Способ совмещения трехэлектродного, вертикального и однополярного электрических зондирований. Однополярное электричествоФормы и характеристики электрических сигналов Часто в электронных схемах требуется сгенерировать разные типы сигналов, имеющих различные частоты и формы, такие как меандры, прямоугольные, треугольные, пилообразные сигналы и различные импульсы. Эти сигналы различной формы могут использоваться в качестве сигналов синхронизации, тактирующих сигналов или в качестве запускающих синхроимпульсов. В первую очередь необходимо понять основные характеристики, описывающие электрические сигналы. С технической точки зрения, электрические сигналы являются визуальным представлением изменения напряжения или тока с течением времени. То есть, фактически — это график изменения напряжения и тока, где по горизонтальной оси мы откладываем время, а по вертикальной оси — значения напряжения или тока в этот момент времени. Существует множество различных типов электрических сигналов, но в целом, все они могут быть разбиты на две основные группы.
Будучи однонаправленными, двунаправленными, симметричными, несимметричными, простыми или сложными, все электрические сигналы имеют три общие характеристики:
Периодические сигналыПериодические сигналы являются самыми распространенными, поскольку включают в себя синусоиды. Переменный ток в розетке дома представляет из себя синусоиду, плавно изменяющуюся с течением времени с частотой 50Гц. Время, которое проходит между отдельными повторениями цикла синусоиды называется ее периодом. Другими словами, это время, необходимое для того, чтобы сигнал начал повторяться. Период может изменяться от долей секунды до тысяч секунд, так как он связан с его частотой. Например, синусоидальный сигнал, которому требуется 1 секунда для совершения полного цикла, имеет период равный одной секунде. Аналогично, для синусоидального сигнала, которому требуется 5 секунд для совершения полного цикла, имеет период равный 5 секундам, и так далее. Итак, отрезок времени, который требуется для сигнала, чтобы завершить полный цикл своего изменения, прежде чем он вновь повторится, называется периодом сигнала и измеряется в секундах. Мы можем выразить сигнал в виде числа периодов T в секунду, как показано на рисунке ниже.
Синусоидальный сигнал
Время периода часто измеряется в секундах ( с ), миллисекундах (мс) и микросекундах (мкс). Для синусоидальной формы волны, время периода сигнала также можно выражать в градусах, либо в радианах, учитывая, что один полный цикл равен 360° (Т = 360°), или, если в радианах, то Период и частота математически являются обратными друг другу величинами. С уменьшением времени периода сигнала, его частота увеличивается и наоборот. Соотношения между периодом сигнала и его частотой:
Один герц в точности равен одному циклу в секунду, но один герц является очень маленькой величиной, поэтому часто можно встретить префиксы, обозначающие порядок величины сигнала, такие как кГц, МГц, ГГц и даже ТГц
МеандрМеандры широко используются в электронных схемах для тактирования и сигналов синхронизации, так как они имеют симметричную прямоугольную форму волны с равной продолжительностью полупериодов. Практически все цифровые логические схемы используют сигналы в виде меандра на своих входах и выходах.
Так как форма меандра симметрична, и каждая половина цикла одинакова, то длительность положительной части импульса равна промежутку времени, когда импульс отрицателен (нулевой). Для меандров, используемых в качестве тактирующих сигналов в цифровых схемах, длительность положительного импульса называется временем заполнения периода. Для меандра, время заполнения Например, для сигнала с временем заполнения равным 10 мс, его частота равна:
Меандры используются в цифровых системах для представления уровня логической «1» большими значениями его амплитуды и уровня логического «0» маленькими значениями амплитуды. Если время заполнения, не равно 50% от длительности его периода, то такой сигнал уже представялет более общий случай и называется прямоугольным сигналом. В случае, или если время положительной части периода сигнала мало, то такой сигнал, является импульсом.
Прямоугольный сигналПрямоугольные сигналы отличаются от меандров тем, что длительности положительной и отрицательной частей периода не равны между собой. Прямоугольные сигналы поэтому классифицируются как несимметричные сигналы.
В данном случае я изобразил сигнал, принимающий только положительные значения, хотя, в общем случае, отрицательные значения сигнала могут быть значительно ниже нулевой отметки. На изображенном примере, длительность положительного импульса больше, чем длительность отрицательного, хотя, это и не обязательно. Главное, чтобы форма сигнала была прямоугольной. Отношение периода повторения сигнала Величину обратную скважности называют коэффициентом заполнения (duty cycle): Пример расчета Пусть имеется прямоугольный сигнал с импульсом длительностью 10мс и коэффициентом заполнения 25%. Необходимо найти частоту этого сигнала. Коэффициент заполнения равен 25% или ¼, и совпадает с шириной импульса, которая составляет 10мс. Таким образом, период сигнала должен быть равен: 10мс (25%) + 30мс (75%) = 40мс (100%).
Прямоугольные сигналы могут использоваться для регулирования количества энергии, отдаваемой в нагрузку, такую, например, как лампа или двигатель, изменением скважности сигнала. Чем выше коэффициент заполнения, тем больше среднее количество энергии должно быть отдано в нагрузку, и, соответственно, меньший коэффициент заполнения, означает меньшее среднее количество энергии, отдаваемое в нагрузку. Отличным примером этого является использование широтно-импульсной модуляции в регуляторах скорости. Термин широтно-импульсная модуляция (ШИМ) буквально и означает «изменение ширины импульса».
Треугольные сигналыТреугольные сигналы, как правило, это двунаправленные несинусоидальные сигналы, которые колеблются между положительным и отрицательным пиковыми значениями. Треугольный сигнал представляет собой относительно медленно линейно растущее и падающее напряжение с постоянной частотой. Скорость, с которой напряжение изменяет свое направление равна для обоих половинок периода, как показано ниже.
Как правило, для треугольных сигналов, продолжительность роста сигнала, равна продолжительности его спада, давая тем самым 50% коэффициент заполнения. Задав амплитуду и частоту сигнала, мы можем определить среднее значение его амплитуды. В случае несимметричной треугольной формы сигнала, которую мы можем получить изменением скорости роста и спада на различные величины, мы имеем еще один тип сигнала известный под названием пилообразный сигнал.
Пилообразный сигналПилообразный сигнал — это еще один тип периодического сигнала. Как следует из названия, форма такого сигнала напоминает зубья пилы. Пилообразный сигнал может иметь зеркальное отражение самого себя, имея либо медленный рост, но очень крутой спад, или чрезвычайно крутой, почти вертикальный рост и медленный спад.
Пилообразный сигнал с медленным ростом является более распространенным из двух типов сигналов, являющийся, практически, идеально линейным. Пилообразный сигнал генерируется большинством функциональных генераторов и состоит из основной частоты (f) и четных гармоник. Это означает, с практической точки зрения, что он богат гармониками, и в случае, например, с музыкальными синтезаторами, для музыкантов дает качественный звук без искажений.
Импульсы и запускающие сигналы (триггеры)Хотя, технически, запускающие сигналы и импульсы два отдельных типа сигналов, но отличия между ними незначительны. Запускающий сигнал — это всего лишь очень узкий импульс. Разница в том, что триггер может быть как положительной, так и отрицательной полярности, тогда как импульс только положительным. Форма импульса, или серии импульсов, как их чаще называют, является одним из видов несинусоидальной формы сигналов, похожей на прямоугольный сигнал. Разница в том, что импульсный сигнал определяется часто только коэффициентом заполнения. Для запускающего сигнала положительная часть сигнала очень короткая с резкими ростом и спадом и ее длительностью, по сравнению с периодом, можно пренебречь.
Очень короткие импульсы и запускающие сигналы предназначены для управления моментами времени, в которые происходят, например, запуск таймера, счетчика, переключение логических триггеров а также для управления тиристорами, симисторами и другими силовыми полупроводниковыми приборами. Я рассмотрел здесь только основные виды электрических сигналов. Остальные типы сигналов, обычно, получают их комбинацией или модуляцией (изменением параметров, используя другой сигнал), например:
Подробно я вернусь к ним в своих последующих публикациях.
Еще по этой темеВы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено. robotosha.ru Кое что об электричестве | Chip О'К!Ученым почему до сих пор не получается раскрыть секрет работы мозга человека? Да потому что они недооценивают одну вещь — кроме электронного тока существует еще и другие виды электричества. В живых организмах работает, пока назовем его — протонный ток. Эти виды электричества во многом схожи между собой, но протонный ток более хитрый, что-ли… На него влияет не только магнитное и электрическое поле, но и протонное поле (почти как электрическое, но оно создается живыми органическими существами). И этот протонный ток протекает также и по меди, и другим материалам, но ведет себя как СВЧ излучение. Примерная аналогия: вода и молоко. И тем и другим можно крутить турбины или гонять по теплоцентрали, но у них сколько много общего, столь же много разного… Первое заблуждение многих ученых: они пытаются все «оцифровать» с помощью ЭЛЕКТРОННЫХ приборов, а это все приборы, где в качестве усилителя используется кристалл (транзистор, полупроводник). Сегодня — это ВСЕ приборы. Именно на этом этапе в первом каскаде происходит фильтрация нужных нам токов. А обнаружить эту фильтрацию тоже не просто, т.к. осциллографы тоже не видят протонный ток — у них ведь тоже входные каскады на кристаллах. Усилителем должен быть не кристаллический полупроводник, а ОРГАНИЧЕСКИЙ, о создании которых только-только начинают догадываться. Я догадался по своим ощущениям. Я ведь тоже использую протонное электричество. Именно оно помогает мне интуитивно находить неисправность в электронике. Именно это электричество провоцирует электронные переходы в полусломанном аппарате, вызывая дальнейшее самовосстановление неработающей аппаратуры. Так же, как в свое время, открыли электронную проводимость в вакууме в эксперименте с ламповым диодом, скоро откроют протонную проводимость в эксперименте с другим возможно ламповым прибором. Тут надо немного пояснить: термин протонное электричество — это не значит буквально «протонное», просто взял условно это слово в качестве ключевого, как признак отличия от «электронного», а не как работающее на протонах. Можно было вместо «протонного» взять любое другое слово, например «яркое» или «живое», но эти слова не больше (но и не меньше) отражают суть того, чем протонное электричество отличается от электронного. Возможность создания этого лампового прибора, усиливающего протонный ток, оценивается только интуитивно. Еще неизвестна сама суть протонного электричества. Нет и теоретического четкого обоснования принципов его работы. Поэтому все строится на интуитивных догадках (процессах, работающих на протонном электричестве, крутящихся в настроенном для их выполнения биологически-аппаратно-программном комплексе — человеческом мозге — идеальной для выполнения любых лаб.экспериментов по теме «протонное электричество» информационно-вычислительной среде). Как я уже сказал, протонный ток может течь по обычным проводам. Так как обычные металлы и другие материалы являются магистральными транспортными линиями для разных видов потоков физических полей, то наш ток может свободно по ним течь. Кстати, один из видов поля концентрируется в фокусе пирамиды. Известно, что если в фокус пирамиды поместить один из концов электрического кабеля, то на другом конце будет наблюдаться напряженность этого же вида поля. Но это поле однополярное. В принципе, оно может состоит из простых полей, но имея особую частоту, квантование и напряженность, может распространяться, как однополярное, т.е. по одному проводу. Протонное электричество — двуполярное. Иногда, при определенных условиях распространения, может проявлять свойства однополярного. Так-же, как и электромагнитные волны, может передаваться через пространство на большие расстояния. Теперь посмотрим на животных. Они всегда нас удивляют своим чутьем. Что-же они чувствуют и как они это делают?У большинства животных есть усы, хвосты, рога, шерсть, перья. Это и есть их естественные антенны, которыми они чувствуют разного рода поля. Животные — это своеобразные датчики планеты Земля, показывающие для человека состояние здоровья важного для нас самого большого организма — нашей планеты. Человек, пытающийся настроиться на какие-то поля, достигает своей цели через упорные тренировки и выработки новых качеств, развития у себя в организме новых органов чувств. Зачатки всех этих органов есть в любом организме. Но, чтобы чувствовать хорошо, надо хорошо улавливать. Кто смог разобраться в настройках антенн своего организма, тот легко ловит нужные ему волны. Почему же эти поля не чувствуют все люди? Вся проблема в ассоциации ощущения с соответствующей волной. Ассоциация (связь внутреннего ощущения с каким-либо внешним значимым для этого существа событием) рождается при первом знакомстве с новым внутренним ощущением. Часто на вопрос ребенка: «Что это было?», взрослые без разбирательства отвечают: «Тебе это показалось», а на самом деле это был внутренний сигнал какого либо значимого для этого ребенка события. Момент возникновения и укрепления ассоциации потерян и этот сигнал привязывается к понятию «показалось». Далее, частые внутренние запросы от «устройства» сверхчувствительности в организме человека просто по умолчанию начинают посылаться на понятие «показалось». Это не случайно — биологические организмы так устроены, чтобы не отвлекать основную функцию мышления мозга. Когда один, два или уже более раз на одно событие отреагировали одинаково, далее это происходит рефлекторно. Не будем подробно вдаваться в суть всех этих полей, отметим важное для нас: все поля (если быть точнее, то полей не так уж и много, а вот их комбинаций и проявлений — гораздо больше) взаимосвязаны. И взаимосвязаны очень умным способом. Связаны через поле времени. Т.е. если в будущем произойдет какое-либо событие важное для нас (а откуда мы или поля знают, что это важно для нас и что это произойдет?), то в поле времени остается активная волна, распространяющаяся в пространстве и времени, имеющая особые свойства. Если наши детекторы настроены на эту волну — мы ее «услышим». А они обязательно настроены на эту волну, так-как это событие уже произошло в будущем, мы его пережили (в будущем) и наши детекторы уже настроены на отражение этой волны, но не в поле времени, а в других пространственных полях. Ощущение, что что-то произойдет — это как раз и есть реакция наших внутренних чувств на эти волны. Люди часто их не замечают, так как эти позывные сигналы беды автоматически сваливаются в статус «показалось», а вот животных никто не учил, что это показалось, поэтому они, имея память и не совсем примитивный разум, могут предсказывать эти события. Если животное чувствует что-то страшное и не может понять, что это такое, оно просто начинает спасаться бегством от этого нахлынувшего на него непонятного чувства. Выйдя за пределы высокой напряженности поля событий, животное успокаивается. Имея такой замечательный механизм предупреждения опасности человек может легко избежать своей гибели, но в современном обществе к такому виду прогнозирования только начинают прислушиваться. Все, кто называют себя экстрасенсами — просто нормально развитые люди не проштампованные стереотипами обывательского мышления. Это свойство обязан иметь каждый человек! Думаю, скоро это признают и будут диагностировать уже на этапе внутриутробного развития. Детям с отклонениями будут присваивать статус — invalid. chipok.ru Электричество — ВикипедияМатериал из Википедии — свободной энциклопедии Эта статья о физическом понятии. Существует также статья о музыкальном альбоме «Электричество».Электри́чество — совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. Термин введён английским естествоиспытателем Уильямом Гилбертом в его сочинении «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» (1600 год), в котором объясняется действие магнитного компаса и описываются некоторые опыты с наэлектризованными телами. Он установил, что свойством наэлектризовываться обладают и другие вещества[1]. Одним из первых электричество привлекло внимание греческого философа Фалеса в VII веке до н. э., который обнаружил, что потёртый о шерсть янтарь (др.-греч. ἤλεκτρον: электрон) приобретает свойства притягивать легкие предметы[2]. Однако долгое время знание об электричестве не шло дальше этого представления. В 1600 году появился сам термин электричество («янтарность»), а в 1663 году магдебургский бургомистр Отто фон Герике создал электростатическую машину в виде насаженного на металлический стержень серного шара, которая позволила наблюдать не только эффект притягивания, но и эффект отталкивания[3]. В 1729 году англичанин Стивен Грей провел опыты по передаче электричества на расстояние, обнаружив, что не все материалы одинаково передают электричество[4]. В 1733 году француз Шарль Дюфе установил существование двух типов электричества стеклянного и смоляного, которые выявлялись при трении стекла о шелк и смолы о шерсть[5]. В 1745 г. голландец Питер ван Мушенбрук создает первый электрический конденсатор — Лейденскую банку. Примерно в эти же годы работы по изучению атмосферного электричества вели и русские учёные — Г. В. Рихман и М. В. Ломоносов. Первую теорию электричества создает американец Бенджамин Франклин, который рассматривает электричество как «нематериальную жидкость», флюид («Опыты и наблюдения с электричеством», 1747 год). Он также вводит понятие положительного и отрицательного заряда, изобретает молниеотвод и с его помощью доказывает электрическую природу молний[6]. Изучение электричества переходит в категорию точной науки после открытия в 1785 году Закона Кулона. Далее, в 1791 году, итальянец Гальвани публикует «Трактат о силах электричества при мышечном движении», в котором описывает наличие электрического тока в мышцах животных. Другой итальянец Вольта в 1800 году изобретает первый источник постоянного тока — гальванический элемент, представляющий собой столб из цинковых и серебряных кружочков, разделенных смоченной в подсоленной воде бумагой[1]. В 1802 году Василий Петров обнаружил вольтову дугу. В 1820 году датский физик Эрстед на опыте обнаружил электромагнитное взаимодействие. Замыкая и размыкая цепь с током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенной вблизи проводника. Французский физик Ампер в 1821 году установил, что связь электричества и магнетизма наблюдается только в случае электрического тока и отсутствует в случае статического электричества. Работы Джоуля, Ленца, Ома расширяют понимание электричества. Гаусс формулирует основную теорему теории электростатического поля (1830). Опираясь на исследования Эрстеда и Ампера, Фарадей открывает явление электромагнитной индукции в 1831 году и создает на его основе первый в мире генератор электроэнергии, вдвигая в катушку намагниченный сердечник и фиксируя возникновение тока в витках катушки. Фарадей открывает электромагнитную индукцию (1831) и законы электролиза (1834), вводит понятие электрического и магнитного полей. Анализ явления электролиза привел Фарадея к мысли, что носителем электрических сил являются не какие-либо электрические жидкости, а атомы — частицы материи. «Атомы материи каким-то образом одарены электрическими силами», — утверждает он. Фарадеевские исследования электролиза сыграли принципиальную роль в становлении электронной теории. Фарадей создал и первый в мире электродвигатель — проволочка с током, вращающаяся вокруг магнита. Венцом исследований электромагнетизма явилась разработка английским физиком Д. К. Максвеллом теории электромагнитных явлений. Он вывел уравнения, связывающие воедино электрические и магнитные характеристики поля в 1873 году. В 1880 году Пьер Кюри открывает пьезоэлектричество. В том же году Д. А. Лачинов показал условия передачи электроэнергии на большие расстояния. Герц экспериментально регистрирует электромагнитные волны (1888 год). В 1897 году Джозеф Томсон открывает материальный носитель электричества — электрон, место которого в структуре атома указал впоследствии Эрнест Резерфорд. В XX веке была создана теория Квантовой электродинамики. В 1967 году был сделан очередной шаг на пути изучения электричества. С. Вайнберг, А. Салам и Ш. Глэшоу создали объединенную теорию электрослабых взаимодействий. Электрический заряд — это свойство тел (количественно характеризуемое физической величиной того же названия), проявляющееся, прежде всего, в способности создавать вокруг себя электрическое поле и посредством него оказывать воздействие на другие заряженные (то есть обладающие электрическим зарядом) тела[7]. Электрические заряды разделяют на положительные и отрицательные (выбор, какой именно заряд назвать положительным, а какой отрицательным, считается в науке чисто условным, однако этот выбор уже исторически сделан и теперь — хоть и условно — за каждым из зарядов закреплен вполне определенный знак). Тела, заряженные зарядом одного знака, отталкиваются, а противоположно заряженные — притягиваются. При движении заряженных тел (как макроскопических тел, так и микроскопических заряженных частиц, переносящих электрический ток в проводниках) возникает магнитное поле и имеют, таким образом, место явления, позволяющие установить родство электричества и магнетизма (электромагнетизм) (Эрстед, Фарадей, Максвелл). В структуре материи электрический заряд как свойство тел восходит к заряженным элементарным частицам, например, электрон имеет отрицательный заряд, а протон и позитрон — положительный. Наиболее общая фундаментальная наука, изучающая электрические заряды, их взаимодействие и поля, ими порождаемые и действующие на них (то есть практически полностью покрывающая тему электричества, за исключением таких деталей, как электрические свойства конкретных веществ, как то электропроводность (и т. п.) — это электродинамика. Квантовые свойства электромагнитных полей, заряженных частиц (и т. п.) изучаются наиболее глубоко квантовой электродинамикой, хотя часть из них может быть объяснена более простыми квантовыми теориями. Ярким проявлением электричества в природе служат молнии, электрическая природа которых была установлена в XVIII веке. Молнии издавна вызывали лесные пожары. По одной из версий, именно молнии привели к первоначальному синтезу аминокислот и появлению жизни на земле (Эксперимент Миллера — Юри и Теория Опарина — Холдейна). Атмосфера Земли представляет собой гигантский конденсатор, нижняя обкладка которого (земная поверхность) заряжена отрицательно, а верхняя обкладка (верхние слои атмосферы до высоты 50 км) положительно. Разность потенциалов между поверхностью Земли и верхними слоями атмосферы составляет 400 кВ, вблизи поверхности Земли существует постоянное электрическое поле напряжённостью 100 В/м. Отрицательный заряд земной поверхности поддерживается молниями[8]. Для процессов в нервной системе человека и животных решающее значение имеет зависимость пропускной способности клеточной мембраны для ионов натрия от потенциала внутриклеточной среды. После повышения напряжения на клеточной мембране натриевый канал открывается на время порядка 0,1 — 1,0 мс., что приводит к скачкообразному росту напряжения, затем разность потенциалов на мембране снова возвращается к своему первоначальному значению. Описанный процесс кратко называется нервным импульсом. В нервной системе животных и человека информацию от одной клетки к другой передают нервные импульсы возбуждения длительностью около 1 мс. Нервное волокно представляет собой цилиндр, наполненный электролитом. Сигнал возбуждения передается без уменьшения амплитуды вследствие эффекта кратковременного увеличения проницаемости мембраны для ионов натрия[9]. Многие рыбы используют электричество для защиты и поиска добычи под водой. Южноамериканский электрический угорь способен генерировать электрические разряды напряжением до 500 вольт. Мощность разрядов электрического ската может достигать 0,5 кВт. Акулы, миноги, некоторые сомообразные используют электричество для поиска добычи. Электрический орган рыб работает с частотой несколько сотен герц и создает напряжение в несколько вольт. Электрическое поле улавливается электрорецепторами. Находящиеся в воде предметы искажают электрическое поле. По этим искажениям рыбы легко ориентируются в мутной воде[10]. Генерирование и передача[править | править вики-текст]Ранние эксперименты эпохи античности, такие, как опыты Фалеса с янтарными палочками, были фактически первыми попытками изучения вопросов, связанных с производством электрической энергии. Этот метод в настоящее время известен как трибоэлектрический эффект, и хотя с его помощью можно притягивать легкие предметы и порождать искры, в сущности он чрезвычайно малоэффективен[11]. Функциональный источник электричества появился только в XVIII веке, когда было изобретено первое устройство для его получения — вольтов столб. Он и его современный вариант, электрическая батарея, являются химическими источниками электрического тока: в основе их работы лежит взаимодействие веществ в электролите. Батарея дает возможность получить электричество в случае необходимости, является многофункциональным и широко распространенным источником питания, который хорошо подходит для применения в различных условиях и ситуациях, однако её запас энергии конечен, и после истощения последнего батарея нуждается в замене или перезарядке. Для удовлетворения более существенных потребностей в большем её объёме электрическая энергия должна непрерывно генерироваться и передаваться по линиям электропередач. Обычно для её порождения применяются электромеханические генераторы, приводимые в действие либо за счет сжигания ископаемого топлива, либо с использованием энергии от ядерных реакций, либо посредством силы воздушных или водных течений. Современная паровая турбина, изобретенная Ч. Парсонсом в 1884 году, в настоящее время генерирует примерно 80 % всего электричества в мире, используя те или иные источники нагрева. Эти устройства более не напоминают униполярный дисковый генератор Фарадея, созданный им в 1831 году, однако в их основе по-прежнему лежит открытый им принцип электромагнитной индукции — возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него[12]. Ближе к концу XIX века был изобретен трансформатор, что позволило более эффективно передавать электроэнергию при более высоком напряжении и меньшей силе тока. В свою очередь, эффективность передачи энергии обусловливала возможность генерировать электричество на централизованных электростанциях с выгодой для последних и затем перенаправлять его на довольно протяженные дистанции к конечным потребителям[13][14]. Получение электричества из кинетической энергии ветра набирает популярность во многих странах мираПоскольку электроэнергию затруднительно хранить в таких количествах, которые были бы достаточны в масштабах государства, необходимо соблюдать баланс: генерировать ровно столько электричества, сколько потребляется пользователями. Для этого энергетическим компаниям необходимо тщательно прогнозировать нагрузку и постоянно координировать производственный процесс со своими электростанциями. Некоторое количество мощностей при этом держится в резерве, чтобы в случае возникновения тех или иных проблем или потерь энергии подстраховывать электросети. По мере того, как идет модернизация и развивается экономика того или иного государства, спрос на электричество быстро возрастает. В частности, для Соединенных Штатов этот показатель составил 12 % роста в год на протяжении первой трети XX века[15], а в настоящее время аналогичный прогресс наблюдается у таких интенсивно развивающихся экономик, как Китай и Индия[16][17]. Исторически рост потребности в электричестве опережает аналогичные показатели для других видов энергоносителей[18]. Следует также заметить, что беспокойство по поводу влияния производств электроэнергии на окружающую среду привело к сосредоточению внимания на генерировании электричества посредством возобновляемых источников — в особенности за счет энергии ветра и воды[19]. Применение[править | править вики-текст]Электрическая лампаИспользование электричества обеспечивает довольно удобный[источник не указан 213 дней] способ передачи энергии, и в силу этого оно было адаптировано для существенного и по сей день растущего спектра практических приложений[20]. Одним из первых общедоступных способов применения электричества было освещение; условия для этого оказались созданы после изобретения лампы накаливания в 1870-х годах. Создателем лампы накаливания является русский электротехник А.Н. Лодыгин. Первая лампа накаливания представляла собой замкнутый сосуд без воздуха с угольным стержнем.[21]. Хотя с электрификацией были сопряжены свои риски, замена открытого огня на электрическое освещение в значительной степени сократила количество возгораний в быту и на производстве[22]. В целом, начиная с XIX века, электричество плотно входит в жизнь современной цивилизации. Электричество используют не только для освещения[23], но и для передачи информации (телеграф, телефон, радио, телевидение), а также для приведения механизмов в движение (электродвигатель), что активно используется на транспорте[24] (трамвай, метро, троллейбус, электричка) и в бытовой технике (утюг, кухонный комбайн, стиральная машина, посудомоечная машина). В целях получения электричества созданы оснащенные электрогенераторами электростанции, а для его хранения — аккумуляторы и электрические батареи. Сегодня также электричество используют для получения материалов (электролиз), для их обработки (сварка, сверление, резка) и создания музыки (электрогитара). Закон Джоуля-Ленца о тепловом действии электрического тока обусловливает возможности для электрического отопления помещений. Хотя такой способ довольно универсален и обеспечивает определенную степень управляемости, его можно рассматривать как излишне ресурсозатратный — в силу того, что генерирование используемого в нём электричества уже потребовало производства тепла на электростанции[25]. В некоторых странах, например — в Дании, были даже приняты законодательные нормы, ограничивающие или полностью запрещающие использование электрических средств отопления в новых домах[26]. В то же время электричество — это практичный источник энергии для охлаждения, и одной из активно растущих областей спроса на электричество является кондиционирование воздуха[27][28]. По данным Всемирного банка, на сегодняшний день (2015) более миллиарда человек в мире живут без электричества[29].
arquivo.pt [Электричество. Трансформация электрической энергии] Земля - электромагнитный мотор –генератор.Планета Земля – уникальная природная электрическая машина, которая и обеспечивает планете ее непрерывное ее вращение и протекание всех природных явлений По конструкции и режиму работы она представляет собою совмещенный природный электрический индуктивно-емкостной мотор - генератор,.Солнечный ветер является ее первичным источником энергии, а динамика солнечной активности существенно влияет на ее работу. Осевое вращение планеты обусловлено сразу двумя электромеханическими моментами (электромагнитным и электростатическим, действующими на нее тангенциально и согласно. Благодаря возникновению силы Лоренца и эффекта МГД-двигателя существует целая совокупность взаимосвязанных электромеханических явлений переноса и глобального круговорота атмосферы и океанических вод и т.д.).Почему вращается Земля и как извлечь из этого вращения энергию ?На эти вечные вопросы правильные ответы ученые нашли сравнительно недавно. Давно известно, что Земля - природный электромагнит в виде магнитного диполя с магнитными полюсами, почти противоположными географическим полюсам. Земля обладает и собственным электрическим зарядом и электрическим полем. В различных сферах планеты и в недрах и в Океане и в атмосфере давно зафиксированы электрические круговые токи. Однако вывод о том, что наша планета является, как ни парадоксально, –именно природной электрической машиной, которая и вращает планету, сделан сравнительно недавно. Впервые в мире я выдвинул и обосновал эту гипотезу о причинах вращения планеты еще в 1984/1/. Согласно моей теории Земля является природной индуктивно-емкостным электрической машиной, причем одновременно и мотором и генератором. Этот вывод был впервые сделан в моей статье /1/. Данная теория обосновывает электромеханический механизм вращения планеты и единую электромеханическую сущность всех природных явлений/1,2/. Из нее, в частности следует, что многие стихийные явления природы(землетрясения, вулканы и прочее)-это аномальные режимы данной природной геоэлектромеханической системы, связанные с изменением солнечной активности/1/.. Однако на начальном этапе становления эта феноменологическая теория была весьма неполной. Позднее, в работах /2,3/ мною были более детально показаны причины и механизм возникновения геоэлектричества и пути его влияния на многие природные явления , пути использования его возобновляемой энергии в энергетике и бестопливной космонавтике. Причем был предложен и эффективный метод предотвращения многих стихийных явлений путем стабилизации электрического заряда планеты/3,10,11/.Дальнейшее исследование геоэлектромеханики автором и иными учеными показало, что на нашей планете и в ее околоземном пространстве одновременно и взаимосвязано функционируют несколько природных электрических машин – природных электрических мотор-генератора /3-7/. Виды природных электрических машин нашей планеты их взаимосвязи Перечислим их ниже в порядке нисходящей иерархии: 1. Околоземный магнитогазодинамический генератор (далее – МГД - генератор), преобразующий энергию потока солнечной плазмы и магнитного поля Земли (МПЗ) в природное электричество; 2. Околоземный МГД-двигатель, вращающий ионизированные слои атмосферы; 3. Планетарный электростатический природный высоковольтный мотор-генератор, работающий на принципе электродинамической индукции и взаимодействии электрического потенциала ионосферы с электропроводящими сферами и круговыми электрическими токами планеты; 4. Планетарный униполярный электромагнитный мотор-генератор Фарадея; 5. Океанический и подземный магнитогидродинамические генераторы- двигатели, создающие смещение движущихся зарядов и перемещающих массы природного водного электролита в виде океанических течений и расплавленные электропроводящие породы внутри Земли; 6. Геомагнитная машина холода планеты – на ее магнитных полюсах /10,11/. Рис.1 Виды природных электрических машин нашей планеты. Для всех этих совмещенных в разных геосферах электрических машин Земли характерны взаимосвязанность и саморегуляции их работы, Иерархия уровней этой энергосистемы и взаимосвязь работы ее отдельных звеньев электромеханического преобразования солнечной энергии в кинетическую энергию вращения планеты пояснена кратко ниже. Откуда, почему и как возникает природное электричество? Как известно из электрофизики, возникновение эдс обусловлено такими физическими эффектами как электромагнитная, электродинамическая индукция, эффект Холла и некоторыми иными/5,8/ Основным поставщиком природного электричества планеты является солнечный ветер/9/. Его исходно превращает в электрическое и магнитное поле планеты околоземный природный МГД - генератор/3/. Конкретно, он преобразует в рамках магнитосферы планеты весь поток солнечной плазмы посредством эффекта Холла и МПЗ в разность потенциалов и в природное околоземное геоэлектричество, путем сортировки и противоположного отклонения разноименных зарядов солнечной плазмы Определенный вклад в процесс вносит и ионосферная плазма. В результате, возникает электрический заряд и электрическое поле планеты. а) униполярной электромагнитный мотор –генератор планеты. Явление униполярной электромагнитной индукции открыто М. Фарадеем еще в 1831 г./8/. Им же предложены раздельно с большим интервалом во времени первые униполярные мотор и генератор/8/. Но М.Фарадей не исследовал их совместную работу, тем более в сочетании с электростатическим мотор-генератором. Известно, что работа униполярного электрического генератора основана на явлении униполярной электромагнитной индукции Для ее возникновения необходимо относительное перемещение силовых магнитных линий относительное ее электропроводящих сред. Есть ли такое их взаимное перемещение на нашей красивой планете ? Накопленная естествознанием и всей наукой информация свидетельствует о том, что ось геомагнитного диполя неподвижна в пространстве за суточный оборот планеты вокруг своей оси. Значит, индуцированные токи от униполярной индукции Земли должны наводиться. Рассмотрим физику этого процесса подробнее. Вследствие орбитального вращения планеты силовые магнитные линии пересекают ее поверхность и все ее электропроводящие среды. В результате в электропроводящих средах планеты(в ионизированной высотной атмосфере, в морях, в ее недрах) возникают электродвижущие силы(эдс) от униполярной электромагнитной индукции. Поэтому в этих электропроводящих средах планеты, включая ее расплавленное ядро планеты генерируется эдс униполярной индукции и протекают индуцированные от этой эдс –круговые электрические токи. Они также усиливает и самоподдерживает магнитное поле Земли –т..е. Земля по сути представляет собою оригинальный природный электрический самовозбуждающийся униполярный генератор Фарадея. Отметим, что униполярный электромагнитный генератор Земли наводит дополнительную разность природных электрических потенциалов по ее меридианам между магнитными полюсами и магнитным экватором планеты с общим напряжением порядка 250 -400 кВ Режим работы этого природного планетарного униполярного генераторов различен даже в течении суток, потому что околоземное магнитное и поле планеты в освещенной и теневой части орбиты несколько различны. Как известно, магнитосфера Земли сплюснута давлением солнечной плазмы в освещенной части и вытянута солнечным ветром в теневой ее части орбиты осевого вращения, т.е. оно весьма неоднородно даже на одной широте Земли, особенно с удалением от планеты, возрастает, что существенно влияет на работу природных электрогенераторов. Порожденные явлениями электромагнитной индукций, электрические токи протекают повсюду на планете и приводят к возникновению электромагнитных силы и момента вращения планеты, б) магнитогидродинамический мотор- генератор планеты.Взаимодействие индуцированных круговых околопланетных токов в природном электролите- водах Мирового океана, с силовыми линиями ГМПЗ порождают силы Лоренца в них и как следствие возникает эффект магнитогидродинамического двигателя. Именно этот природный планетарный МГД-двигатель порождает мощные глобальные течения- циркуляции природного электролита в Океане, и глобальную циркуляцию высотных слоев ионизированной атмосферы и ядро планеты. Образованный этой униполярной индукцией суммарный индуцированный электрический ток всех сред планеты путем его электромагнитного взаимодействия с ГМПЗ электромеханический момент вращения планеты и ее отдельных электропроводящих сред совпадает с направлением вращения планеты и океанических течений/1/2,3,4/. в) природный электростатический мотор-генератора планеты.Явление электродинамической индукции открыто в России в 2000 г./5/. Суть явления состоит в возникновении эдс в проводнике от изменения потока электрической индукции вследствие взаимного перемещения проводника и источника внешнего электрического поля С более ранним приоритетом я предложил и запатентовал этот принцип в мотор- генераторах с вращающимся электрического полем для получения электроэнергии и механического момента вращения /6,7/.Обнаруженное явление проявляется и на планете Земля, поскольку имеется и внешнее электрическое поле в виде суммарного заряда ионосферы и естественные проводники электропроводящих сфер планеты. В результате эффекта электродинамической индукции осуществляется генерация и трансформация природного электричества во все электропроводящие сферы планеты, и, в частности, зарядка подземных конденсаторов планеты /1/. Далее электрическое поле путем эффекта электродинамической индукции/5/ образует в ионосфере и иных электропроводящих слоях мощный круговой ток. Этот ток создает суммарное магнитное поле планеты. Путем электродинамической индукции электрический заряд ионосферы и энергия полей планеты трансформируются в виде наведенной эдс и электроэнергии емкостных токов внутрь Земли. В результате, происходит электрическая зарядка всех подземные и наземных природных электрических конденсаторов/1/. Электростатический планетарный генератор своими электродвижущими силами (эдс)порождают индуцированные круговые электрические токи во всех электропроводящих сферах планеты. Взаимодействие этих круговых токов с электрическим полем планеты порождает ее электромеханический момент вращения электростатического планетарного двигателя, который частично обеспечивает двигательный режим планеты. Изменение солнечной активности и режимы работыпланетного мотор генератора При изменении солнечной активности изменяются его напряжение,следовательно, изменяется и электромеханический момент вращения электростатического двигателя. Режимы этой совмещенной природной электрической машины изменчивы как в краткосрочном суточном цикле ее вращения так и в годовом и более длительных циклах. Это вызвано тем, что параметры магнитного и электрического полей планеты различны также в зависимости от положения планеты на ее эллипсной орбите относительно Солнца. и от самой активности светила. Это становится вполне понятным, поскольку от этих параметров изменяется поток солнечной плазмы, пронизывающей магнитосферу планеты Это приводит к различным динамическим процессам и изменению момента вращения, напряжения и мощности этого природного униполярного мотор- генератора Земля. Циклические изменения магнитного поля планеты, ее орбитальной скорости вращения в периоды солнечной активности и разные геологические эпохи уже давно зарегистрированы учеными/1/. В рамках предлагаемой теории электромеханического преобразования энергии планетой эта зависимость скорости вращения природного униполярного мотор- генератора от величин эдс и момента является логичной и вполне понятна .В полном соответствии с теорией униполярных электрических машин, можно смело утверждать, что в процессе инверсии геомагнитного поля , который уже начался, геомагнитное поле и далее будет снижаться , что приведет к замедлению суточного вращения планеты и в последующем к реверсу направления вращения планеты. Поскольку многократная инверсия МПЗ уже доказана геофизиками, то за всю историю существования планеты, она уже многократно меняла свое направление осевого вращения в связи с реверсом МПЗ Источник: http://www.dudishev2.narod.ru itli-corp.livejournal.com Электричествоэлектричество, электричество начальные классыЭлектри́чество — совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. Термин введён английским естествоиспытателем Уильямом Гилбертом в его сочинении «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» (1600 год), в котором объясняется действие магнитного компаса и описываются некоторые опыты с наэлектризованными телами. Он установил, что свойством наэлектризовываться обладают и другие вещества.Содержание
ИсторияОдним из первых электричество привлекло внимание греческого философа Фалеса в VII веке до н. э., который обнаружил, что потёртый о шерсть янтарь (др.-греч. ἤλεκτρον: электрон) приобретает свойства притягивать легкие предметы. Однако долгое время знание об электричестве не шло дальше этого представления. В 1600 году появился сам термин электричество («янтарность»), а в 1663 году магдебургский бургомистр Отто фон Герике создал электростатическую машину в виде насаженного на металлический стержень серного шара, которая позволила наблюдать не только эффект притягивания, но и эффект отталкивания. В 1729 году англичанин Стивен Грей провел опыты по передаче электричества на расстояние, обнаружив, что не все материалы одинаково передают электричество. В 1733 году француз Шарль Дюфе установил существование двух типов электричества стеклянного и смоляного, которые выявлялись при трении стекла о шелк и смолы о шерсть. В 1745 г. голландец Питер ван Мушенбрук создает первый электрический конденсатор — Лейденская банка. Первую теорию электричества создает американец Б. Франклин, который рассматривает электричество как «нематериальную жидкость», флюид («Опыты и наблюдения над электричеством», 1747 год). Он также вводит понятие положительного и отрицательного заряда, изобретает молниеотвод и с его помощью доказывает электрическую природу молний. Изучение электричества переходит в категорию точной науки после открытия в 1785 году Закона Кулона. Далее, в 1791 году, итальянец Гальвани публикует «Трактат о силах электричества при мышечном движении», в котором описывает наличие электрического тока в мышцах животных. Другой итальянец Вольта в 1800 году изобретает первый источник постоянного тока — гальванический элемент, представляющий собой столб из цинковых и серебряных кружочков, разделенных смоченной в подсоленной воде бумагой. В 1802 году Василий Петров обнаружил вольтову дугу. Майкл Фарадей — основоположник учения об электромагнитном полеВ 1820 году датский физик Эрстед на опыте обнаружил электромагнитное взаимодействие. Замыкая и размыкая цепь с током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенной вблизи проводника. Французский физик Ампер в 1821 году установил, что связь электричества и магнетизма наблюдается только в случае электрического тока и отсутствует в случае статического электричества. Работы Джоуля, Ленца, Ома расширяют понимание электричества. Гаусс формулирует основную теорему теории электростатического поля (1830). Опираясь на исследования Эрстеда и Ампера, Фарадей открывает явление электромагнитной индукции в 1831 году и создает на его основе первый в мире генератор электроэнергии, вдвигая в катушку намагниченный сердечник и фиксируя возникновение тока в витках катушки. Фарадей открывает электромагнитную индукцию (1831) и законы электролиза (1834), вводит понятие электрического и магнитного полей. Анализ явления электролиза привел Фарадея к мысли, что носителем электрических сил являются не какие-либо электрические жидкости, а атомы — частицы материи. «Атомы материи каким-то образом одарены электрическими силами», — утверждает он. Фарадеевские исследования электролиза сыграли принципиальную роль в становлении электронной теории. Фарадей создал и первый в мире электродвигатель — проволочка с током, вращающаяся вокруг магнита. Венцом исследований электромагнетизма явилась разработка английским физиком Д. К. Максвеллом теории электромагнитных явлений. Он www.turkaramamotoru.com Что такое электричество « Интереcно о науке
Электричество наиболее просто описать с помощью теории атомного строения материи. Согласно ей, наименьшей структурной единицей вещества является атом. В центре атома находится ядро, которое в свою очередь состоит из протонов и нейтронов. Протоны обладают энергией, которую принято называть положительной. Нейтрона не обладают зарядом и остаются нейтрально заряженными. Вокруг ядра вращаются электроны, которые имеют отрицательный заряд. Количество электронов равно количеству протонов, поэтому атом в сумме имеет нейтральный заряд. Однако в некоторых ситуациях атом может получать дополнительные электроны или терять их. В этом случае он становится положительно или отрицательно заряженным и тогда он будет называться ионом.
coolsci.ru Способ совмещения трехэлектродного, вертикального и однополярного электрических зондированийИзобретение относится к электроразведке методом электросопротивления. Технический результат: повышение эффективности выявления геоэлектрических неоднородностей в геологической среде. Сущность: на профиле наблюдений выполняют два трехэлектродных зондирования с помощью установки, содержащей четыре заземления, размещенные на одной линии симметрично относительно точки наблюдений. Пятое заземление относят в практическую «бесконечность» и подключают к одной из клемм источника электрического тока. Центральные заземления подключают к измерителю электрического напряжения. При выполнении измерений к другой клемме источника электрического тока поочередно подключают крайние питающие заземления. Измеряют между приемными заземлениями падение напряжения ΔUAMN и ΔUA'MN. Повторяют операции при всех заданных положениях питающих заземлений. По измеренным падениям напряжений вычисляют в каждой точке наблюдений при заданных разносах падение электрического напряжения для вертикальных электрических зондирований и падение электрического напряжения для однополярных зондирований. По измеренным и вычисленным падениям напряжения определяется распределение кажущегося электрического сопротивления в разрезах для двух трехэлектродных и вертикальных зондирований и распределение в разрезе падения напряжения для однополярных зондирований. По результатам судят о наличии и расположении в разрезе геологических неоднородностей. 1 табл., 2 ил.
Предлагаемое изобретение относится к электрической разведке по методу электросопротивления и позволяет повысить эффективность изучения верхней части геологического разреза и выявления локальных неоднородностей как в близповерхностных образованиях, так и в коренных породах. Область преимущественного применения предлагаемого способа: картирование геологической среды при инженерно-геологических изысканиях; обнаружение зон тектонически раздробленных, водопроницаемых горных пород; выявление проводящих (рудоносных) объектов, перекрытых рыхлыми отложениями; изучение состояния грунтовых инженерных сооружений и др. Известен способ вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), в котором используются четыре заземления, расположенные на одной линии (профиле наблюдений). Два из них - приемные (М, N), каждое из которых отстоит на одинаковом расстоянии по разные стороны от центра установки (пункта наблюдений), и подключены к измерительному прибору. Два других заземления - питающие (А, В) - размещены на одинаковом (заданном) расстоянии по профилю наблюдений центра установки и подключены к клеммам источника электрического тока. При одном размещении питающих заземлений измеряется падение напряжения ΔUMN между приемными заземлениями (Фиг.1,а). Затем питающие заземления перемещаются на следующее заданное расстояние от центра установки, процесс измерений повторяется и т.д. По результатам электрического зондирования вычисляют значения кажущегося электрического сопротивления среды для каждого положения питающих заземлений (А, В) и по изменению электросопротивления в зависимости от расстояния между питающими заземлениями судят о геоэлектрическом строении среды [1]. Известный способ имеет недостатки: он предназначен для изучения горизонтально-слоистых сред, поэтому при неоднородном строении исследуемого геологического разреза, а особенно в близповерхностной его части, истолкование полученных экспериментальных данных является неоднозначным; присутствие непроводящего слоя в геологическом разрезе затрудняет изучение нижних горизонтов. Известен способ электрического зондирования с однополярной установкой (метод наложения полей), в котором два питающих (А, А/) и два приемных (М, N) заземления размещаются на одной линии (профиле наблюдений) так, что заземления (А) и (М) располагаются с одной стороны, а (А/) и (N) - с другой, на заданном расстоянии от центра установки (пункте наблюдений), а еще одно питающее заземление (В) отнесено в практическую бесконечность и подключается к одной из клемм источника электрического тока. Два других питающих заземления (А, А/) подключаются к другой клемме источника электрического тока и с помощью специального устройства осуществляется приведение к единому значению электрических токов, стекающих с питающих заземлений (А) и (А/). Приемные заземления (М, N) подключаются к измерительному прибору. При первом положении питающих заземлений (А, А/) измеряется падение электрического напряжения ΔUMN между приемными заземлениями (Фиг.1,б). Затем заземления (А) и (А/) перемещаются на одинаковое (заданное) расстояние от центра установки, измерения повторяются и т.д. [2]. В однородной и горизонтально-слоистой среде значения падения электрического напряжения ΔUMN равны нулю. При наличии в геологической среде неоднородности, отличающейся по электрофизическим свойствам от вмещающих пород, на графиках ΔUMN по профилю наблюдений фиксируются знакопеременные экстремумы падения электрического напряжения с переходом через ноль [3]. Известный способ имеет следующие недостатки: во-первых, требуется очень четкое поддержание одинакового значения электрического тока, стекающего с питающих заземлений (А) и (А/) в процессе производства измерений; во-вторых, измерительная аппаратура должна обеспечивать возможность определения знака ΔUMN; в-третьих, аномальный эффект проявляется как над проводящей, так и над непроводящей неоднородностью, в связи с чем затруднительно определить природу выявленного геоэлектрического объекта. Целью предлагаемого способа является повышение эффективности выявления геоэлектрических неоднородностей в геологической среде и снижение неоднозначности интерпретации экспериментальных данных за счет совмещения трехэлектродного, вертикального и однополярного электрических зондирований; повышение производительности труда, так как не потребуется для способа однополярного зондирования при каждом измерении поддерживать одинаковым ток, стекающий с питающих заземлений; возможность применения любой электроразведочной аппаратуры, предназначенной для методов сопротивлений. Поставленная цель достигается тем, что используется метод двух трехэлектродных зондирований, в котором на профиле наблюдений размещают четыре заземления на одной линии симметрично относительно точки наблюдений, совпадающей с центром установки, а пятое заземление относят в практическую «бесконечность» и подключают к одной из клемм источника электрического тока, центральные заземления подключают к измерителю электрического напряжения, при выполнении измерений к другой клемме источника электрического тока поочередно подключают крайние питающие заземления и измеряют между приемными заземлениями падение напряжения ΔUAMN и ΔUA'MN, после выполнения измерений при одном положении крайних питающих заземлений их перемещают на одинаковое заданное расстояние от центра установки и процесс измерений повторяют, выполняют указанные операции при всех заданных положениях питающих заземлений, затем по измеренным падениям напряжений для двух трехэлектродных зондирований вычисляют в каждой точке наблюдений при заданных разносах падение электрического напряжения для вертикальных электрических зондирований ΔUBЭЗ, и падение электрического напряжения для однополярных зондирований ΔUМНП, по измеренным и вычисленным падениям напряжения определяется распределение кажущегося электрического сопротивления в разрезах для двух трехэлектродных и вертикальных зондирований, а также распределение в разрезе падения напряжения для однополярных зондирований и по результатам зондирований судят о наличии и расположении в разрезе геоэлектрических неоднородностей. На фиг.1,в показана схема установки для трехэлектродного зондирования. Сигнал ΔUAMN измеряют при использовании в качестве питающих заземлений (А) и (В). Сигнал ΔUA'MN измеряют при использовании в качестве питающих заземлений (А/) и (В). Предлагаемый способ осуществляется с электроразведочной аппаратурой, предназначенной для электромагнитных исследований (например, ЭРА, ЭРА-ЗНАК, ЭРА-МАХ, либо зарубежными аналогами, работающими на постоянном или переменном низкочастотном токе), следующим образом. На профиле наблюдений размещают четыре заземления (A,M,N,А/) на одной линии симметрично относительно точки наблюдений (О), совпадающей с центром установки (фиг.1,в), а пятое заземление (В) относят в «бесконечность» и подключают к одной из клемм источника электрического тока. Заземления (М) и (N) подключают к измерителю электрического напряжения. При выполнении измерений к другой клемме источника электрического тока поочередно подключают питающие заземления (А) и (А7/), измеряют между приемными заземлениями (MN) падение напряжения ΔUAMN и AUA'MN соответственно. После выполнения измерений при одном положении питающих заземлений (А) и (А/) их перемещают на одинаковое заданное расстояние от центра установки (О) и процесс измерений повторяют. Указанные операции повторяют при всех заданных положениях питающих заземлений. Таким образом, на одной точке наблюдений получают две кривые зондирования, соответствующие двум трехэлектродным установкам AMN(В→∞) и A/MN(В→∞) [4]. По измеренным падениям напряжений для двух трехэлектродных зондирований вычисляют на каждой точке при каждом разносе: где ΔUBЭЗ - падение электрического напряжения для вертикальных электрических зондирований, ΔUМНП - падение электрического напряжения для однополярной установки (метод наложения полей). Для обоснования выражений (1), (2) приведем измеренные падения напряжения в виде: В методе вертикальных электрических зондирований падение напряжения на заземлениях (М) и (N) при подключении заземления (А) к положительной, а (А/) - к отрицательной клеммам источника электрического тока вычисляется по формуле: которая с учетом формул (3)-(4) приводится к виду: В тех случаях, когда осуществляются модульные измерения падения напряжения на приемных заземлениях (М) и (N), формулу (6) следует преобразовать с учетом знаков слагаемых, входящих в выражение. Поскольку величина потенциала обратно пропорциональна расстоянию до точки наблюдений, т.е. до заземления (М) и (N), то всегда ΔUAMN>0, т.к. UAM>UAN, соответственно ΔUA'MN<0 и формула (6) с использованием модульных измерений преобразуется к виду: В методе наложения полей (МНП) применяется однополярная установка так, что два питающих заземления (А) и (А/) подключены к одной клемме источника тока, например к положительной, а третье (отрицательное) отнесено в «бесконечность». При этом падение напряжения на заземлениях (М) и (N) вычисляется по формуле: которая с учетом (3)-(4) приводится к виду: При осуществлении модульных измерений падения напряжений на приемных заземлениях (М) и (N) формула (9) преобразуется аналогичным образом, как и формула (6), с учетом знаков слагаемых, входящих в выражение: Очевидно, что для однородного проводящего полупространства ΔUМНП=0. При наличии в нем геоэлектрических неоднородностей ΔUМНП может быть как положительной, так и отрицательной величиной, отражая особенности распределения электрофизических параметров среды. По обследованному профилю наблюдений по значениям (ΔUAMN), (ΔUA'MN) и (ΔUВЭЗ) вычисляют значения кажущегося электросопротивления (ρк) и строят разрезы ρк для трехэлектродных и четырехэлектродной симметричной (ВЭЗ) установок, а также разрез (ΔUМНП). По разрезу падения электрического напряжения, полученного по результатам измерений с однополярной установкой (ΔUМНП), выделяют геоэлектрические неоднородности, а по разрезам кажущегося электросопротивления определяют электропроводность неоднородности (повышенная или пониженная по сравнению с вмещающей средой), уточняют морфологию объекта и с учетом этого проводят количественную интерпретацию результатов вертикального электрического зондирования. На фигуре 2 приводится таблица значений разности потенциалов, полученных на одной из профильных точек совмещенных зондирований при проведении экспериментальных работ. Зондирования выполнялись с полуразносами (r=АА//2) от 1,5 до 15 метров по предложенному в заявке способу. Кроме того, для контроля при этих же разносах были дополнительно выполнены вертикальные электрические зондирования по стандартной методике [1], при которых разности потенциалов (ΔUMN) практически совпадают с разностями потенциалов, полученных при совмещенных зондированиях ΔUВЭЗ (фиг.2, столбец 4 и 6). Преимущество предлагаемого способа состоит в повышении эффективности выявления геоэлектрических неоднородностей, как в верхней части геологического разреза, так и в коренных геологических образованиях за счет комплексирования четырех методов электрического зондирования, повышающих геоэлектрическую информативность исследований при высокой производительности работ. Способ совмещения трехэлектродного, вертикального и однополярного зондирований использует метод двух трехэлектродных зондирований, в котором на профиле наблюдений размещают четыре заземления на одной линии симметрично относительно точки наблюдений, совпадающей с центром установки, а пятое заземление относят в практическую «бесконечность» и подключают к одной из клемм источника электрического тока, центральные заземления подключают к измерителю электрического напряжения, при выполнении измерений к другой клемме источника электрического тока поочередно подключают крайние питающие заземления и измеряют между приемными заземлениями падение напряжения ΔUAMN и ΔUA'MN, после выполнения измерений при одном положении крайних питающих заземлений их перемещают на одинаковое заданное расстояние от центра установки и процесс измерений повторяют, выполняют указанные операции при всех заданных положениях питающих заземлений, затем по измеренным падениям напряжений для двух трехэлектродных зондирований вычисляют в каждой точке наблюдений при заданных разносах падение электрического напряжения для вертикальных электрических зондирований ΔUВЭЗ и падение электрического напряжения для однополярных зондирований ΔUМНП, по измеренным и вычисленным падениям напряжения определяется распределение кажущегося электрического сопротивления в разрезах для двух трехэлектродных и вертикальных зондирований, а также распределение в разрезе падения напряжения для однополярных зондирований и по результатам зондирований судят о наличии и расположении в разрезе геологических неоднородностей. www.findpatent.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
(T = 
Гц
c
равно половине периода сигнала. Так как частота равна обратной величине периода, (1/T), то частота меандра:![\[f = \frac{1}{2 \tau}\]](/800/600/http/quicklatex.com/cache3/03/ql_8f9ca23c5b2c63a5e93c394fe4fd2a03_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
, к длительности положительного импульса ![\[S = \frac{T} {\tau}\]](/800/600/http/quicklatex.com/cache3/b8/ql_07c0aff7fcf37e7c627ddbc409c8cfb8_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[D = \frac{1}{S} = \frac{\tau}{T}\]](/800/600/http/quicklatex.com/cache3/b0/ql_439b2a5617663fcf76a12b5a276cbfb0_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Гц
Электричество – это уникальное явление, вызванное основополагающим свойством материи иметь электрический заряд. Этот термин в основном используется для описания электрической энергии, электрической силы и электричества самого по себе. Электрическая энергия – это наиболее разносторонне применяемый тип энергий из всех используемых человечеством. Она используется для освещения, обогрева, охлаждения, передвижения, связи и других повседневных целей.
Электрический заряд (ион) помещенный рядом с одним или несколькими другими зарядами будет испытывать электрические силы. Один из основных законов электричества состоит в притяжении разно заряженных зарядов и отталкивании одноименно заряженных зарядов. Область пространства, в котором заряды взаимодействуют друг с другом называют электрическим полем. Обычно электрическое поле изображается в виде линий, которые носят название силовых линий. Эта линия показывает направление, по которому следовал бы положительный заряд к отрицательному.
Когда атомы, которые образуют какой-либо материальный объект теряют свои электроны, объект становится отрицательно заряженным. В этом случае он будет отталкиваться от отрицательно заряженных объектов и притягиваться к положительно заряженным.Существует термин «статическое электричество», которое возникает, когда объект имеет положительный или отрицательный заряд, но электроны не втекают и не вытекают из него. Если такой объект прикоснется к другому объекту, который нейтрально заряжен, либо положительно заряжен, то он потеряет часть или весь свой заряд.Электрический ток возникает, когда есть поток электрически заряженных частиц. В качестве таких частиц чаще всего выступают электроны. Некоторые электрические токи состоят из отрицательных и положительных ионов. По всеобщему соглашению направлением электрического тока называется направление, противоположное движению электронов. Электрический ток обладает энергией, которая может быть преобразована в тепловую, световую или другой вид энергии.Электрический ток в металлическом проводнике представляет собой движение электронов от отрицательного полюса к положительному. В повседневно используемых электрических устройствах протекают миллиарды и миллиарды электронов каждую секунду. Однако отдельные электроны преодолевают расстояние со скоростью лишь около 14 см в час. Основная их сила в их числе!Существую два основных вида тока: постоянный и переменный. Постоянный ток течет в одном постоянном направлении. Переменный ток течет попеременно в каждую сторону. В бытовой электрической сети течет переменный ток и направление его движения меняется 50 раз в секунду.Переменный ток обладает рядом преимуществ: его параметры могут быть легко изменены, т.е. его легко трансформировать. Кроме того, устройства для переменного тока сделать и спроектировать гораздо проще, чем для постоянного. В тоже время постоянный ток проще хранить, поэтому те устройства которые питаются от батареек и аккумуляторов работают преимущественно на постоянном токе.Электрический ток по некоторым материалам течет более легко, чем по другим. Другими словами разные материалы обладают разным электрическим сопротивлением. Материалы с небольшим сопротивлением называются проводниками. Практически все металлы являются проводниками, так как их атомы легко теряют и принимают электроны. Жидкости, которые также обладают низким сопротивлением, называют электролитами.Наряду с проводниками существуют диэлектрики, которые имеют высокое электрическое сопротивление. К ним относятся резина, стекло, бумага, древесина и мн. др. Несмотря на то что диэлектрики плохо проводят ток, они также широко используются в электрической технике. Например диэлектрики используются для изоляции проводов.Материалы с сопротивлением между проводниками и диэлектриками называются полупроводниками. Они широко используются при построении электронных схем.
.
