+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ ПО ФИЗИКЕ

ФАКУЛЬТЕТ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова

(физико-химический факультет)

Программа вступительного испытания по физике для поступающих в магистратуру факультета фундаментальной физико-химической инженерии по направлению 03.04.01 «Прикладные математика и физика»

1. Законы Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета.

2. Принцип относительности Галилея и принцип относительности Эйнштейна. Инвариантность интервала между событиями.

3. Преобразование Лоренца. Относительность электрического и магнитного полей.

4. Законы сохранения энергии и импульса. Упругие и неупругие столкновения.

5. Уравнение движения материальной точки в релятивистской механике. Импульс и энергия материальной точки.

6. Закон всемирного тяготения и законы Кеплера. Движение тел в поле тяготения.

7. Закон сохранения момента импульса. Уравнение моментов. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси.

8. Течение идеальной жидкости. Уравнение непрерывности. Уравнение Бернулли.

9. Вязкое движение жидкости. Формула Пуазейля. Число Рейнольдса, его физический смысл.

10. Упругие деформации. Модуль Юнга и коэффициент Пуассона. Энергия упругой деформации.

11. Уравнение состояния идеального газа. Его интерпретация на основе молекулярно-кинетической теории. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

12. Квазистатические процессы. Первое начало термодинамики. Количество теплоты и работа. Внутренняя энергия. Энтальпия.

13. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. Энтропия. Закон возрастания энтропии.

14. Статистический смысл энтропии. Энтропия идеального газа. Флуктуации.

15. Термодинамические потенциалы.

Условие равновесия систем.

16. Распределения Максвелла, Больцмана.

17. Равномерное распределение энергии по степеням свободы. Зависимость теплоемкости газов от температуры.

18. Фазовые переходы. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Диаграммы состояний.

19. Явления переноса: диффузия, теплопроводность, вязкость. Коэффициент переноса в газах.

20. Броуновское движение. Соотношение Эйнштейна.

21. Закон Кулона. Теорема Гаусса в интегральной и дифференциальной формах. Теорема о циркуляции для электростатического поля. Потенциал. Уравнение Пуассона.

22. Электростатическое поле в веществе. Вектор поляризации, электрическая индукция. Граничные условия.

23. Магнитное поле постоянных токов в вакууме. Основные уравнения магнитостатики в вакууме. Закон Био-Савара. Сила Ампера. Сила Лоренца.

24. Магнитное поле в веществе. Основные уравнения магнитостатики в веществе. Граничные условия.

25. Электромагнитная индукция в движущихся и неподвижных проводниках. Э.Д.С. индукции. Само- и взаимоиндукция. Теорема взаимности.

26. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Ток смещения. Материальные уравнения.

27. Закон сохранения энергии для электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга. Импульс электромагнитного поля.

28. Квазистационарные токи. Свободные и вынужденные колебания в электрических цепях. Явления резонанса. Добротность колебательного контура. Ее энергетический смысл.

29. Понятие о спектральном разложении электрических сигналов. Спектры колебаний, модулированных по амплитуде и фазе.

30. Электрические флуктуации. Дробовой и тепловой шумы. Предел чувствительности электроизмерительных приборов.

31. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Уравнение Гельмгольца.

32. Электромагнитные волны в волноводах. Критическая частота. Объемные резонаторы.

33. Понятие о плазме. Дебаевское экранирование. Плазменная частота. Диэлектрическая проницаемость плазмы.

34. Интерференция волн. Временная и пространственная когерентность. Соотношение неопределенностей.

35. Принцип Гюйгенса-Френеля. Число Френеля, его физический смысл. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Границы применимости геометрической оптики.

36. Дифракционный предел разрешения оптических и спектральных приборов. Критерий Рэлея.

37. Пространственное Фурьепреобразование в оптике. Дифракция на синусоидальных решетках. Теория Аббе формирования изображения.

38. Принципы голографии. Голограмма Габора. Голограмма с опорным наклонным пучком. Понятие об объемных голограммах.

39. Волновой пакет. Фазовая и групповая скорость. Формула Рэлея. Классическая теория дисперсии. Нормальная и аномальная дисперсия.

40. Поляризация света. Угол Брюстера. Оптические явления в одноосных кристаллах.

41. Дифракция рентгеновских лучей. Формула ВульфаБрэгга. Показатель преломления вещества для рентгеновских лучей.

42. Квантовая природа света. Внешний фотоэффект. Уравнение Эйнштейна. Эффект Комптона.

43. Корпускулярно-волновой дуализм. Волны де Бройля. Опыты ДжермераДевиссона и Томсона по дифракции электронов.

44. Волновая функция, ее смысл. Операторы координаты и импульса. Средние значения физических величин. Соотношение неопределенностей для координат и импульса. Уравнение Шредингера.

45. Постулаты и принцип соответствия Бора. Энергетический спектр водородоподобных атомов. Радиус Бора. Атомная единица энергии.

46. Туннелирование частицы сквозь прямоугольный потенциальный барьер. Качественная теория альфараспада.

47. Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона, орбитальный и спиновый магнитный момент электрона.

48. Бозоны и фермионы. Принцип Паули. Периодическая система элементов Менделеева.

49. Атом в магнитном поле. Эффект Зеемана. Ядерный магнитный резонанс.

50. Радиоактивный распад атомного ядра. Различие энергетических спектров альфа- и бета- излучения. Нарушение закона сохранения пространственной четности в ядерном бета- распаде.

51. Соотношение неопределенностей для энергии и времени. Оценка времени жизни виртуальных частиц, радиусов сильного и слабого взаимодействий.

52. Резонансный характер ядерных реакций. Эффект Мёссбауэра.

53. Фундаментальные взаимодействия и фундаментальные частицы. Кварковая структура адронов.

54. Распределение Бозе-Эйнштейна. Фотонный газ. Основные законы равновесного излучения.

55. Спонтанное и вынужденное излучение. Методы создания инверсной заселенности. Принцип работы лазера.

56. Концепция фононов. Теплоемкость и теплопроводность кристаллической решетки в модели Дебая. Температура Дебая.

57. Распределение Ферми-Дирака.

Вклад электронов в теплоемкость и теплопроводность кристаллов.

58. Электропроводность полупроводников. Электроны и дырки. Акцепторы и доноры. Электронно-дырочный переход.

59. Сверхпроводимость. Магнитные свойства сверхпроводников. Эффект Мейсснера. Критическое поле и критический ток. Куперовское спаривание. Квантование магнитного потока.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Сивухин Дмитрий Васильевич. Общий курс физики: [Учебное пособие в 5 томах], 3е издание, исправленное и дополненное. М.: Наука, 1989.

2. Киттель Ч. Элементарная физика твердого тела. М.: Наука, 1965.

3. Иванов А. А. Введение в квантовую физику систем из многих частиц. М.: МФТИ, 1993.

4. Ципенюк Ю. М. Физические основы сверхпроводимости. М.: МФТИ, 1995.

<< НАЗАД

© Факультет фундаментальной физико-химической инженерии 2006 — 2021

PVR 6080 — Статический преобразователь частоты 400Гц

Статический преобразователь частоты 400 Гц PVR 6080 выполнен на силовых IGBT-модулях с микропроцессорным управлением

.

 Входное переменное напряжение три фазы (380 В), промышленной частоты 50 Гц, через фильтр электромагнитной совместимости, для исключения влияния работы преобразователя частоты на другие электропотребители, подается на выпрямительный модуль. Выпрямленное постоянное напряжение около 300 В приходит на схему преобразователя (импульсного генератора), который формирует широтно-импульсной модуляцией три фазы переменного напряжения с частотой 400 Гц, приблизительно 270 В. Далее через понижающий трехфазный трансформатор напряжение снижается до 115/200 В и, пройдя сглаживающий индуктивно-емкостной фильтр, попадает на выходной разъем преобразователя частоты. Непосредственно всем процессом управляет микроконтроллер. При этом, постоянно снимаются в нескольких точках (на разных этапах), на каждой фазе, выходные параметры (величина тока, напряжение, частота), которые сравниваются с заданными, и при необходимости вносятся коррективы в работу всей схемы. Контроллер также отслеживает температурный режим всего преобразователя частоты и при перегреве дает команду на отключение.

Основными отличительными особенностями преобразователя частоты перед аналогичными традиционными установками являются:

— неограниченная продолжительность работы при температуре окружающей среды от -20 °С до + 50 °С;

— обеспечение многопрофильной системы защиты: при превышении нормативов по току (мощности), напряжению и температуре, преобразователь частоты автоматически отключается;

— автоматическое поддержание выходного напряжения в пределах установленного допуска при изменении величины нагрузки;

— допускается несимметричность нагрузки по фазам до 50 % от заявленной;

— простота использования в работе;

— высокая надежность;

— минимальное техническое обслуживание.

Преобразователь частоты обладает наилучшими характеристиками оборудования этого класса.

Предназначен для подачи трехфазного напряжения 115/200 вольт 400 Гц при проведении ремонтно-регламентных работ, предполетных и послеполетных проверок, тренингов, тестирований авиационного оборудования и приборов.

«Россети ФСК ЕЭС» | СТАТКОМ

Статический компенсатор реактивной мощности (СТАТКОМ) –  позволяет поддерживать требуемый уровень и качество напряжения, повысить пропускную способность линий электропередачи. Пилотный образец устройства мощностью 50 Мвар, разработанный ОАО «НТЦ электроэнергетики», является базовым элементом для создания ряда инновационных систем компенсации реактивной мощности и управления потоками электроэнергии, включая современные электропередачи и вставки постоянного тока.

СТАТКОМ – статический компенсатор реактивной мощности, выполненный на основе полностью управляемых полупроводниковых приборах, так называемых биполярных транзисторах с изолированным затвором – Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT), по схеме преобразователя напряжения.

Примечание. Преобразователи напряжения – полупроводниковые преобразователи, звено постоянного тока которых отображается источником напряжения на интервале повторяемости процессов коммутации вентилей (источник постоянного тока или батарея конденсаторов большой емкости).

Принцип работы СТАТКОМ идентичен принципу работы агрегатов бесперебойного питания: из напряжения источника постоянного тока за счет широтно-импульсной модуляции и использования фильтра гармоник формируется синусоидальное напряжение частотой 50 Гц±3 Гц. В энергетике используется трехуровневая схема преобразователя. Три уровня напряжения (ноль, половина и полное) позволяют задать двухступенчатую основу синусоиды (см. рис.1 и 2), что позволяет снизить мощность фильтров.

Рис. 1 Схема 3-уровневого СТАТКОМ

Рис. 2. Временные диаграммы работы инвертора

В первом отечественном СТАТКОМ, созданном ОАО «НТЦ электроэнергетики» совместно с ООО «НПЦ Энерком-Сервис», применена система управления, релейной защиты и автоматики собственной разработки. Отличием отечественного СТАТКОМ от зарубежных аналогов является то, что в нем использованы только транзисторные вентили. Такой подход создает возможность более гибкого управления и дополнительного снижения потерь.

На базе этой технологии ООО «НПЦ Энерком-Сервис» в настоящее время разрабатывает оборудование вставки постоянного тока мощностью 200 МВт для создания несинхронной связи энергосистем Сибири и Востока, в настоящее время работающих раздельно.

Пилотный образец СТАТКОМ мощностью ± 50 Мвар на напряжение 15,75 кВ прошел стендовые испытания на номинальные параметры и будет введен в эксплуатацию в 2010 году на подстанции 330/400 кВ Выборгская в Ленинградской области. Это позволит повысить надежность работы существующей вставки постоянного тока, обеспечивающей экспорт электроэнергии в Финляндию.

MRMV4 реле для защиты электродвигателей

  Элементы ANSI
Функции защиты
IB, защита от тепловой перегрузки    49M
I, защита максимального тока с выдержкой времени и защита от короткого замыкания (ненаправленная)
мгновенные, фиксированные во времени, характеристики согласно IEC60255, ANSI
Защита по току с пуском по напряжению посредством адаптивных параметров.
Защита от максимального тока в зависимости от напряжения
Защита от максимального тока с обратной последовательностью фаз
6 50P, 51P

51C
51V
51Q

I2, защита от несбалансированной нагрузки с оценкой тока в отрицательной последовательности фаз  2 46 
IG, защита максимального тока на землю с выдержкой времени и защита от короткого замыкания (ненаправленная)
мгновенные, фиксированные во времени, характеристики согласно IEC60255, ANSI
 4  50N, 51N
I< защита от недостаточной нагрузки  2 37 
Блокировка повторного включения    49R
Незавершенная последовательность    
Защита JAM 2 51LR
Защита заблокированного ротора   51LRS
Запуск двигателя   48
Запусков в час   66 
Вход управления запуском    
Режим реверсирования    
Аварийный запуск    
V<, V>, V(t)<, защита от высокого и пониженного напряжения, защита от пониженного напряжения с зависимостью от времени 6 27, 59
Контроль асимметрии напряжения (V012)V1, пониженное и высокое напряжение в положительной последовательности фазыV2, высокое напряжение в отрицательной последовательности фазы  6 47 
Каждая из шести ступеней защиты частоты может использовать в следующем качестве:
  • f< или f> (контроль повышенных и недостаточных частот)
  • df/dt скорость изменения частоты (ROCOF)
  • (f< и df/dt) или (f> и df/dt) сочетание высокой и пониженной частот и скорости изменения частоты ROCOF)
  • (f< и DF/DT) или (f> и DF/DT) сочетание высокой и пониженной частот и повышения частоты
  • Дельта фи (Выброс вектора)
6
81U/O
81R

78

VX, защита от остаточного напряжения  2 59N 
PQS, защита мощности  6 32, 37 
КМ, коэффициент мощности 2 55
Контроль и логические элементы  
Контроль: отображение состояния, управление временем контроля и обратная блокировка коммутационных устройств    
Логические элементы: до 80 логических уравнений, с 4 входами, возможностью выбора логических шлюзов, таймеров и функции памяти    
Функции контроля
РЦФ, защита от отказа силового выключателя  1 50BF/62BF 
КЦО, функция контроля цепи отключения  1 74TC 
ППот, падение потенциала 1 60FL
КТТ, контроль трансформатора тока 1 60L
УЗВВ, модуль ускорения защит при включении выключателя 1  
Управление нагрузкой и контроль пиковых значений (мощность и ток)    
Контроль ОГИ    
Износ коммутационного устройства с программируемыми кривыми износа    
Регистраторы: Аварийные осциллографы, регистраторы неисправностей, событий, выполнения, запуска и статистические регистраторы    

Что такое электричество? — learn.

sparkfun.com Добавлено в избранное Любимый 71

Статическое или текущее электричество

Прежде чем мы продолжим, давайте обсудим две формы электричества: статическое или текущее. При работе с электроникой гораздо чаще встречается текущее электричество, но также важно понимать статическое электричество.

Статическое электричество

Статическое электричество возникает, когда на объектах, разделенных изолятором, накапливаются противоположные заряды.Статическое (как в «состоянии покоя») электричество существует до тех пор, пока две группы противоположных зарядов не найдут путь между собой, чтобы сбалансировать систему.

Когда заряды все же находят средство уравновешивания, происходит статический разряд . Притяжение зарядов становится настолько большим, что они могут проходить даже через лучшие изоляторы (воздух, стекло, пластик, резину и т. Д. ). Статические разряды могут быть вредными в зависимости от того, через какую среду проходят заряды и на какие поверхности переносятся заряды.Выравнивание зарядов через воздушный зазор может привести к видимому сотрясению, поскольку движущиеся электроны сталкиваются с электронами в воздухе, которые возбуждаются и выделяют энергию в виде света.

Запальные устройства с искровым разрядником используются для создания управляемого статического разряда. Противоположные заряды накапливаются на каждом из проводников, пока их притяжение не станет настолько сильным, что заряды могут течь по воздуху.

Одним из наиболее ярких примеров статического разряда является молния . Когда облачная система накапливает достаточно заряда относительно другой группы облаков или земли, заряды будут пытаться уравновеситься.Когда облако разряжается, огромное количество положительных (а иногда и отрицательных) зарядов проходит по воздуху от земли к облаку, вызывая видимый эффект, с которым мы все знакомы.

Статическое электричество также существует, когда мы трут воздушные шары о голову, чтобы волосы встали дыбом, или когда мы шаркаем по полу в пушистых тапочках и бьем кота (конечно же, случайно). В каждом случае трение от трения о разные типы материалов переносит электроны. Объект, теряющий электроны, становится положительно заряженным, а объект, получающий электроны, становится отрицательно заряженным.Два объекта притягиваются друг к другу, пока не найдут способ уравновесить их.

Работая с электроникой, мы обычно не сталкиваемся со статическим электричеством. Когда мы это делаем, мы обычно пытаемся защитить наши чувствительные электронные компоненты от статического разряда. Профилактические меры против статического электричества включают ношение браслетов ESD (электростатический разряд) или добавление специальных компонентов в схемы для защиты от очень высоких скачков заряда.

Текущее электричество

Текущее электричество — это форма электричества, которая делает возможными все наши электронные штуковины. Эта форма электричества существует, когда заряды могут постоянно течь . В отличие от статического электричества, когда заряды собираются и остаются в покое, текущее электричество является динамическим, заряды всегда находятся в движении. Мы сосредоточимся на этой форме электричества на протяжении всего урока.

Цепи

Для протекания электрического тока требуется цепь: замкнутая, бесконечная петля из проводящего материала.Схема может быть такой же простой, как проводящий провод, соединенный встык, но полезные схемы обычно содержат смесь проводов и других компонентов, которые управляют потоком электричества. Единственное правило, когда дело доходит до создания цепей, — в них не должно быть изоляционных промежутков .

Если у вас есть провод, полный атомов меди, и вы хотите вызвать поток электронов через него, всем свободным электронам нужно где-то течь в одном и том же общем направлении. Медь — отличный проводник, идеальный для протекания зарядов. Если цепь из медного провода разорвана, заряды не могут проходить через воздух, что также предотвратит перемещение любого из зарядов к середине.

С другой стороны, если бы провод был соединен встык, у всех электронов был бы соседний атом, и все они могли бы течь в одном и том же общем направлении.


Теперь мы понимаем , как могут течь электроны , но как мы вообще можем заставить их течь? Затем, когда электроны текут, как они производят энергию, необходимую для освещения лампочек или вращающихся двигателей? Для этого нам нужно понимать электрические поля.


← Предыдущая страница
Текущие расходы

Остерегайтесь статического электричества, генерируемого текущими жидкостями: SHIMADZU (Shimadzu Corporation)

Статическое электричество возникает в сезон, когда воздух сухой. Звук потрескивания, который возникает при снятии свитера, вызван статическим электричеством, возникающим при трении между материалами одежды. Точно так же легкое болевое ощущение, возникающее при прикосновении к дверной ручке после прогулки по ковру, происходит из-за статического электричества, которое накапливается в теле в результате трения ковра и разряжается через небольшой промежуток между дверной ручкой и вашей рукой.
Подобные опыты со статическим электричеством могут быть относительно обычным явлением, поэтому мы часто не обращаем на них особого внимания в нашей повседневной жизни.

Однако статическое электричество может стать большой проблемой для электронных компонентов. При напряжении в несколько киловольт наши тела испытывают лишь легкое болевое ощущение (при очень слабом уровне тока), но некоторые электронные компоненты могут быть повреждены всего лишь 0,1 кВ.
Меры противодействия статическому электричеству включены в сами аналитические приборы, но большее количество статического электричества может привести к их неисправности.

Кроме того, некоторые лабораторные приборы, такие как системы ВЭЖХ (высокоэффективный жидкостной хроматограф), в которых используются легковоспламеняющиеся органические растворители, требуют особой осторожности из-за риска возгорания.
Кроме того, поскольку сложно понять механизм возникновения аварий, связанных со статическим электричеством, и поскольку некоторые аспекты, которые приводят к авариям со статическим электричеством, возникают только при совпадении нескольких факторов, осторожность часто игнорируется. Тем не менее, особая осторожность требуется особенно при использовании больших количеств растворителя, потому что, если все же произойдет авария, это может нанести большой ущерб.

На этой странице конкретно описываются стоки ВЭЖХ, перетекающие в контейнеры с жидкими отходами, но опасность также относится к ситуациям без ВЭЖХ, когда растворитель с низкой проводимостью течет в контейнер с низкой проводимостью.

• Возможность аварий из-за статического электричества, генерируемого текущей жидкостью

Статическое электричество, генерируемое рядом с выходом ВЭЖХ в контейнер для жидких отходов, может потенциально вызвать аварию. Процесс описан ниже.

1.Генерация статического электричества
Когда жидкость проходит через тонкую трубку с высокой скоростью потока, как это происходит в системах ВЭЖХ, электростатический заряд текущего вещества генерирует статическое электричество (электризация потока). (Уровень заряда выше для плохо проводящих растворителей, протекающих через пластиковые трубки. Кроме того, большое количество пузырьков воздуха, протекающих через трубку, может усилить статическое электричество.

A: Заряд, который движется вместе с потоком жидкости
B: Заряд, который есть закреплен на твердой поверхности и не может двигаться

Генерация статического электричества жидкостью, текущей по твердому телу

2.Накопление статического электрического заряда
Если электростатически заряженная жидкость накапливается в электрически изолированном контейнере, величина заряда постепенно увеличивается до точки, при которой она может легко генерировать высокое напряжение, порядка нескольких кВ.

3. Выделение энергии за счет электрического разряда
Если электрический проводник проходит на определенном расстоянии от контейнера, возникает электрический разряд, который высвобождает тепловую энергию.

4.Возгорание легковоспламеняющихся веществ
Если в окружающей атмосфере имеется достаточная концентрация горючего газа, газ легче воспламеняется.

На рисунке 2 показаны возможные аварийные ситуации.

Ситуации с опасностью поражения статическим электричеством

Воздухозаборник увеличивает статическое электричество

• Предотвращение статического электричества

Для предотвращения несчастных случаев, связанных со статическим электричеством, меры должны быть сосредоточены на предотвращении образования и накопления статического электричества.Кроме того, для дальнейшего предотвращения несчастных случаев важно одновременно принимать несколько профилактических мер. В частности, следует принять следующие меры при использовании большого количества легковоспламеняющихся растворителей.

Мероприятие 1
Используйте металлический контейнер для жидких отходов (с проводящей внутренней поверхностью, такой как металлическая банка с покрытием) и заземлите контейнер.
Контейнеры для жидких отходов, отшлифованные надлежащим образом. Нет смысла использовать металлический контейнер, если он не заземлен или провод заземления отсоединился.(P / N 228-21353-91 также может использоваться в качестве заземляющего провода.) Это гарантирует, что статический заряд не накапливается в отработанной жидкости или контейнере.
Даже некоторые металлические контейнеры имеют поверхности, покрытые оксидом или ламинированные, и поэтому могут быть непроводящими. С помощью электрического тестера убедитесь, что емкость заземлена. Если в контейнер для отходов сливается только жидкость с очень низкой проводимостью (10-10 См / м или меньше), можно добавить в контейнер безопасную проводящую жидкость.

Реализована конфигурация с мерами по предотвращению статического электричества

Мероприятие 2
Чтобы искры не попали в контейнер для отходов, старайтесь, чтобы любые зазоры на впускных и выпускных отверстиях были как можно меньше.
(Чтобы минимизировать такие зазоры, колпачки P / N 228-21354-91 могут также использоваться для банок на 18 и 4 л.)

Действие 3
Не допускайте попадания электростатически заряженных предметов, включая тела людей, в контейнер для отходов. .
Чтобы предотвратить накопление заряда на теле, наденьте антистатическую одежду или обувь, заземлите тело с помощью антистатического браслета (с резистором 1 МОм для защиты тела) или обеспечьте токопроводящие поверхности пола в рабочих зонах, например с антистатическими ковриками.Если вы не приняли никаких антистатических мер, прикоснитесь к заземленному металлическому предмету, прежде чем приближаться к контейнеру для отходов, чтобы заземлить любой электростатический заряд, исходящий от вашего тела.

Измерение 4
Используйте трубки с большим внутренним диаметром (например, не менее 2 мм) для дренажных линий, по которым протекает большое количество жидкости.
Пузырьки воздуха в жидкости могут увеличивать электростатический заряд в несколько десятков раз. Проверьте соединения трубок на предмет утечки воздуха.

Измерение 5
Если контейнер для жидких отходов нельзя сделать проводящим, убедитесь, что конец сливной трубки остается ниже поверхности жидкости в контейнере для отходов.Или поместите заземленный металл в жидкость.
Однако этот метод в основном неэффективен для жидкостей с низкой проводимостью (10-10 См / м или меньше).

Действие 6
Используйте как можно меньший контейнер для жидких отходов, чтобы минимизировать ущерб в случае пожара.

Действие 7
Повышение уровня влажности (например, выше 65%) может иметь антистатический эффект. Поэтому не допускайте пересыхания помещения.

Аварии, связанные со статическим электричеством, можно предотвратить, соблюдая указанные выше меры.Эти меры могут показаться ненужными, но также важна подготовка к таким возможностям.
Как производитель систем ВЭЖХ, мы надеемся поставлять простые в использовании периферийные устройства, которые также тщательно разработаны с точки зрения безопасности.

Основы статического электричества Рона Куртуса

SfC Home> Физика> Электричество> Статическое электричество>

от Рона Куртуса

Статическое электричество — это накопление электрических зарядов на поверхности какого-либо объекта или материала.Статическое электричество обычно создается, когда материалы растягиваются или трются друг о друга, в результате чего положительные (+) заряды накапливаются на одном материале, а отрицательные (-) заряды — на другой поверхности. Статическое электричество может привести к искрам, ударам или слипанию материалов.

Вопросы, которые могут у вас возникнуть:

  • Что такое статическое электричество?
  • Как это создано?
  • Какие эффекты оказывает статическое электричество?

Этот урок ответит на эти вопросы.Полезный инструмент: Конвертация единиц



( Примечание : Если вы ищете информацию о том, как остановить получение статического электричества разряды , см. Управление статическим электричеством.)

Описание статического электричества

Статическое электричество — это накопление электрических зарядов на поверхности материала, обычно изолятора или непроводника электричества. Он называется «статическим», потому что в нем не течет ток, как в электричестве переменного (AC) или постоянного (DC) тока.

Обычно в статическом электричестве участвуют два материала: один имеет избыток электронов или отрицательных (-) зарядов на поверхности, а другой материал имеет избыток положительных (+) электрических зарядов. Атомы у поверхности материала, потерявшие один или несколько электронов, будут иметь положительный (+) электрический заряд.

Отрицательные (-) заряды собираются на поверхности трубы PCV

Если один из материалов является заземленным электрическим проводником, то его заряды немедленно исчезнут, а другой материал останется заряженным.

Причина статического электричества

Статическое электричество обычно возникает, когда определенные материалы трутся друг о друга — например, шерсть о пластик или подошва вашей обуви о ковер. Это также возникает, когда материалы прижимаются друг к другу и разрываются.

В процессе этого процесса электроны отрываются от поверхности одного материала и перемещаются на поверхность другого материала. Это называется трибоэлектрическим эффектом или трибоэлектрическим зарядом.

Материал, теряющий электроны, в конечном итоге имеет избыток положительных (+) зарядов.Материал, который получает электроны, в конечном итоге имеет на своей поверхности избыток отрицательных (-) зарядов.

Предпочтительно сухой воздух

Статическое электричество образуется намного лучше, когда воздух сухой или низкая влажность. Когда воздух влажный, молекулы воды могут собираться на поверхности различных материалов. Это может предотвратить накопление электрических зарядов. Причина связана с формой молекулы воды и ее собственными электрическими силами.

Ливни

Но когда между каплями воды наблюдается сильная турбулентность, например, в грозовом облаке, на каплях воды могут накапливаться статические электрические заряды.

Бенджамин Франклин показал, что статическое электричество создается в грозовом облаке при запуске воздушного змея во время шторма. Он обнаружил статическое электричество, увидев встающие дыбом волоски на веревке воздушного змея и создав статическую электрическую искру с помощью металлического ключа. Это был опасный эксперимент, и Франклину повезло, что его не убили.

( Подробнее см. Биографию жизни Бена Франклина. )

Свойства или эффекты статического электричества

Статическое электричество может вызывать притяжение или отталкивание материалов.Это также может вызвать перескок искры с одного материала на другой.

Аттракцион

Потрите шерстяной свитер воздушным шариком. Воздушный шар собирает на своей поверхности отрицательные электрические заряды, а шерсть — положительные. Затем вы можете прикрепить шар к стене, в которой не будет избытка заряда. Воздушный шар также будет прилипать к шерсти, хотя заряды могут быстро вернуться к исходному материалу.

Также можно провести по волосам расческой, чтобы зарядить расческу статическим электричеством.Затем расческу можно использовать для притягивания нейтральных кусочков ткани.

Использование статического электричества для сбора ткани гребешком

Отталкивание

Расчешите волосы в сухой день или после использования фена. Пластиковая расческа собирает отрицательные заряды с волос, вызывая избыток положительных зарядов в волосах. Поскольку одноименные заряды отталкиваются, пряди волос будут отталкиваться друг от друга, вызывая эффект «распадающихся волос».

Искры

Если на одном объекте или материале достаточно положительных (+) электрических зарядов и достаточно отрицательных (-) зарядов на поверхности другого объекта, притяжение между зарядами может быть достаточно большим, чтобы электроны перепрыгнули через воздушный зазор между объектами. .

Как только несколько электронов начинают двигаться через зазор, они нагревают воздух, так что через зазор будет прыгать все больше и больше электронов. Это еще больше нагревает воздух. Все это происходит очень быстро, и воздух становится настолько горячим, что ненадолго светится. Это искра.

То же самое происходит с молнией, за исключением гораздо большего масштаба, с более высокими напряжениями и токами.

Сводка

Трение некоторых материалов друг о друга может вызвать накопление электрических зарядов на поверхностях.Противоположные заряды притягиваются, а одинаковые отталкиваются. Любой из зарядов будет привлечен к чему-то нейтральному. Искры — это крайний случай, когда электроны притягиваются к объекту, имеющему положительный заряд, и прыгают через воздушный зазор, тем самым нагревая воздух в течение доли секунды.


Электрифицировать других, стараясь изо всех сил


Ресурсы и ссылки

Полномочия Рона Куртуса

Сайтов

Статические ресурсы электроэнергии

Книги

(Примечание: Школа чемпионов может получать комиссионные от покупки книг)

Книги по электростатике с самым высоким рейтингом


Вопросы и комментарии

Есть ли у вас какие-либо вопросы, комментарии или мнения по этой теме? Если да, отправьте свой отзыв по электронной почте.Я постараюсь вернуться к вам как можно скорее.


Поделиться страницей

Нажмите кнопку, чтобы добавить эту страницу в закладки или поделиться ею через Twitter, Facebook, электронную почту или другие службы:


Студенты и исследователи

Веб-адрес этой страницы:
www.school-for-champions.com/science/static_electricity.htm

Пожалуйста, включите его в качестве ссылки на свой веб-сайт или в качестве ссылки в своем отчете, документе или диссертации.

Авторские права © Ограничения


Где ты сейчас?

Школа чемпионов

Электроэнергетика

Основы статического электричества

Статическое электричество 4: Статическое электричество и молния

Фото: Clipart.com

Назначение

Чтобы помочь учащимся понять концепции, связанные со статическим электричеством, на единственном примере: молния.


Контекст

Этот урок является первым из серии из четырех частей, посвященных статическому электричеству. Эти уроки призваны помочь учащимся понять, что статическое электричество — это явление, связанное с положительными и отрицательными зарядами.

Понимание статического электричества должно начинаться с концепции, что вся материя состоит из атомов, а все атомы состоят из субатомных частиц, среди которых есть заряженные частицы, известные как электроны и протоны.Протоны несут положительный заряд (+), а электроны — отрицательный заряд (-). Число электронов в атоме — от одного до примерно 100 — совпадает с числом заряженных частиц или протонов в ядре и определяет, как атом будет связываться с другими атомами, образуя молекулы. Электрически нейтральные частицы (нейтроны) в ядре увеличивают его массу, но не влияют на количество электронов и поэтому почти не влияют на связи атома с другими атомами (его химическое поведение).

Чтобы лучше понять статическое электричество, вы должны помочь своим ученикам установить связь между их повседневным опытом работы со статическим электричеством, например, молнией, получением сотрясений после перетасовки по ковру, снятием с себя одежды, которая цепляется друг за друга. сушить волосы феном, расчесывать волосы зимой — со статическими упражнениями, проводимыми в классе.Попросите их попытаться описать и объяснить свой повседневный опыт работы со статикой в ​​терминах, которые они изучают: отталкивание, притяжение, статический заряд, перенос электронов. Важно, чтобы учащиеся усвоили концепцию, согласно которой противоположно заряженные объекты притягиваются друг к другу, а одноименные заряженные объекты отталкиваются. Менее важно то, что они могут вспомнить, какие материалы имеют тенденцию приобретать отрицательный или положительный заряд.

Когда два разных материала вступают в тесный контакт, например, трется войлок о воздушный шар или две воздушные массы в грозовом облаке, электроны могут переходить от одного материала к другому.Когда это происходит, в одном материале оказывается избыток электронов, и он становится отрицательно заряженным, в то время как другой в конечном итоге испытывает недостаток электронов и становится положительно заряженным. Это накопление несбалансированных зарядов на объектах приводит к явлениям, которые мы обычно называем статическим электричеством.

Когда учащиеся только начинают понимать атомы, они не могут уверенно проводить различие между атомами и молекулами. Студенты часто приходят к мысли, что атомы каким-то образом просто заполняют материю, а не к правильному представлению о том, что атомы и есть материя.У учеников средней школы также есть проблемы с представлением о том, что атомы находятся в постоянном движении. Принятие этих концепций необходимо студентам, чтобы понять атомную теорию и ее объяснительную силу. («Контрольные показатели научной грамотности», стр. 75.)

В курсе «Статическое электричество 1: знакомство с атомами» учащихся просят просматривать веб-сайты, чтобы узнать об основной структуре атома, а также о положительных и отрицательных зарядах его субчастиц. Этот урок закладывает основу для дальнейшего изучения статического и текущего электричества, сосредоточив внимание на идее положительных и отрицательных зарядов на атомном уровне.Из-за количества и сложности информации, связанной с этой темой, учащиеся со временем получат понимание этих концепций. Важно, чтобы они исследовали эту тему в различных контекстах.

Статическое электричество 2: Знакомство со статическим электричеством помогает студентам расширить представления об атомах и о том, как они связаны со статическим электричеством. На этом уроке учащиеся проводят несколько простых экспериментов, создавая статическое электричество, чтобы продемонстрировать, как противоположные заряды притягиваются друг к другу, а подобные заряды отталкиваются.Затем студенты изучают веб-сайт, который более подробно объясняет эти концепции.

Статическое электричество 3: Подробнее о статическом электричестве помогает расширить представления учащихся об атомах и их отношении к статическому электричеству. На этом уроке студенты изучают веб-сайт, чтобы изучить концепции, связанные со статическим электричеством. Затем ученики проводят эксперименты, в которых они создают статическое электричество и демонстрируют, как противоположные заряды притягиваются друг к другу, а подобные заряды отталкиваются.

Статическое электричество 4: Статическое электричество и молния знакомит учащихся с концепциями молнии и их отношением к статическому электричеству.На этом уроке учащиеся изучают различные веб-сайты, чтобы узнать о молнии, а затем объяснить своими словами, что вызывает молнию и как это связано со статическим электричеством.


Мотивация

Прежде чем попросить учащихся изучить веб-сайты, посвященные молниям и статическому электричеству, обсудите с ними их текущие знания по теме.

Раздайте пакет действий «Статическое электричество и молния». Студенты должны заполнить Часть 1 пакета в это время.Попросите учащихся записать свои ответы своими словами. Сообщите им, что они вернутся к этим ответам позже на уроке, после того, как завершат веб-квест. Обсудите со студентами, как они ответили на вопросы из Части 1 своего практического пакета.


Развитие

На этом уроке учащиеся будут использовать свою ведомость по статическому электричеству и молниям, чтобы пройти веб-квест, изучая следующие веб-сайты, чтобы больше узнать о молниях и статическом электричестве:

Предложите учащимся работать в парах или небольших группах, чтобы они могли помочь друг другу понять факты и концепции, используемые при исследовании Интернета.

После того, как учащиеся завершат часть 2 пакета заданий, проведите обсуждение, чтобы помочь им осмыслить идеи. Ниже приведены вопросы из пакета с предлагаемыми ответами.

Статическое электричество и молния

  • Объясните, что вызывает молнию. Как принцип притяжения противоположных зарядов способствует возникновению молнии? (Воздух, капли воды и даже кристаллы льда сильно трутся друг о друга внутри грозовой тучи, создавая два противоположных вида электрического заряда: отрицательный и положительный.Когда притяжение между зарядами настолько велико, что они толкают воздух навстречу друг другу, у вас есть молния.)
  • Нарисуйте схему, чтобы проиллюстрировать, что происходит с электронами в облаках и на земле во время грозы.
  • Как проще всего определить, как далеко от вас находится молния? (Свет распространяется быстрее звука. Если вы видите вспышку молнии, считайте секунды, пока не услышите гром. Разделите полученное число на пять, и это скажет вам, на сколько миль находится молния.)

Основы статического электричества

  • Опишите влияние статического электричества на материю. Используйте несколько примеров из своей повседневной жизни. (Статическое электричество может привести к слипанию или слипанию материалов. Например, вы можете наблюдать «статическое прилипание» к одежде, исходящей из сушилки. Это может привести к тому, что материалы отталкиваются или расходятся. Вы можете увидеть, как ваши волосы отталкиваются друг от друга после расчесывания. сухой день. Он может создавать искры, летящие от одного объекта к другому.Например, после того, как вы прошли по ковру, вы можете наблюдать искру от вашего пальца непосредственно перед тем, как коснуться дверной ручки. Вы также можете увидеть очень большие искры, когда увидите молнию во время грозы.)
  • Опишите, как работает электроскоп для обнаружения статического электричества. (При наличии статического электричества заряды спускаются вниз по стержню электроскопа и накапливаются на фольгах. Поскольку каждая фольга собирает одинаковый тип заряда, они разделяются или отталкиваются друг от друга.)
  • Почему лучше не использовать металлы для создания статического электричества? (Хотя трение о металлические предметы может вызвать некоторое статическое электричество, на самом деле это не работает.Это связано с тем, что электричество обычно проходит через металл, а не накапливается на поверхности, как это происходит с материалом, который не проводит электричество, например, пластиком.)
  • Опишите, как Бен Франклин доказал, что молния является статическим электричеством. (Бен Франклин доказал, что молния представляет собой статическое электричество, запустив воздушного змея во время шторма и обнаружив статическое электричество, увидев, как волоски на веревке воздушного змея встают дыбом и создают искру на металлическом кайте, прикрепленном к воздушному змею.)
  • Как статическое электричество может повредить компьютер? (Если вы дотронетесь до печатной платы компьютера, что вызовет искру статического электричества, это может серьезно повредить схему. Внезапный выброс электронов может легко разрушить микрочипы в компьютере.)

Искры статического электричества

  • Опишите причину искры. (Искра — это внезапный бросок электронов по воздуху от одного проводника к другому, нагревая воздух до тех пор, пока он не станет раскаленным добела.По мере того как количество электрических зарядов у поверхности материалов увеличивается, притяжение между положительными и отрицательными зарядами становится больше. Если притяжение достаточно велико, некоторые электроны покинут свой материал и полетят к другому объекту. Электроны, движущиеся в воздухе, вызывают его нагрев. По мере того, как воздух нагревается, все больше и больше электронов начинают прыгать на другую сторону, вызывая еще больше тепла, пока он не станет раскаленным добела. Это искра, которую вы видите и чувствуете.)
  • Чем молния отличается от искры? (Молния работает так же, как искра, за исключением того, что она случается в больших масштабах. Молния возникает, когда капли воды кружатся в грозовом облаке. Они собирают либо положительные, либо отрицательные электрические заряды, так что вскоре одно облако может быть положительным и другое облако может быть отрицательным. Для того чтобы молния могла начаться, электрическое давление должно быть чрезвычайно высоким. Молния может переходить от облака к облаку или от земли к облаку.)
  • Что вызывает гром? (Гром возникает из-за того, что воздух очень быстро расширяется и сжимается.)

Использование статического электричества

  • Назовите несколько полезных способов использования статического электричества. (Статическое электричество используется для борьбы с загрязнением окружающей среды, копировальных аппаратов и покраски.)
  • Опишите, как статическое электричество можно использовать для борьбы с загрязнением воздуха. (Заводы используют статическое электричество, чтобы уменьшить загрязнение окружающей среды, придавая дыму электрический заряд.Когда он проходит мимо электрода с противоположным зарядом, большая часть частиц дыма прилипает к электроду. Это предотвращает попадание загрязняющих веществ в атмосферу.)

Оценка

После того, как учащиеся завершили веб-квест и ответили на вопросы в Части 2 пакета упражнений, попросите их уточнить определение статического электричества и молнии, которое они разработали в разделе «Мотивация».

В Части 3 студенты должны объяснить, какие изменения они внесли и почему они внесли их.Попросите учащихся перечислить любые доказательства, которые они нашли в веб-квесте, которые побудили их изменить свое определение.

Кроме того, попросите студентов объяснить, как статическое электричество, молния и искры являются взаимосвязанными явлениями. Затем нарисуйте диаграмму, показывающую отрицательные и положительные заряды, возникающие во время грозы.


Добавочные номера

Следующие Интернет-ресурсы можно использовать для дальнейшего изучения тем, связанных с молниями и статическим электричеством:

  • Молния На сайте NOVA Online есть мероприятие «Молния в помещении», в котором даются инструкции по проведению эксперимента с участием молний и искр.
  • Static Electricity рассматривает статическое электричество с точки зрения потенциальных эффектов электростатического разряда, включая предотвращение электростатического разряда в производстве электроники, материалы для электростатических растворов и уменьшение вредного воздействия электростатического разряда.
  • На веб-сайте Театра электричества Бостонского музея науки есть множество тем, связанных с молниями, в том числе история, воздушный змей Франклина, викторина по безопасности и ресурсы для учителей с экспериментами.

Отправьте нам отзыв об этом уроке>

Статическое электричество — Использование и опасность статического электричества — GCSE Physics (Single Science) Revision

Вы можете получить электростатический разряд , если вы электрически «заряжены» и прикоснетесь к чему-то, что заземлено, или если вы заземлены и вы касаетесь чего-то заряженного.

Например, когда вы идете по виниловому полу или нейлоновому ковру, вы «заряжаетесь» из-за трения.Вы можете заземлить себя и получить электростатический разряд, прикоснувшись к металлической дверной ручке, водопроводной трубе или даже к другому человеку.

В этом слайд-шоу мужчина улавливает электроны, когда идет по ковру:

1. Ковер покрыт электронами

2. Когда человек идет, он собирает электрические заряды

3. Когда они пожимают друг другу руки, через женщину проходит электрический разряд

Проблемы со статикой

Вот несколько примеров проблем, связанных со статикой:

  • Это неприятность, когда пыль и грязь притягиваются к изоляторам, таким как экраны телевизоров и мониторы компьютеров.
  • неприятно, когда одежда из синтетических материалов прилипает друг к другу и к телу, особенно сразу после того, как она была в сушильной машине.

Антистатические спреи, жидкости и тряпки предотвращают накопление заряда. позволяя ему уводить прочь.

Опасность статического электричества

В облаках может накапливаться статическое электричество. Это может вызвать образование огромной искры между землей и облаком. Это вызывает молнию — поток заряда в атмосфере.

Вот несколько примеров опасностей, связанных со статическим электричеством:

  • Это опасно, когда есть горючие газы или высокая концентрация кислорода. Искра может воспламенить газы и вызвать взрыв.
  • Опасно прикасаться к чему-то, на что нанесен большой электрический заряд. Заряд пройдет через ваше тело, вызывая поражение электрическим током . Это может вызвать ожоги или даже остановку сердца. Человек мог умереть от поражения электрическим током.

Заправка самолетов и танкеров также представляет особую опасность. Если топливо, проходящее по шлангу к автомобилю, будет накапливать статический заряд, возникшая искра может воспламенить топливо. Шланги заземлены, чтобы этого не произошло.

Основы статического электричества | OPW Retail Fueling EMEA

Откуда статическое электричество?

Статическое электричество генерируется, когда топливо с низкой проводимостью, такое как бензин, течет по непроводящей трубе.Отрицательные заряды накапливаются на стенках трубы, а положительные уносятся с топливом. Это разделение зарядов аналогично тому, что происходит, когда два непроводящих материала трутся друг о друга. Попробуйте потереть воздушный шар о кожу или волосы, чтобы испытать электростатический заряд.

Так как непроводящая труба не может рассеивать или отводить заряды, которые они накапливаются на стенке трубы. Больше зарядов генерируется при использовании топлива с низкой проводимостью, высоких скоростей потока, турбулентности, вызываемой изгибами, пламегасителями, фильтрами и т. Д.и любыми примесями в топливе. Испытания непроводящих труб показали, что возможны заряды до 90 000 В.

Нажмите, чтобы воспроизвести анимацию генерации заряда — Принцип 1

Заряды распределяются по стенке трубы неравномерно, а зависят от потока топлива и турбулентности в трубе. Разряд может происходить между стенкой трубы и заземленным предметом (металлическим фланцем или подобным), между стенкой трубы и топливом или между различными заряженными участками на стенке трубы.

Если в трубе имеется легковоспламеняющаяся среда, она может воспламениться от разряда. Известно, что это произошло около конца наливных труб в точке налива

.

Заряды в трубе также создают вокруг трубы электростатическое поле. Незаземленные проводящие объекты в этом поле получат индуцированный электростатический потенциал. Это означает, что фланцы, юбочные зажимы и другие предметы за пределами трубы могут иметь опасный потенциал, если они должным образом не соединены и не заземлены. Разряды могут происходить от этих объектов к любому проводящему объекту с разным потенциалом: заземленным объектам, инструментам или людям.

Нажмите, чтобы воспроизвести анимацию электростатической индукции — Принцип 2

Токопроводящие трубопроводы рассеивают статические заряды

В проводящей системе меньше зарядов создается потоком топлива, и эти заряды немедленно рассеиваются на землю.

Нажмите, чтобы воспроизвести анимацию рассеивания в проводящей трубе

Статическое электричество, сильное как молния

изображение: Процесс наноимпринтинга посмотреть еще

Кредит: Дон Сон Ким (POSTECH)

Удар статическим электричеством, который чаще возникает зимой, неприятен.Когда два разных объекта находятся в повторяющемся контакте, возникает трение, которое затем создает статическое электричество.

Это легко найти в наших повседневных делах, и это очень раздражает даже влюбленных. Фактически, в статическом электричестве нет электрического тока, но возникают десятки тысяч вольт, равные мощности молнии. Тогда можем ли мы собирать статическое электричество для использования? Ответ положительный.

Проф. Дон Сон Ким и его аспирант Донхён Ю из отдела машиностроения POSTECH и проф.Джэ-Юн Сим и его аспирант Сеулмин Ли из отдела электроники и электротехники POSTECH совместно с исследовательскими группами профессора Унбонга Хванга из POSTECH и Донгви Чой из Университета Кён Хи разработали новую технологию для увеличения общего количества энергии, генерируемой «трибоэлектрический наногенератор», который может преобразовывать статическое электричество в энергию. Тем временем им также удалось разработать интегральную схему, которая превращает эту энергию в практическую электрическую энергию.

Сбор энергии — это технология, которая собирает и преобразует энергии, которые возникают в повседневной жизни, такие как человеческие действия, свет, тепло, вибрация объекта и электромагнитная волна, и быстро исчезают в полезные энергии. Среди многих технологий сбора энергии трибоэлектрический наногенератор — это устройство, которое получает статическое электричество, которое можно обнаружить, когда два разных материала находятся в контакте и разъединяются.

До сих пор было проведено много исследований трибоэлектрического наногенератора, однако его было трудно коммерциализировать из-за его ограничений, таких как небольшое количество энергии, преобразуемой из накопленного статического электричества, и что энергия генерируется только при трении.

Совместная исследовательская группа создала структуру наноповерхности, используя процесс наноимпринтинга для усиления трения при одном и том же контакте и в разных условиях. Они также использовали процесс полирования для получения большего количества статического электричества при тех же условиях трения из-за легкости передачи электронов между двумя объектами.

Процесс наноимпринтинга — это метод формирования наноструктур на поверхности термопластичного полимера путем наложения наноразмерных форм с полимерными пленками и последующего нагревания под определенным давлением.Процесс полирования — это метод, который упорядочивает молекулярные структуры путем изменения направления диполей контактирующих материалов и приложения высокого напряжения.

Тем временем совместная исследовательская группа успешно изобрела интегральную схему, которая преобразовывала временную и нестабильную электрическую энергию, генерируемую трибоэлектрическим наногенератором, в надежный источник энергии. Они продемонстрировали, что даже при подаче энергии 2,5 мкВт эффективность преобразования составила более 70%. Это был первый раз, когда команда проверила эту стабильную степень 1.При использовании этой недавно разработанной интегральной схемы было получено 8 В без внешнего источника питания. Этого количества энергии хватило для работы датчиков термо- и влагомеров, калькулятора и прочего.

Это исследование было первой демонстрацией трибоэлектрического наногенератора, изготовленного методом наноимпринтинга с одновременным использованием тепла, давления и полировки. Используя эти недавно представленные трибоэлектрические наногенераторы и интегральную схему, можно увеличить общее количество электроэнергии, производимой за счет полученного статического электричества, и преобразовать ее в надежную энергию.Ожидается, что эта технология может стать отправной точкой для будущего развития системы с автономным питанием, которая управляет датчиками без внешнего источника питания.

Проф. Донг Сунг Ким сказал: «Обычные трибоэлектрические наногенераторы столкнулись с проблемами при получении надежной электроэнергии, потому что они использовали вспомогательный источник энергии для работы коммерческой интегральной схемы или для автономной работы. Однако наши выводы могут преодолеть эти ограничения путем преобразования статического электричества. в надежную мощность, которую можно использовать мгновенно.Это также имеет значение, так как это исследование проводилось совместно с коллегами из различных областей академической дисциплины ».

###

Исследование поддержано Агентством оборонного развития и Национальным исследовательским фондом Кореи. Статья об исследовании была недавно размещена на веб-сайте Nano Energy , одного из престижных журналов по физике и химии.



Заявление об отказе от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за точность выпусков новостей, размещенных на EurekAlert! участвующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.