельчайшие частицы глины.

Гальванопластическая ванна ЯкобиНовое слово в использовании электричества как преобразователя вещества сказал Борис Семенович Якоби. В 1836 году, во время работы над своей электрической лодкой, Якоби сделал крупнейшее изобретение. Разлагая электричеством растворы солей металлов, Якоби заставил отлагаться слой одного металла на другом.

Видоизменив свой опыт, Якоби взял в качестве электрода медную пластинку, на которой была выгравирована его фамилия. Отделив в конце эксперимента наращенный слой, изобретатель получил металлический отпечаток надписи — точнейшим образом выполненный штемпель, матрицу. Смазав её краской и приложив к листу бумаги, Якоби оттиснул на нём свою фамилию.

Это было рождение гальванотипии, одного из важнейших разделов гальванопластики. Понимая всю важность своего открытия, Якоби писал: «Можно приготовлять медные матки для одинаковых литер или для цельных стереотипных досок через непосредственное осаждение меди на типографский набор».

Изобретение Якоби было высоко оценено. В 1840 году Российская Академия наук удостоила его Демидовской премии. В этом же году неутомимый борец за процветание отечественной промышленности Якоби издает свой труд «Гальванопластика», популярно написанный и обращенный к широким слоям русских техников. В названии этой новой отрасли техники запечатлено глубокое уважение её творца к знаменитому итальянскому учёному Гальвани — одному из основоположников науки об электричестве.

Способ Якоби вскоре нашел применение в различных производствах. На Васильевском острове в Петербурге возникло целое предприятие, где гальванопластическим способом под руководством самого Якоби изготовлялись металлические барельефы и покрывались металлом статуи для величественного Исаакиевского собора. Эрмитаж и Зимний дворец также были украшены гальванопластическими изделиями. Сверкающая золотом глава Исаакиевского собора и прославленная Адмиралтейская игла были покрыты благородным металлом тоже по способу Якоби. Гальванопластика вытеснила старый способ «огненного» золочения и серебрения.

Огромную роль сыграла гальванопластика и в развитии книгопечатания. Она дала возможность наносить износостойкий металл хром на типографский набор и тем увеличить число получаемых оттисков. С помощью гальванопластики в типографиях готовятся формы для печатания иллюстраций, репродукций.

Оценивая значение гальванопластики, уверенно завоевывавшей место в промышленности, Русское техническое общество, празднуя в 1888 году 50-летие этого изобретения Б. С. Якоби, писало: «В истории образованности открытие гальванопластики должно быть приравнено по своему значению к открытию книгопечатания».

Область применения гальванопластики всё больше и больше расширялась. К ней стали прибегать для покрытия металлических изделий слоем стойкого против коррозии металла. Появилось никелирование, хромирование, кадмирование.

Открытие Б. С. Якоби гальванопластики, как и другие его труды в науке и технике, получило полное признание современников. Крупнейшие учёные Фарадей, Гумбольдт, Берцелиус и другие деятели науки горячо откликались на успехи русского ученого.

М. Фарадей, отвечая на письмо Б. С. Якоби, в котором были присланы гальванопластические копии надписи «Фарадею от Якоби с приветствием», писал:

«Меня так сильно заинтересовало Ваше письмо и те большие результаты, о которых Вы даете мне такой обстоятельный отчёт, что я перевёл его и передал почти целиком издателям Philosophical Magazine в надежде, что они признают эти новости важными для своих читателей. Я уверен, что этим не огорчил Вас; я именно желал, чтобы, подобно мне, и другие узнали о достигнутых Вами результатах. Буду питать надежду, что тем или иным путем вновь услышу, по возможности в непродолжительном времени, о дальнейших результатах Ваших трудов, особенно по части применения к механическим целям, и я душевнейшим образом желаю, чтобы Ваши большие труды получили высокую награду, которой они заслуживают... И те пластинки, которые Вы мне прислали, не только мне приятны и лестны, но и сами по себе обе прекрасны в теоретическом практическом отношениях, и все, кто бы их здесь ни видел, восхищаются ими».

Электрохимические реакции положил в основу одного из своих интереснейших изобретений и П. Н. Яблочков. Он поставил перед собой сложную задачу: превратить энергию топлива сразу, непосредственно, электрический ток, обойтись без посредников — паровой машины и генератора. Осуществляя эту заманчивую идею, Яблочков проделал множество опытов, сложных и опасных. Во время одного из них произошел взрыв. Изобретатель чудом спасся. Но реальность замысла самоотверженного изобретателя была доказана. Он создал целую серию так называемых гальванических элементов горения, в которых энергия топлива прямо превращалась в электрическую. Один из генераторов этого типа представлял собой паровой котел, сообщающийся с огнеупорным цилиндром, наполненным раскаленным углем. Водяной пар обтекал уголь. В результате реакции разложения уголь приобретал положительный заряд, а образовавшиеся газы остатки неразложившегося пара — отрицательный, который передавался стенкам огнеупорного цилиндра. Как видно, в гальваническом элементе горения Яблочкова использовалась способность вещёств порождать при взаимодействии электричество. На этой основе действуют все гальванические элементы.

Но Яблочков правильно рассудил, что увеличение энергии, происходящее втаком взаимодействии, например, в процессе горения, приведёт к увеличению отдачи электричества. Один из созданных Яблочковым генераторов, потреблявший в качестве топлива кокс, вырабатывал электрический ток мощностью в 40 лошадиных сил.

Современники не оценили должным образом последней работы Яблочкова, настолько он опередил своё время.

В наши дни техника вновь занялась проблемой создания электрохимического генератора. Только теперь можем мы оценить значение трудов русского исследователя в этой области. Решение проблемы превращения энергии топлива сразу в электрическую значительно упростит и удешевит получение электроэнергии. Ведь паровые двигатели, при посредстве которых на электростанциях энергия топлива превращается в электроэнергию, очень неэкономичны.

Важная отрасль электротехники — электрометаллургия стала всё больше и больше применяться в промышленности в последней четверти восемнадцатого века по мере роста выработки электроэнергии, её первые практические шаги связаны с именами многих изобретателей, действовавших в разных странах.

Из русских изобретателей всецело посвятил себя электрометаллургии Лодыгин, который после создания лампы накаливания сделал в этой области крупные изобретения. Неутомимый новатор трудился до конца своих дней. Последней его работой был проект электрической печи для получения фосфора и аморфного кремния.

Ныне в некоторых отраслях металлургии электрический способ является основным способом производства. Яркий пример — получение алюминия. Этот металл сейчас один из наиболее распространенных. А когда-то алюминий был дороже серебра!

Атомы алюминия в окиси его так прочно сцеплены с атомами кислорода, что восстановить алюминий химическим путем очень хлопотно и дорого, так как нужны редкие и дорогие вещества — восстановители. Поэтому, когда известны были только химические способы получения алюминия, его добывали лишь в лабораториях, да и то в ничтожных количествах. Своим широким распространением этот металл целиком обязан электричеству. Молекула окиси алюминия без труда «разрывается» электрическими силами, и получение этого металла перестало быть теперь трудным и дорогим. Используются электрические методы и при получении других цветных и редких металлов.

Советские учёные Б. Р. и Н. И. Лазаренко заставили электрическую искру обрабатывать металл. В этом способе используется электрическая природа вещества. Когда между двумя электродами проскакивают искры, то положительный электрод начинает разрушаться. От него при каждом перескоке искры отрывается крошечная частица металла. Искры как бы грызут металл. Это электроэрозия. Искре не может противо¬стоять никакой, даже самый твердый сплав.

В электроискровых станках, сконструированных изобретателями Лазаренко, деталь присоединена к одному полюсу установки, производящей электрические искры, а к другому — электрод соответствующей формы, заменяющий сверло, резцы, фрезы. Взяв в качестве инструмента медный стержень определенного сечения, в деталях даже из крепких сплавов можно проделывать отверстия самой замысловатой формы — шестигранные, овальные и т. д. Новые станки обрабатывают детали быстрее, чем обычные. Для шлифовки и полировки изделий также применяются электрохимические методы.


Гостевая книга Связь

Радиолюбители всех стран,
объединяйтесь!

Русский вклад в электротехникуЭлектрическое СолнцеИзобретение осветительной дуговой лампыПервые в мире лампы накаливанияИзобретение электросваркиИзобретение электродвигателяРаботы Столетова. Первые генераторы.Трехфазные асинхронные электродвигатели и генераторы Доливо-Добровольского.Передача электроэнергии на расстояние.Электричество - преобразователь вещества.Изобретение телеграфа.Изобретения в телефонии.

Радиотехнический портал «Радиобанк»
Радиотехника и электроника © KV 2010
О проекте Добавить в избранное
* Радио, электроника, электричество, связь. *  
Теория и практика инженеру и любителю.      
{who_online}