Menu Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


О ЧЕМ РАЗМЫШЛЯЛ НАЧАЛЬНИК

И тут появился изобретатель (ТРИЗ)

Книги и статьи / И тут появился изобретатель

Комментарии к статье Комментарии к статье

ТРИЗ. О чем размышлял начальник

До сих пор речь шла о простых физических эффектах, знакомых каждому школьнику. Существует физика более сложная, хотя бы та, которую изучают в высших учебных заведениях. Знание этой физики дает изобретателю более сильные инструменты.

Сейчас мы разберем задачу, для решения которой достаточно школьной физики. А потом я объясню, что можно получить сверх этого, если использовать хотя бы "кусочек" институтской физики.

Задача 32. ЛЕД НА ПРОВОДАХ

Красивое зрелище - покрытые пушистым снегом провода линий электропередачи. Но у электриков эта красота не вызывает восторга. Снег подтаивает, превращается в лед. Слой льда нарастает, провода растягиваются под его тяжестью и обрываются.

В одном северном районе работала электростанция, находящаяся в ста километрах от города. Зимой время от времени приходилось обогревать линию: подавали очень сильный ток, провода нагревались, лед подтаивал, падал. Пока обогревали линию, всех потребителей электростанции приходилось отключать. Стояла суровая зима, и начальник станции, опасаясь обледенения,, приказал почаще отключать подачу энергии и обогревать линию. Останавливались заводы, гас свет в домах.

Посыпались жалобы, и начальник решил производить обогрев пореже. Провода стали рваться, город часто оставался без электроэнергии.

- Что же делать? - задумался начальник, разглядывая календарь. Впереди было много месяцев северной зимы. - Техническое противоречие: часто греть линию - потребители то и дело будут оставаться без тока, редко греть линию - повысится опасность обледенения. Кошмарная ситуация...

И тут появился изобретатель.

- Раскроем учебник физики для седьмого класса, - сказал он. - Достроим веполь и используем явление электромагнитной индукции...

Почему изобретатель упомянул о достройке веполя? Как использовать электромагнитную индукцию?

Даны провод (вещество) и электрический ток (поле). Льда на проводе не должно быть. Значит, у вас только одно вещество и поле. Чтобы достроить веполь, нужно ввести второе вещество. Это вещество под действием обычного электрического тока будет нагреваться и обогревать провод. В чем тут хитрость? Провод сделан из вещества с низким электрическим сопротивлением и не нагревается под действием идущего по нему тока. Сделать провод из металла с высоким сопротивлением нельзя - провод будем горячим, но потребители не получат энергию. Физическое противоречие: сопротивление провода должно быть большим и должно быть небольшим... Изобретатель предложил взять два вещества: провод остается обычным проводом, но через каждые пять метров на него надевают колечко из феррита - ферромагнитного вещества с высоким электрическим сопротивлением. Благодаря электромагнитной индукции в колечках возникает ток, колечки быстро нагреваются и предотвращают обледенение провода.

На это решение несколько лет назад выдано авторское свидетельство. Но задачу без особого труда решают десятиклассники, знающие основы вепольного анализа.

Казалось бы, с задачей всё в порядке - получен хороший ответ. Однако ферритовые колечки нагревают линию круглый год. Представляете, сколько энергии расходуется напрасно? Даже зимой нет надобности нагревать всю линию, а только те участки, где температура ниже нуля. Возникает новая задача: как сделать, чтобы колечки сами включались при низкой температуре и выключались, если температура повышается?

Для решения этой задачи нужно знать, что ферритовые вещества остаются ферромагнитными только до определенной температуры, называемой точкой Кюри. У разных ферромагнитных веществ разная точка Кюри. Можно сделать колечки из вещества с точкой Кюри, скажем, около пяти градусов. Тогда колечки будут сами выключаться, если температура воздуха превысит пять градусов, и сами же будут включаться при температуре ниже пяти градусов.

Появление и исчезновение магнитных свойств при переходе через точку Кюри можно использовать и при решении других задач. Запомните это интереснейшее физическое явление.

Дальше >>

Смотрите другие статьи раздела И тут появился изобретатель.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Эстроген для терапии приливов при менопаузе 17.10.2026

Менопауза сопровождается не только прекращением менструаций, но и целым рядом физиологических изменений, которые у некоторых женщин заметно влияют на самочувствие и качество жизни. Одними из наиболее распространенных проявлений становятся так называемые вазомоторные симптомы - прежде всего внезапные приливы жара и ночная потливость. Теперь специалисты Американской коллегии врачей предложили обновленный подход к их лечению, распределив доступные методы на три линии терапии в зависимости от эффективности, надежности доказательств и стоимости. Основное место в новых рекомендациях заняла гормональная терапия эстрогеном. После анализа данных 90 исследований эксперты определили ее как наиболее предпочтительный вариант для пациенток, которым такое лечение не противопоказано. Женщинам с сохраненной маткой рекомендуется сочетание эстрогена с прогестогеном, тогда как после удаления матки может применяться только эстроген. По оценке авторов рекомендаций, такая терапия лучше других рассмотренны ...>>

Печатный сенсорный интерфейс с распознаванием пользователей 17.10.2026

Сенсорные поверхности давно стали привычной частью электроники, однако большинство таких интерфейсов требует достаточно сложной конструкции с электродами, проводниками и специальными чувствительными слоями. Японские инженеры предложили значительно более простой подход: превратить обычный прозрачный лист ПВХ в сенсорную панель при помощи лазерного принтера. При этом нанесенный рисунок способен не только фиксировать движение пальца, но и помогать системе различать пользователей. Разработкой занималась команда Технологического института Сибаура. Создание интерфейса сводится к нанесению тонером специального узора непосредственно на пластиковый лист. В отличие от традиционных сенсорных панелей, внутри такой поверхности не требуется размещать электроды или прокладывать провода. Регистрация возникающих сигналов и их последующая интерпретация выполняются отдельной электронной системой. В основе технологии лежит трибоэлектрический эффект - возникновение электрического заряда при контакте ...>>

Глюкозамин и когнитивные нарушения 16.10.2026

С возрастом нарушения памяти и мышления становятся все более распространенной проблемой, однако причины того, почему у одних людей легкие когнитивные изменения остаются стабильными, а у других со временем перерастают в деменцию, до сих пор изучены не полностью. Новая работа исследователей Университета Флориды в США указывает на возможную связь одного из широко используемых пищевых добавок с таким переходом. Речь идет о глюкозамине, который обычно принимают для уменьшения дискомфорта в суставах и поддержания их здоровья. Специалисты проанализировали обезличенные медицинские записи UF Health, охватывающие период с 2012 по 2024 год. С помощью искусственного интеллекта они изучили информацию о пациентах с болезнью Альцгеймера и другими связанными с ней деменциями, а также о людях с легкими когнитивными нарушениями. Последние характеризуются заметными проблемами с памятью или мышлением, которые уже выходят за рамки обычных возрастных изменений, но при этом еще не обязательно существенно ...>>

Случайная новость из Архива

Процессоры Freescale для прикладных электронных устройств 02.03.2015

Компания Freescale Semiconductor объявила о начале массовых поставок однокристальных систем i.MX 6SoloX, оснащенных блоками шифрования и другими средствами защиты и предназначенных для домашней электроники, интернета вещей и бортовой электроники "подключенных автомобилей".

Среди достоинств i.MX 6SoloX производитель выделяет средства защиты информации. В конфигурацию однокристальной системы входит блоки шифрования и конфигурируемый контроллер домена ресурсов, который позволяет блокировать периферийные блоки или разрешать их совместное использование процессорными ядрами. Контроллер дополнен семафором для защищенной передачи сообщений, который позволяет программному обеспечению, запущенному в разных операционных системах, безопасно использовать одни и те же периферийные блоки. Кроме того, есть защита начальной загрузки и защищенное хранилище данных. Эти аппаратные механизмы дают возможность создавать решения, удовлетворяющие уникальным требованиям каждой области применения.

В однокристальную систему i.MX 6SoloX интегрированы ядра ARM Cortex-M4 и Cortex-A9, что позволяет объединить поддержку операционной системы с красочным пользовательским интерфейсом, работающей на ядре Cortex-A9, с работой операционной системой реального времени на ядре Cortex-M4. Питание CPU управляется независимо, чем обеспечивается малое энергопотребление и быстрый выход из энергосберегающих режимов. Архитектура, учитывающая особенности работы разных ОС, позволяет полностью отключить ядро Cortex-A9, оставив Cortex-M4 продолжать выполнять задачи низкоуровневого мониторинга системы.

Другие достоинства i.MX 6SoloX, включают наличие двух портов Gigabit Ethernet с поддержкой Audio Video Bridging, GPU, поддержку начальной загрузки из памяти DDR QSPI и NAND, а также наличие контроллера памяти с поддержкой DDR3 LP-DDR2.

Следует также отметить богатый набор периферийных интерфейсов и тот факт, что для i.MX 6SoloX есть широкий выбор инструментов для разработки под Android и Linux (для Cortex-A9) и MQX OS (для Cortex-M4). Производитель предлагает набор для разработчиков SABRE Board for Smart Devices на базе i.MX 6SoloX и PF0200 PMIC.

Другие интересные новости:

▪ LPC3200 - новое семейство 32-разрядных микроконтроллеров

▪ Смартфон на запястье

▪ Микросхемы FMS6151 для связи сотовых телефонов с большими экранами

▪ Охлаждение крыльев бабочек

▪ Xbox One с защитой от перегрева

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

 

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сварочное оборудование. Подборка статей

▪ статья Варианты сохранения AVI файла в VirtualDub. Искусство видео

▪ статья Что такое кислотные дожди? Подробный ответ

▪ статья Мотолодка Ветерок. Личный транспорт

▪ статья Автомат управления лестничным освещением с датчиком движения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Звездная пыль. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:





Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2026