Техника - молодёжи 1963-06, страница 5

НОВАЯ ЭРА В ЭНЕРГЕТИКЕ

Вы думаете, энергия распространяется по проводам? — начал рассказ о своей новой работе на заседании ученого совета Института физических проблем АН СССР академик Петр Леонидович Капица. — Нет, в проводах она только теряется.

Да, из законов физики следует, что, когда по проводнику течет электрический ток, электромагнитная энергия распространяется в свободном пространстве, окружающем провод. Электроны же, движущиеся внутри проводника, беспрестанно сталкиваются с атомами кристаллической решетки. Возникает своеобразное «трение», которое довольно велико. Не мудрено, что много энергии тратится впустую — главным образом на нагревание проводника.

В современных линиях переменного или постоянного тока для уменьшения этих потерь при передаче больших мощностей создают высокие напряжения — в сотни тысяч вольт. Казалось бы, увеличь напряжение — и потери уменьшатся. Но воздух далеко не идеальный изолятор. Он не выдерживает таких громадных электрических полей. Не ровен час. случится пробой — тогда электричество начнет стекать в землю. Опять потери энергии, аварии, угроза для жнзни людей. Вот почему провода приходится делать толстыми, подвешивать их на гигантских гирляндах изоляторов, защищать от грозовых разрядов. И тем не менее, несмотря на все ухищрения инженеров, прово-

В. БОЙКО, член лмтобъадмнання журнала

да остаются проводами со всеми присущими им изъянами.

Ну, хорошо, а нельзя ли вообще обойтись без проводов? Ведь уже давно известно, что электромагнитные волны могут распространяться внутри обыкновенных металлических труб. По таким волноводам электромагнитная энергия распространяется словно вода по трубе. Это же очень удобно: волновод ие нужно подвешивать иа стальных мачтах, не нужно изолировать. Он может пролегать прямо по земле или под землей, как нефтепровод. Конечно, пробои не исключены и в волноводе. Но для этого нужны значительно более сильные поля, чем в случае обыкновенной высоковольтной линии. Так, при пятикратном запасе пробойной прочности воздуха по волноводу сечением 1 м² можно передавать до миллиона киловатт электроэнергии!

Правда, по волноводам хорошо распространяются только электромагнитные волиы очень короткой длины — порядка всего нескольких сантиметров. Частота колебаний у этих волн в миллионы раз больше, чем у обыкновенного электротока. Поэтому генерировать их могут лишь особые, сверхвысокочастотные электронные приборы.

...Электроника и энергетика. Сколько времени занимается энергетикой

обычная электротехннка1 И до недавнего времени мы даже и не задумывались над тем, что та самая электроника. которая сейчас имеет дело с мизерными мощностями, способна решать важнейшие задачи могучей современной энергетики. Если бы недавно рядового инженера спросили, можно ли, например, построить электронную лампу с мощностью нынешней электростанции, ои бы развел руками: «Ну, знаете...» Дескать, каждый школьник знает, что чем мощнее электронный прибор, тем большее количество электричества он должен пропускать через себя и, значит, тем плотнее в нем должно быть облако электронов. Между тем электроны отталкиваются друг от друга. И уже при небольших мощностях эти силы взаимного отталкивания так затрудняют движение электронов, что прибор просто-иапросто отказывает в работе. Приходится увеличивать размеры аппаратуры. Шутка сказать: обыкновенная генераторная лампа мощностью всего в несколько сот киловатт, а размером — с хороший бочонок! А если увеличить мощность его в 100 раз? Получится лампа — не лампа, настоящий Эверест.

Да возмущающее действие объемных зарядов — главное препятствие на пути электроники бо ьших мощностей. Но с этим ограничением можно бороться по меньшей мере двумя средствами.

Первое — компенсация объемных зарядов положительными ионами га-

АЗБУКА СЧЕТНОЙ ТЕХНИКИ

(Начало см. в Лй 1—5)

„Анатомия" машины

Итак, мы уже знакомы с «яэыком» влектроиио-счетной машины, знаем, как, пользуясь «языком» импульсов, отдельные узлы машкиы способны осуществлять элементарные логические операции. А теперь познакомимся с «анатомией» электронно-счетного «организма» в целом.

Почти все машины состоят из пяти основных узлов (рис. 29). Это следующие устройства: входное, управления, арифметическое, памяти и выходвое.

ВХОДНОЕ УСТРОЙСТВО — это «органы чувств» машины. У большинства современных машин развито главным образом «осязание». Поэтому информация иа вход подается эапнсаниой иа перфокартах. Так называются специальные карточки с отверстиями иа определенных участках, отдаленно напоминающие страницы Брайлевой азбуки для слепых. Их читают «щупальца» электрических контактов. Есть отверстие — импульс, иет отверстия — пауза. Поступившая иа вход информация передается в УСТРОЙСТВО ПАМЯТИ, представляющее собой, по существу, обычный магнитофон. Записанная иа магнитной лейте или ферритовых ячейках информация хранится там до тех пор, пока ее не направят в АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО. Это «думающий центр» машины. Логические цепи, перерабатывая цифровую информацию, выдают готовое решение, поступающее иа выход машины. ВЫХОДНОЕ УСТРОЙСТВО обычно пред

ставляет собой комбинацию декодирующего блока с автоматической пишущей машинкой. Декодирующее устройство переводит «язык» машинный обратно иа язык, понятный людям. Перевод автоматически печатается иа пишущей машнике. Наконец, УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО играет роль диспетчера, регулирующего движение импульсов по электронным схемам, координирующего действия входного, выходного, арифметического и запоминающего узлов

(Продолжение следует)

ф ■ {-СХЕМА ДЕЙСТВИЯ Ц1МГ ьДшКЛЫ^

данные, которые обрабатывает машина элементы самой машины