Нагрітий газ і магніт
Кожний, хто вивчав фізику, знає, що, коли дріт рухається в магнітному полі і перетинає магнітні силові лінії, в ньому утворюється електричний струм. Цей принцип лежить в основі всіх існуючих генераторів.
Але якщо дріт замінити струменем сильно нагрітого і через це іонізованого газу – так званою плазмою, відбувається теж саме явище: в ній утворюється електричний струм.
Електричу можна отримати й так: нехай струмінь іонізованого газу проходить через сильне магнітне поле. Позитивно заряджені часточки (позитивні іони) притягатимуться при цьому до північного полюса магніту, негативні – до південного. Досить вмістити у цих місцях струмознімні пластинки і можна відводити одержану електрику. Однак в обох випадках виникає постійний струм, а промисловості потрібний змінний. Через це доводиться користуватись перетворювачами – так званими конверторами.
Минулого року харківський інженер Є. Янтовський запропонував схему установки, в якій потік іонізованого газу обертається на зразок якоря звичайного генератора, завдяки чому відразу утворюється змінний струм.
Вже випробувано магнітогазодинамічний генератор потужністю десять кіловат. Будуються генератори на 100 і 2 тисячі кіловат, а також розробляється схема електростанції, на якій буде встановлено генератор потужністю 860 тисяч кіловат.
Працюватиме така станція дуже просто: нагрітий до 3,5 тисячі градусів іонізований газ спрямовується у сопло, вміщене в магнітному полі. Газ проходить над струмознімачами, які відводять одержану електрику споживачам. При цьому газ, що виходить з генератора, матиме температуру близько тисячі градусів. Його можна направити у паровий котел або газову турбіну і додатково одержати таким чином 100 тисяч кіловат корисної потужності.
Магнітогазодинамічні установки дозволять підвищити коефіцієнт корисної дії електростанції до 60 процентів, що приблизно вдвоє більше, ніж у звичайних.
Джерело струму – радіолампа
Звичайно кожний бачив ці невеликі, але дуже важливі деталі у приймачах, телевізорах, магнітофонах. Складовими частинами радіолампи є електроди – катод, що з’єднується з негативною клемою джерела живлення, і анод.
Київські вчені - член кореспондент АН УРСР
Н. Моргуліс і кандидат фізико-математичних наук П. Марчук провели цікаві дослідження. Вони встановили, що, коли до радіолампи не підводити електроенергію, а яким-небудь способом нагріти катод до температури 2000 - 2500 градусів, підтримуючи температуру анода на рівні 700 – 1000 градусів, з катода на анод мимовільно полетять
|
|
електрони і у зовнішньому ланцюзі утвориться електричний струм. Генератор, що працює за таким принципом, зветься термоелектричним перетворювачем. Такий ще один шлях безпосереднього перетворення теплової енергії в електричну.
Коли паливо не згоряє
Досі, коли йшлося про одержання електроенергії, ми говорили про паливо, тепло. Але чи обов’язково, щоб паливо згоряло у прямому розумінні цього слова?
Професор Одеського університету О. Давтян довів, що ні. У своїх дослідах він показав, що коли використовувати не теплову, а хімічну енергію палива, коефіцієнт корисної дії електрогенератора може досягати 90 процентів.
Уявіть собі посудину, розділену на три порожнини пористими електропровідними пластинами – електродами. В середню порожнину наливають розчин їдкого лугу – електроліт. В одну крайню порожнину під тиском надходить водень, в другу – кисень.
Проходячи через пори пластинки в електроліт, атоми цих газів набувають електричного заряду так само, як це відбувається у звичайному гальванічному елементі. При цьому пластина, через яку проходить водень, заряджається негативно, а пластина, через яку проходить кисень, - позитивно. Для прискорення реакції на пластину наносять спеціальну речовину – каталізатор.
Такий паливний елемент може працювати при кімнатній температурі. А якщо елемент нагріти до 200-300 градусів, реакція відбуватиметься більш інтенсивно, одночасно зросте і його потужність. Перспективи використання паливних елементів заманливі. Адже водень в них може бути замінений будь-яким горючим газом, а кисень – звичайним атмосферним повітрям. Перші елементи вже випробувано на тракторі.
Уявіть собі автомобіль недалекого майбутнього з тепловим елементом. Мало того, що він буде вдвоє економічніший за звичайний, ви не почуєте шуму мотора, не побачите вихлопних газів. Та найцікавіше, що джерелом енергії тут практично правитиме Сонце. Адже найдоцільніше добувати водень за допомогою електролізу його із звичайної води, використовуючи енергію Сонця.
Вченим, які займаються проблемами безпосереднього одержання електроенергії з палива, ще доведеться розв’язати багато складних питань, перш ніж нові установки витіснять існуючі теплові двигуни. Але вигоди, які одержить від цього людина, надзвичайні.
Г. ГОГОЦІ,
старший інженер Державного
науково-технічного комітету
Ради Міністрів УСРС.
|
