Considerând un circuit care conţine o bobină ideală, fără rezistenţă, la bornele căreia se aplică o tensiune alternativă de forma: u=Umsinwt
aplicând legea lui Kirchhoff pe ochiul de reţea, rezultă: u + u' = 0.
Înlocuind expresiile celor două tensiuni, se obţine următoarea relaţie:
Considerând că intensitatea curentului electric este de formă armonică: i=Imsin(wt+j0)
înlocuind în relaţia tensiunilor, se obţine următoarea ecuaţie: Umsinwt = ImLocos(wt+j0)
Din această relaţie rezultă că:
unde s-a făcut notaţia: XL = Lw
Această mărime se numeşte reactanţa inductivă a bobinei. Cu acestea, expresia intensităţii curentului electric prin bobină devine:
de unde se trage concluzia că intensitatea curentului electric prin bobină este defazată cu p/2 în urma tensiunii.
luni, 6 iunie 2011
Bobina in curent alternativ
La aplicarea unei tensiuni alternative la bornele unei bobine, fenomenul este mai complicat datorită faptului că un curent variabil prin bobină produce fenomenul de autoinducţie, cu tensiunea autoindusă:
Rezistor in curent alternativ
Dacă la bornele unui rezistor R se aplică o tensiune alternativă de tipul:
u=Um sinwt
prin acesta va circula un curent electric a cărui intensitate este obţinută prin legea lui Ohm: i = u / R sau
de unde: i=Im sinwt
Din expresia tensiunii şi intensităţii curentului electric prin rezistor, rezultă că intensitatea curentului este în fază cu tensiunea la bornele acestuia.
u=Um sinwt
prin acesta va circula un curent electric a cărui intensitate este obţinută prin legea lui Ohm: i = u / R sau
de unde: i=Im sinwt
Din expresia tensiunii şi intensităţii curentului electric prin rezistor, rezultă că intensitatea curentului este în fază cu tensiunea la bornele acestuia.
Legile lui Kirchhoff
În tehnica modernă se utilizează circuite electrice mult mai complicate, cu multe ramificaţii, numite reţele electrice, ce au următoarele elemente:
-nodurile reprezintă puncte din reţea în care se întâlnesc cel puţin trei curenţi electrici;
-ramurile de reţea sunt porţiuni din reţeaua electrică cuprinse între două noduri succesive;
-ochiurile de reţea sunt contururi poligonale închise, formate dintr-o succesiune de rezistori şi surse.
Prima lege a lui Kirchhoff este o expresie a conservării sarcinii electrice într-un nod al unei reţele electrice. Este evident că sarcina electrică totală ce pătrunde într-un nod de reţea trebuie să fie egală cu sarcina electrică ce părăseşte acel nod:
Q1+Q2=Q3+Q4
Mişcarea sarcinilor electrice efectuându-se în acelaşi timp, se poate scrie:
I1+I2=I3+I4
I1+I2 - I3- I4= 0
sau
Suma algebrică a intensităţilor curenţilor electrici care se întâlnesc într-un nod de reţea este egală cu zero.
A doua lege a lui Kirchhoff se referă la ochiuri de reţea şi afirmă că:
suma algebrică a tensiunilor electromotoare dintr-un ochi de reţea, este egală cu suma algebrică a căderilor de tensiune pe rezistorii din acel ochi de reţea
Pentru scrierea ecuaţiei se alege un sens de referinţă şi se consideră pozitive tensiunile care au acelaşi sens cu cel de referinţă, la fel şi pentru intensităţile curenţilor:
E1+E2-E3-E4 = R1I1-R2I2-R3I3-R4I3+R5I4
-nodurile reprezintă puncte din reţea în care se întâlnesc cel puţin trei curenţi electrici;
-ramurile de reţea sunt porţiuni din reţeaua electrică cuprinse între două noduri succesive;
-ochiurile de reţea sunt contururi poligonale închise, formate dintr-o succesiune de rezistori şi surse.
Prima lege a lui Kirchhoff este o expresie a conservării sarcinii electrice într-un nod al unei reţele electrice. Este evident că sarcina electrică totală ce pătrunde într-un nod de reţea trebuie să fie egală cu sarcina electrică ce părăseşte acel nod:
Q1+Q2=Q3+Q4
Mişcarea sarcinilor electrice efectuându-se în acelaşi timp, se poate scrie:
I1+I2=I3+I4
I1+I2 - I3- I4= 0
sau
Suma algebrică a intensităţilor curenţilor electrici care se întâlnesc într-un nod de reţea este egală cu zero.
A doua lege a lui Kirchhoff se referă la ochiuri de reţea şi afirmă că:
suma algebrică a tensiunilor electromotoare dintr-un ochi de reţea, este egală cu suma algebrică a căderilor de tensiune pe rezistorii din acel ochi de reţea
Pentru scrierea ecuaţiei se alege un sens de referinţă şi se consideră pozitive tensiunile care au acelaşi sens cu cel de referinţă, la fel şi pentru intensităţile curenţilor:
E1+E2-E3-E4 = R1I1-R2I2-R3I3-R4I3+R5I4
Legea lui Ohm
Legea lui Ohm sau legea conducției electrice, stabilește legăturile între intensitatea curentului electric (I) dintr-un circuit, tensiunea electrică (U) aplicată și rezistența electrică (R) din circuit.
Legea lui Ohm se poate aplica și unei porțiuni de circuit.
Legea lui Ohm se aplică pentru conductori electrici la capetele cărora se aplică tensiuni electrice. Legea lui Ohm spune că într-un circuit intensitatea (I) curentului electric este direct proporțională cu tensiunea (U) aplicată și invers proporțională cu rezistența (R) din circuit. Formula matematică a legii lui Ohm este:
unde
I este intensitatea curentului, măsurată în amperi (A);
U este tensiunea aplicată, măsurată în volți (V);
R este rezistența circuitului, măsurată în ohmi (Ω).
Cu alte cuvinte, în cazul unui rezistor a cărui rezistență este constantă, dacă tensiunea crește, intensitatea curentului va crește proportional cu tensiunea și invers. Un astfel de rezistor care respectă fidel legea lui Ohm se numește rezistor ohmic.
LEGEA LUI OHM PENTRU UN CIRCUIT ÎNTREG
Intensintatea curentului electric , pe întregul circuit, este direct proporţionalã cu intensitatea electromotoare şi invers proporţionalã cu rezistenţa întregului circuit.
E=I R+I r
I-intensiteatea curentului exprimatã în amperi;
E-tensiunea electromotoare (tensiunea electricã de–a lungul întregului circuit –exprimatã în volţi);
R-rezistenţa circuitului exterior–exprimatã în ohmi;
r-rezistenţa circuitului interior–exprinatã în ohmi;
R +r -rezistenţa întregului circuit exprimatã în ohmi.
Legea lui Ohm pentru un circuit electric simplu
Definind tensiunea electromotoare a unui generator (E), a fost prezentata si relatia dintre tensiunea de la bornele acestuia (Ub), aplicata unui circuit electric simplu, si caderea de tensiune in interiorul generatorului (u):
Pentru cele doua portiuni ale circuitului, cea exterioara generatorului (circuit exterior) si cea interioara (circuit interior), poate fi utilizata legea lui Ohm formulata anterior (legea lui Ohm pentru o portiune de circuit):
§ pentru circuitul exterior: U = IR
§ pentru circuitul interior: u = Ir
Folosind relatiile obtinute prin utilizarea legii lui Ohm pentru o portiune de circuit, se obtine:
E = IR + Ir = I(R+r)
Astfel a fost formulata de catre Ohm o lege pentru intregul circuit. Utilizarea acesteia pemite calcularea valorii intensitatii curentului electric ce se stabileaste intr-un circuit electric simplu, in functie de parametrii acestuia.
Suma dintre rezistenta interna a generatorului si cea a circuitului exterior reprezinta rezistenta electrica totala a circuitului electric simplu.
Intensitatea curentului electric ce se stabileaste la inchiderea unui circuit electric simplu este direct proportionala cu tensiunea electromotoare a generatorului si invers proportionala cu rezistenta totala a circuitului (Legea lui Ohm pentru un circuit electric simplu):
I=E/(r+R)
Legea lui Ohm se poate aplica și unei porțiuni de circuit.
Legea lui Ohm se aplică pentru conductori electrici la capetele cărora se aplică tensiuni electrice. Legea lui Ohm spune că într-un circuit intensitatea (I) curentului electric este direct proporțională cu tensiunea (U) aplicată și invers proporțională cu rezistența (R) din circuit. Formula matematică a legii lui Ohm este:
unde
I este intensitatea curentului, măsurată în amperi (A);
U este tensiunea aplicată, măsurată în volți (V);
R este rezistența circuitului, măsurată în ohmi (Ω).
Cu alte cuvinte, în cazul unui rezistor a cărui rezistență este constantă, dacă tensiunea crește, intensitatea curentului va crește proportional cu tensiunea și invers. Un astfel de rezistor care respectă fidel legea lui Ohm se numește rezistor ohmic.
LEGEA LUI OHM PENTRU UN CIRCUIT ÎNTREG
Intensintatea curentului electric , pe întregul circuit, este direct proporţionalã cu intensitatea electromotoare şi invers proporţionalã cu rezistenţa întregului circuit.
E=I R+I r
I-intensiteatea curentului exprimatã în amperi;
E-tensiunea electromotoare (tensiunea electricã de–a lungul întregului circuit –exprimatã în volţi);
R-rezistenţa circuitului exterior–exprimatã în ohmi;
r-rezistenţa circuitului interior–exprinatã în ohmi;
R +r -rezistenţa întregului circuit exprimatã în ohmi.
Legea lui Ohm pentru un circuit electric simplu
Definind tensiunea electromotoare a unui generator (E), a fost prezentata si relatia dintre tensiunea de la bornele acestuia (Ub), aplicata unui circuit electric simplu, si caderea de tensiune in interiorul generatorului (u):
Pentru cele doua portiuni ale circuitului, cea exterioara generatorului (circuit exterior) si cea interioara (circuit interior), poate fi utilizata legea lui Ohm formulata anterior (legea lui Ohm pentru o portiune de circuit):
§ pentru circuitul exterior: U = IR
§ pentru circuitul interior: u = Ir
Folosind relatiile obtinute prin utilizarea legii lui Ohm pentru o portiune de circuit, se obtine:
E = IR + Ir = I(R+r)
Astfel a fost formulata de catre Ohm o lege pentru intregul circuit. Utilizarea acesteia pemite calcularea valorii intensitatii curentului electric ce se stabileaste intr-un circuit electric simplu, in functie de parametrii acestuia.
Suma dintre rezistenta interna a generatorului si cea a circuitului exterior reprezinta rezistenta electrica totala a circuitului electric simplu.
Intensitatea curentului electric ce se stabileaste la inchiderea unui circuit electric simplu este direct proportionala cu tensiunea electromotoare a generatorului si invers proportionala cu rezistenta totala a circuitului (Legea lui Ohm pentru un circuit electric simplu):
I=E/(r+R)
Poluarea Sonora
Sunetul este un fenomen fizic care stimuleaza simtul auzului. Sunetul s-a integrat in viata noastra cotidiana incat rareori suntem constienti de toate functiile sale. El ne ofera momente de distractie cand ascultam o simfonie sau cantecul pasarilor. Ne permite sa comunicam cu familia si prietenii nostrii prin intermediul vorbirii. Tot sunetul ne avertizeaza de apropierea unui automobil, ne atrage atentia atuci cand suna telefonul sau bate cineva la usa, sau cand suna sirena unui vapor.
Zgomotul, un sunet nedorit, consista intr-un amestec de multe frecvente diferite intr-un anumit interval; este astfel comparabil cu lumina alba, care consta intr-un amestec de lumini de culori diferite. Zgomote diferite sunt distinse prin diferite distributii ale energiei in mai multe intervale de frecventa.
CARACTERISTICILE SUNETELOR
Fenomenul care sta la baza producerii sunetelor este vibratia unei surse sonore. Sunetul se propaga sub forma de unde elastice numai in substante (gaze, lichide si solide), dar nu se propaga in vid. El se propaga cu viteza de 331m/s i aer. Caracteristicile lui sunt:
>< inaltimea (exprimata in frecventa vibratiei);
>< intensitatea (exprimata in energia vibratiei);
Orice sunet simplu, cum ar fi o nota muzicala, poate fi descrisa in totalitate, specificand trei caracteristici perceptive: inaltime, intensitate, si calitate (timbru). Aceste caracteristici corespund exact a trei caracteristici fizice: frecventa, amplitudine, si constitutia armonica, sau respectiv forma undei. Zgomotul este un sunet complex, o mixare de multe diferite frecvente, sau note care nu sunt legate armonic.
Sunetul se propaga din aproape in aproape sub forma de unde sonore. Propagarea sunetului se face cu viteza constanta, fiecare strat de aer vibrand cu frecventa egala cu cea a sursei sonore.
Sunetul se mai caracterizeaza in functie de trei factori: durata, frecventa si amplitudinea. Durata se refera pur si simplu la intervalul de timp in care urechea este expusa la un sunet. Frecventa, sau tonalitatea, unui sunet, este exprimata in cicluri pe secunda sau hertzi. Gama de frecvente pentru un auz sanatos si normal este de 20 pana la 20000 de cicluri pe secunda. Amplitudinea, sau intensitatea, unui sunet se masoara in decibeli (dB).
NIVELUL APROXIMATIV DE DECIBELI AL UNOR SUNETE OBISNUITE
Respiratia – 10 dB
Soapta – 20 dB
Conversatia – 60 dB
Traficul la orele de varf – 80 dB
Mixerul de alimentare – 90 dB
Un tren in miscare – 100 dB
Ferastraul cu lant – 110 dB
Un avion in miscare – 120 dB
Zgomotul produs de o pusca – 140 dB
SURSE DE SUNETE SI DE ZGOMOTE
Sursele de poluare sonora sunt foarte numeroase si diferite. Acestea sunt: - circulatia sau transporturile;
- industria;
- constructiile si montajele;
- comertul;
- copiii in trenurile de joaca (tipetele lor inregistrand 70-80 dB);
- terenurile sportive si stadioanele (zgomotele provenite din acestea fiind de peste 100 dB);
- animalele (cainii, pisicile, pasarile) pot tulbura linistea mai ales noaptea. Latratul unui caine inregistreaza intensitati sonore de 70-80 dB.
Masurile de combatere a zgomotului se impun ca o necesitate de prim ordin si ele sunt foarte numeroase. Astfel pentru diminuarea zgomotului produs de traficul rutier, perdelele forestiere constituite din arbori si arbusti au capacitatea de a reduce zgomotul cu circa 10 dB.
ZONE AFECTATE DE POLUAREA FONICA
Cele mai poluate orase din Romania din punct de vedere a zgomotului sunt Comarnic, Busteni, Azuga si Valenii de Munte, din cauza traficului rutier greu care tranziteaza centrul civic. In Ploiesti, cele mai afectate zone sunt in Bariera Bucuresti, Piata Hale, intersectia de la Maternitate, Cioceanu si centrul civic.
Pentru reducerea nivelului de zgomot ar trebui create niste rute ocolitoare in orasele afectate pentru autovehiculelor de peste 3,5 tone. In plus ar trebui amplasata niste perdele din arbori in jurul surselor de zgomot si cartierelor de locuit.
ZGOMOTUL SI STAREA DE SANATATE
Pentru a ne imagina modul in care sunetele puternice pot dauna auzului, sa luam urmatorul exemplu. Un raport asupra sigurantei ocupationale compara cilii din urechea interna cu spicele de grau dintr-un lan, iar sunetul care intra in ureche cu vantul. O adiere usoara, sau un sunet incet, va misca varful spicelor de grau fara sa le produca daune. Totusi, daca vantul se intensifica, presiunea exercitata asupra firului de grau va creste. O rafala de vant foarte puternica sau un vant mai slab ce bate continuu pe o perioada indelungata poate provoca graului daune iremediabile sau chiar il poate distruge complet.
La fel reactioneaza la zgomot si minusculii si delicatii cili din urechea interna. O puternica si neasteptata „rafala” de zgomot poate distruge tesuturile urechii interne, lasand cicatrice care pot duce la pierderea permanenta a auzului. In plus, expunerea indelungata la nivele de zgomot periculoase poate distruge pentru totdeauna delicatii cili. Odata distrusi, ei nu se mai regenereaza. Efectele secundare pot fi tinitusul – tiuitul sau vajaitul in urechi ori in cap.
Desi ereditarea sau unele accidente neprevazute pod duce la pierderea auzului, putem lua masuri de precautie pentru a ne ocroti pretiosul timt al auzului. Este bine sa cunoastem dinainte posibilele pericole care ne-ar putea cauza probleme de auz. Un audiolog a spus ca „a astepta sa apara o problema inainte de a trece la actiune seamana cu a aplica un ecran solar dupa ce v-ati ars deja”.
In general, problema o constituie nu atat ce ascultam, cat felul cum ascultam. De exemplu, daca folositi casti stereo, ar fi bine sa reglati aparatul la un volum destul de mic pentru a auzi ceea ce se petrece in jurul vostru. In cazul in care aparatul stereo din masina sau din casa este reglat la un volum atat de mare incat acopera o conversatie purtata pe un ton obisnuit, acest lucru ar putea fi un indiciu ca sunetul este suficient de tare pentru a va afecta auzul. Specialistii avertizeaza ca expunerea timp de doua, trei ore la zgomote de 90 de decibeli poate dauna urechii. Cand va aflati in locuri zgomotoase, sunt recomandate antifoane sau alte mijloace de protejare a auzului.
Urechea este un mecanism fin, mic si minunat. Cu ajutorul ei putem auzi numeroasele sunete frumoase din lumea inconjuratoare. In mod sigur, acest pretios dar al auzului merita se fie ocrotit!
Zgomotul, un sunet nedorit, consista intr-un amestec de multe frecvente diferite intr-un anumit interval; este astfel comparabil cu lumina alba, care consta intr-un amestec de lumini de culori diferite. Zgomote diferite sunt distinse prin diferite distributii ale energiei in mai multe intervale de frecventa.
CARACTERISTICILE SUNETELOR
Fenomenul care sta la baza producerii sunetelor este vibratia unei surse sonore. Sunetul se propaga sub forma de unde elastice numai in substante (gaze, lichide si solide), dar nu se propaga in vid. El se propaga cu viteza de 331m/s i aer. Caracteristicile lui sunt:
>< inaltimea (exprimata in frecventa vibratiei);
>< intensitatea (exprimata in energia vibratiei);
Orice sunet simplu, cum ar fi o nota muzicala, poate fi descrisa in totalitate, specificand trei caracteristici perceptive: inaltime, intensitate, si calitate (timbru). Aceste caracteristici corespund exact a trei caracteristici fizice: frecventa, amplitudine, si constitutia armonica, sau respectiv forma undei. Zgomotul este un sunet complex, o mixare de multe diferite frecvente, sau note care nu sunt legate armonic.
Sunetul se propaga din aproape in aproape sub forma de unde sonore. Propagarea sunetului se face cu viteza constanta, fiecare strat de aer vibrand cu frecventa egala cu cea a sursei sonore.
Sunetul se mai caracterizeaza in functie de trei factori: durata, frecventa si amplitudinea. Durata se refera pur si simplu la intervalul de timp in care urechea este expusa la un sunet. Frecventa, sau tonalitatea, unui sunet, este exprimata in cicluri pe secunda sau hertzi. Gama de frecvente pentru un auz sanatos si normal este de 20 pana la 20000 de cicluri pe secunda. Amplitudinea, sau intensitatea, unui sunet se masoara in decibeli (dB).
NIVELUL APROXIMATIV DE DECIBELI AL UNOR SUNETE OBISNUITE
Respiratia – 10 dB
Soapta – 20 dB
Conversatia – 60 dB
Traficul la orele de varf – 80 dB
Mixerul de alimentare – 90 dB
Un tren in miscare – 100 dB
Ferastraul cu lant – 110 dB
Un avion in miscare – 120 dB
Zgomotul produs de o pusca – 140 dB
SURSE DE SUNETE SI DE ZGOMOTE
Sursele de poluare sonora sunt foarte numeroase si diferite. Acestea sunt: - circulatia sau transporturile;
- industria;
- constructiile si montajele;
- comertul;
- copiii in trenurile de joaca (tipetele lor inregistrand 70-80 dB);
- terenurile sportive si stadioanele (zgomotele provenite din acestea fiind de peste 100 dB);
- animalele (cainii, pisicile, pasarile) pot tulbura linistea mai ales noaptea. Latratul unui caine inregistreaza intensitati sonore de 70-80 dB.
Masurile de combatere a zgomotului se impun ca o necesitate de prim ordin si ele sunt foarte numeroase. Astfel pentru diminuarea zgomotului produs de traficul rutier, perdelele forestiere constituite din arbori si arbusti au capacitatea de a reduce zgomotul cu circa 10 dB.
ZONE AFECTATE DE POLUAREA FONICA
Cele mai poluate orase din Romania din punct de vedere a zgomotului sunt Comarnic, Busteni, Azuga si Valenii de Munte, din cauza traficului rutier greu care tranziteaza centrul civic. In Ploiesti, cele mai afectate zone sunt in Bariera Bucuresti, Piata Hale, intersectia de la Maternitate, Cioceanu si centrul civic.
Pentru reducerea nivelului de zgomot ar trebui create niste rute ocolitoare in orasele afectate pentru autovehiculelor de peste 3,5 tone. In plus ar trebui amplasata niste perdele din arbori in jurul surselor de zgomot si cartierelor de locuit.
ZGOMOTUL SI STAREA DE SANATATE
Pentru a ne imagina modul in care sunetele puternice pot dauna auzului, sa luam urmatorul exemplu. Un raport asupra sigurantei ocupationale compara cilii din urechea interna cu spicele de grau dintr-un lan, iar sunetul care intra in ureche cu vantul. O adiere usoara, sau un sunet incet, va misca varful spicelor de grau fara sa le produca daune. Totusi, daca vantul se intensifica, presiunea exercitata asupra firului de grau va creste. O rafala de vant foarte puternica sau un vant mai slab ce bate continuu pe o perioada indelungata poate provoca graului daune iremediabile sau chiar il poate distruge complet.
La fel reactioneaza la zgomot si minusculii si delicatii cili din urechea interna. O puternica si neasteptata „rafala” de zgomot poate distruge tesuturile urechii interne, lasand cicatrice care pot duce la pierderea permanenta a auzului. In plus, expunerea indelungata la nivele de zgomot periculoase poate distruge pentru totdeauna delicatii cili. Odata distrusi, ei nu se mai regenereaza. Efectele secundare pot fi tinitusul – tiuitul sau vajaitul in urechi ori in cap.
Desi ereditarea sau unele accidente neprevazute pod duce la pierderea auzului, putem lua masuri de precautie pentru a ne ocroti pretiosul timt al auzului. Este bine sa cunoastem dinainte posibilele pericole care ne-ar putea cauza probleme de auz. Un audiolog a spus ca „a astepta sa apara o problema inainte de a trece la actiune seamana cu a aplica un ecran solar dupa ce v-ati ars deja”.
In general, problema o constituie nu atat ce ascultam, cat felul cum ascultam. De exemplu, daca folositi casti stereo, ar fi bine sa reglati aparatul la un volum destul de mic pentru a auzi ceea ce se petrece in jurul vostru. In cazul in care aparatul stereo din masina sau din casa este reglat la un volum atat de mare incat acopera o conversatie purtata pe un ton obisnuit, acest lucru ar putea fi un indiciu ca sunetul este suficient de tare pentru a va afecta auzul. Specialistii avertizeaza ca expunerea timp de doua, trei ore la zgomote de 90 de decibeli poate dauna urechii. Cand va aflati in locuri zgomotoase, sunt recomandate antifoane sau alte mijloace de protejare a auzului.
Urechea este un mecanism fin, mic si minunat. Cu ajutorul ei putem auzi numeroasele sunete frumoase din lumea inconjuratoare. In mod sigur, acest pretios dar al auzului merita se fie ocrotit!
Cum apare curcubeul?
Curcubeul, cel mai frumos fenomen din atmosfera ce a impresionat omenirea din toate timpurile, fiind considerat un "semn ceresc" care aduce binele, pacea si prosperitatea.
Curcubeul este un fenomen optic care ia nastere din cauza dispersiei si reflexiei luminii solare in picaturile de ploaie din atmosfera. El este vizibil atunci cand soarele bate din spatele nostru in perdeaua de nori din fata, lumina reflectandu-se pe bolta senina.
Norii sunt grupari mai mult sau mai putin conturate de picaturi de apa sau cristale de ghiata, aflate in suspensie in atmosfera, provenite din condensarea sau sublimarea vaporilor de apa.
In cele ce urmeaza vom arata cum lumina care trece printr-o picatura de apa sufera fenomenele de dispersie si reflexie. Pentru aceasta vom folosi un fascicul de lumina de culoare rosie.
Daca acest fascicul de lumina cade pe o picatura rotunda de apa atunci o parte din lumina rosie va iesi in toate directiile, dar cea mai mare parte a luminii rosii va iesi din picatura pe cateva directii privilegiate.
Schita arata fasciculul de lumina rosie venind din directia razei 1 si intrand in picatura. Cand intra in picatura, razele sunt refractate. O parte din fasciculul 1 este reflectata de emisfera opusa si o parte iese din picatura, ca raza 2. Partea reflectata traverseaza din nou picatura si iese ca raza 3. Uitandu-ne la schita, putem vedea ca o parte din lumina rosie emerge in aproape toate directiile, dar cea mai mare parte emerge in directia razei 3. Asa ia nastere curcubeul. Aceasta „concentratie” a luminii intr-o directie anumite face posibil curcubeul. Doar o raza, cea care trece prin centrul picaturii nu este deviata.
Putem fotografia un curcubeu cu un film alb-negru. Culorile nu sunt pe film, dar curcubeul, cu siguranta, este! De obicei, pentru a explica existenta curcubeului se analizeaza culorile. Dar culorile sunt secundare pentru problema principala: De ce exista un arc stralucitor pe cer?
Razele solare ce intalnesc o picatura de apa se raspandesc in mai multe directii. Dar, datorita reflexiei si refractiei, ceva mai multe raze sunt deviate sub anumite unghiuri decat sub altele. Aceasta mica preferinta este „cheia” curcubeului.
Observati din desen ca, de fapt, toata lumina solara care patrunde in picatura este azvarlita inapoi intr-un con. Centrul acestui con este opus soarelui. Conul formeaza un disc stralucitor de lumina, exact opus soarelui. De la nivelul solului se vede numai o parte din acest disc; dintr-un aeroplan, care zboara la mare inaltime, cateodata se vede tot discul. Marginea stralucitoare a acestui disc formeaza curcubeul.
Culorile curcubeului apar datorita refractiei. Refractia depinde usor de culoare: culorile diferite ale luminii traverseaza cu viteze diferite picaturile si se refracta diferit. De aceea se produce o separare a culorilor, dupa cum se vede in diagrama.
Atentia multor oameni care privesc un curcubeu este captata de culori, incat ei nu mai observa portiunea de disc stralucitor, a carei margine colorata este curcubeul.
La fel ca in prisma optica, in picaturile de apa din nori lumina se descompune in cele sapte culori: rosu, oranj, galben, verde, albastru, indigo, violet.
De obicei, apar un curcubeu principal si un curcubeu secundar. In arcul curcubeului principal rosul se situeaza in partea exterioara, in timp ce la cel secundar, rosu se situeaza in interior.
Culorile curcubeului sunt cu atat mai vii si mai pure cu cat lumina se refracta si se reflecta pe picaturile mai mari.
Este de mentionat faptul ca si lumina lunii produce uneori curcubee, ele sunt insa palide si greu de observat cu ochiul liber.
Curcubeul este un fenomen optic care ia nastere din cauza dispersiei si reflexiei luminii solare in picaturile de ploaie din atmosfera. El este vizibil atunci cand soarele bate din spatele nostru in perdeaua de nori din fata, lumina reflectandu-se pe bolta senina.
Norii sunt grupari mai mult sau mai putin conturate de picaturi de apa sau cristale de ghiata, aflate in suspensie in atmosfera, provenite din condensarea sau sublimarea vaporilor de apa.
In cele ce urmeaza vom arata cum lumina care trece printr-o picatura de apa sufera fenomenele de dispersie si reflexie. Pentru aceasta vom folosi un fascicul de lumina de culoare rosie.
Daca acest fascicul de lumina cade pe o picatura rotunda de apa atunci o parte din lumina rosie va iesi in toate directiile, dar cea mai mare parte a luminii rosii va iesi din picatura pe cateva directii privilegiate.
Schita arata fasciculul de lumina rosie venind din directia razei 1 si intrand in picatura. Cand intra in picatura, razele sunt refractate. O parte din fasciculul 1 este reflectata de emisfera opusa si o parte iese din picatura, ca raza 2. Partea reflectata traverseaza din nou picatura si iese ca raza 3. Uitandu-ne la schita, putem vedea ca o parte din lumina rosie emerge in aproape toate directiile, dar cea mai mare parte emerge in directia razei 3. Asa ia nastere curcubeul. Aceasta „concentratie” a luminii intr-o directie anumite face posibil curcubeul. Doar o raza, cea care trece prin centrul picaturii nu este deviata.
Putem fotografia un curcubeu cu un film alb-negru. Culorile nu sunt pe film, dar curcubeul, cu siguranta, este! De obicei, pentru a explica existenta curcubeului se analizeaza culorile. Dar culorile sunt secundare pentru problema principala: De ce exista un arc stralucitor pe cer?
Razele solare ce intalnesc o picatura de apa se raspandesc in mai multe directii. Dar, datorita reflexiei si refractiei, ceva mai multe raze sunt deviate sub anumite unghiuri decat sub altele. Aceasta mica preferinta este „cheia” curcubeului.
Observati din desen ca, de fapt, toata lumina solara care patrunde in picatura este azvarlita inapoi intr-un con. Centrul acestui con este opus soarelui. Conul formeaza un disc stralucitor de lumina, exact opus soarelui. De la nivelul solului se vede numai o parte din acest disc; dintr-un aeroplan, care zboara la mare inaltime, cateodata se vede tot discul. Marginea stralucitoare a acestui disc formeaza curcubeul.
Culorile curcubeului apar datorita refractiei. Refractia depinde usor de culoare: culorile diferite ale luminii traverseaza cu viteze diferite picaturile si se refracta diferit. De aceea se produce o separare a culorilor, dupa cum se vede in diagrama.
Atentia multor oameni care privesc un curcubeu este captata de culori, incat ei nu mai observa portiunea de disc stralucitor, a carei margine colorata este curcubeul.
La fel ca in prisma optica, in picaturile de apa din nori lumina se descompune in cele sapte culori: rosu, oranj, galben, verde, albastru, indigo, violet.
De obicei, apar un curcubeu principal si un curcubeu secundar. In arcul curcubeului principal rosul se situeaza in partea exterioara, in timp ce la cel secundar, rosu se situeaza in interior.
Culorile curcubeului sunt cu atat mai vii si mai pure cu cat lumina se refracta si se reflecta pe picaturile mai mari.
Este de mentionat faptul ca si lumina lunii produce uneori curcubee, ele sunt insa palide si greu de observat cu ochiul liber.
duminică, 5 iunie 2011
Curent electric continuu(motor)
I.Generatoarele de curent continuu
Dacă un rotor se învârte între doi poli magnetici staţionari, curentul din rotor circulă într-o direcţie pe parcursul unei jumătăţi de rotaţie şi în cealaltă pe parcursul celeilalte jumătăţi. Pentru a produce o trecere constantă, într-o singură direcţie a curentului dintr-un astfel de dispozitiv, este necesară furnizarea unui mijloc prin care curentul rezultat să aibă acelaşi sens pe parcursul întregii rotaţii. La maşinile mai vechi aceasta este realizată cu ajutorul unor plăcuţe colectoare, un inel de metal împărţit în două, montat pe axul rotorului. Cele două jumătăţi sunt izolate şi sunt bornele bobinei. Perii fixe de metal sau carbon sunt ţinute pe plăcuţele colectoare în timp ce acestea se rotesc, conectând electric bobina la fire exterioare. În timp ce rotorul se învârte, fiecare perie intră în contact alternativ cu plăcuţele colectoare, schimbându-şi poziţia în momentul când curentul din bobină îşi schimbă sensul. Astfel circuitul exterior la care generatorul este conectat este alimentat cu un curent continuu. Generatoarele de curent continuu sunt de obicei folosite la tensiuni mici pentru a evita scânteile dintre perii şi plăcuţe care rezultă la tensiuni mari. Cel mai mare potenţial obţinut în general de astfel de generatoare este de 1500 de volţi. În unele maşini mai noi această inversare se face folosind dispozitive electronice de mare putere, cum ar fi de exemplu diode redresoare.
Generatoarele moderne folosesc rotoare cilindrice care, de obicei sunt constituite dintr-un număr mare de bobinaje aşezate longitudinal în lăcaşuri speciale şi conectate la plăcuţe colectoare. Într-un bobinaj în care este un număr mic de lăcaşuri, curentul produs va creşte şi scădea în funcţie de partea de câmp magnetic prin care rotorul trece. Un bobinaj compus din mai multe segmente şi un rotor circular conectează în permanenţă circuitul aproape constant deoarece întotdeauna un bobinaj longitudinal se deplasează printr-o suprafaţă cu un câmp magnetic intens. Câmpurile de la generatoarele moderne sunt de obicei din patru sau mai mulţi poli, pentru a creşte mărimea şi puterea câmpului magnetic. Câteodată poli mai mici sunt adăugaţi pentru a compensa distorsiunile din fluxul magnetic cauzat de efectul magnetic al rotorului.
II.Motoarele cu curent continuu
În general, sunt similare în construcţie cu generatoarele de curent continuu. Ele pot, de fapt să fie descrise ca generatoare care „funcţionează invers”. Când curentul trece prin rotorul unui motor, este generat un câmp magnetic care generează o forţă electromagnetică, şi ca rezultat rotorul se roteşte. Acţiunea periilor colectoare şi a plăcuţelor colectoare este exact aceiaşi ca la generator. Rotaţia rotorului induce un voltaj în bobinajul rotorului. Acest voltaj indus are sens opus voltajului exterior aplicat rotorului. În timp ce motorul se roteşte mai rapid, voltajul rezultat este aproape egal cu cel indus. Curentul este mic, şi viteza motorului va rămâne constantă atât timp cât asupra motorului nu acţionează nici o sarcină, sau motorul nu efectuează alt lucru mecanic decât cel efectuat pentru învârtirea rotorului. Când asupra rotorului se aplică o sarcină, voltajul va fi redus şi un curent mai mare va putea să treacă prin rotor. Astfel, motorul este capabil să primească mai mult curent de la sursa care îl alimentează, şi astfel să efectueze mai mult lucru mecanic.
Deoarece viteza rotaţiei controlează trecerea curentului prin rotor, mecanisme speciale trebuie folosite pentru pornirea motoarelor cu curent continuu. Când rotorul se află în repaus, el, efectiv, nu are nici o rezistenţă, şi dacă voltajul normal este aplicat, va trece un curent mare, ceea ce ar putea avaria periile colectoare sau motorul. Mijloacele obişnuite pentru prevenirea acestor accidente este folosirea în serie a unei rezistenţe, la început, împreună cu rotorul, pentru a limita curentul până când motorul începe să dezvolte un curent suficient. Pe parcurs ce motorul prinde viteză, rezistenţa este redusă treptat, fie manual ori automat.
Viteza cu care un motor cu curent continuu funcţionează, depinde de puterea câmpului magnetic care acţionează asupra rotorului, cât şi de curentul rotorului. Cu cât este mai puternic câmpul magnetic, cu atât este mai mică rata rotaţiei necesare să creeze un curent secundar necesar pentru a contracara curentul aplicat. Din acest motiv viteza motoarelor cu curent continuu poate fi controlată prin variaţia câmpului curentului.
Dacă un rotor se învârte între doi poli magnetici staţionari, curentul din rotor circulă într-o direcţie pe parcursul unei jumătăţi de rotaţie şi în cealaltă pe parcursul celeilalte jumătăţi. Pentru a produce o trecere constantă, într-o singură direcţie a curentului dintr-un astfel de dispozitiv, este necesară furnizarea unui mijloc prin care curentul rezultat să aibă acelaşi sens pe parcursul întregii rotaţii. La maşinile mai vechi aceasta este realizată cu ajutorul unor plăcuţe colectoare, un inel de metal împărţit în două, montat pe axul rotorului. Cele două jumătăţi sunt izolate şi sunt bornele bobinei. Perii fixe de metal sau carbon sunt ţinute pe plăcuţele colectoare în timp ce acestea se rotesc, conectând electric bobina la fire exterioare. În timp ce rotorul se învârte, fiecare perie intră în contact alternativ cu plăcuţele colectoare, schimbându-şi poziţia în momentul când curentul din bobină îşi schimbă sensul. Astfel circuitul exterior la care generatorul este conectat este alimentat cu un curent continuu. Generatoarele de curent continuu sunt de obicei folosite la tensiuni mici pentru a evita scânteile dintre perii şi plăcuţe care rezultă la tensiuni mari. Cel mai mare potenţial obţinut în general de astfel de generatoare este de 1500 de volţi. În unele maşini mai noi această inversare se face folosind dispozitive electronice de mare putere, cum ar fi de exemplu diode redresoare.
Generatoarele moderne folosesc rotoare cilindrice care, de obicei sunt constituite dintr-un număr mare de bobinaje aşezate longitudinal în lăcaşuri speciale şi conectate la plăcuţe colectoare. Într-un bobinaj în care este un număr mic de lăcaşuri, curentul produs va creşte şi scădea în funcţie de partea de câmp magnetic prin care rotorul trece. Un bobinaj compus din mai multe segmente şi un rotor circular conectează în permanenţă circuitul aproape constant deoarece întotdeauna un bobinaj longitudinal se deplasează printr-o suprafaţă cu un câmp magnetic intens. Câmpurile de la generatoarele moderne sunt de obicei din patru sau mai mulţi poli, pentru a creşte mărimea şi puterea câmpului magnetic. Câteodată poli mai mici sunt adăugaţi pentru a compensa distorsiunile din fluxul magnetic cauzat de efectul magnetic al rotorului.
II.Motoarele cu curent continuu
În general, sunt similare în construcţie cu generatoarele de curent continuu. Ele pot, de fapt să fie descrise ca generatoare care „funcţionează invers”. Când curentul trece prin rotorul unui motor, este generat un câmp magnetic care generează o forţă electromagnetică, şi ca rezultat rotorul se roteşte. Acţiunea periilor colectoare şi a plăcuţelor colectoare este exact aceiaşi ca la generator. Rotaţia rotorului induce un voltaj în bobinajul rotorului. Acest voltaj indus are sens opus voltajului exterior aplicat rotorului. În timp ce motorul se roteşte mai rapid, voltajul rezultat este aproape egal cu cel indus. Curentul este mic, şi viteza motorului va rămâne constantă atât timp cât asupra motorului nu acţionează nici o sarcină, sau motorul nu efectuează alt lucru mecanic decât cel efectuat pentru învârtirea rotorului. Când asupra rotorului se aplică o sarcină, voltajul va fi redus şi un curent mai mare va putea să treacă prin rotor. Astfel, motorul este capabil să primească mai mult curent de la sursa care îl alimentează, şi astfel să efectueze mai mult lucru mecanic.
Deoarece viteza rotaţiei controlează trecerea curentului prin rotor, mecanisme speciale trebuie folosite pentru pornirea motoarelor cu curent continuu. Când rotorul se află în repaus, el, efectiv, nu are nici o rezistenţă, şi dacă voltajul normal este aplicat, va trece un curent mare, ceea ce ar putea avaria periile colectoare sau motorul. Mijloacele obişnuite pentru prevenirea acestor accidente este folosirea în serie a unei rezistenţe, la început, împreună cu rotorul, pentru a limita curentul până când motorul începe să dezvolte un curent suficient. Pe parcurs ce motorul prinde viteză, rezistenţa este redusă treptat, fie manual ori automat.
Viteza cu care un motor cu curent continuu funcţionează, depinde de puterea câmpului magnetic care acţionează asupra rotorului, cât şi de curentul rotorului. Cu cât este mai puternic câmpul magnetic, cu atât este mai mică rata rotaţiei necesare să creeze un curent secundar necesar pentru a contracara curentul aplicat. Din acest motiv viteza motoarelor cu curent continuu poate fi controlată prin variaţia câmpului curentului.
Abonați-vă la:
Postări (Atom)