Техника - молодёжи 1965-12, страница 43

<

ИНФОРМАЦИЯ-В СВЕТОВОМ ЛУЧЕ

Для измерения напряжения и силы тока теперь не нужно включать в высоковольтные цепи вольтметры и амперметры. Во Всесоюзном электротехническом институте имени В. И. Ленина разработан изящный прибор, который не только дает точные и практически мгновенные показания, но и не включается непосредственно в изучаемую систему.

Проводник, по которому течет ток, как бы окутан магнитным и электрическим полями. Как известно, сила тока пропорциональна магнитному полю, напряжение — электрическому. Значит, чтобы узнать силу тока и напряжение в проводнике, достаточно вблизи от него измерить электрическое и магнитное поля. Лучше всего для этой цели подходит луч поляризованного света, у которого электрические колебания происходят строю в определенной плоскости. Согласно магнитооптическому эффекту Фарадея, такой луч, проходя через прозрачный кристалл, помещенный в магнитное поле, испытывает тем больший поворот плоскости поляризации, чем сильнее магнитное поле. Следовательно, этот угол полностью определяет и силу тока в проводнике.

Тот же луч, проходя сквозь другой находящийся в электрическом поле кристалл, расщепляется на два луча. Они движутся в кристалле с разными скоростями, и один из них как бы отстает от другого. Отставание тем больше, чем сильнее электрическое поле. Это явление (эффект Поккельса) и используют для измерения напряжения в проводнике, i Электрооптический метод измерения упростил обслуживание линий электропередач. Думается, он окажется полезным и

где нужны точные и

ВРЕМЯ ИСКАТЬ И УДИВЛЯТЬСЯ

1. МОДЕЛИРУЕТСЯ УРАГАН ...

Каи обтекают воздушные вихри корпус самолета? Чтобы увидеть распределение потоков около крыльев и фюзеляжа, воздушный «ураган» в аэродинамической трубе моделируют струями воды с растворенными в ней светящимися веществами. Но у воздуха иная плотность, а ироме того, в отличие от воды он сжимаем. Вот почему ученые разрабатывают такой способ съемки воздушных потоков, чтобы на кинокадрах были хорошо видны воздушные сгущения и разрежения вокруг выступов на теле самолета при сверхвысоких скоростях, обусловливающих совершенно иные конструктивные формы, нежели во времена винтомоторной авиации. Об одном из таких методов вы прочитаете в первых номерах журнала за 1966 год.

2. ЗАВЕЩАНИЕ КАПИТАНА НЕМО

«Видите ли, профессор, — ответил капитан Немо, — мои способы использования энергии электричества не похожи на общепринятые... Помните только одно: я абсолютно все получаю от океана.

— Очевидно, вам удалось открыть то, что люди откроют много позже, — огромную динамическую силу электричества!

— Из знаю, откроют ли ее когда-нибудь, — холодно ответил капитан Немо».

Загадка, завещанная Жю-лем Верном, оказалась нелегкой. Однако уже сегодня видно, что она будет разгадана. Наступит день, когда человек построит мощный биоэлемент, где будет использована энергия окислительно • восстановительных

процессов, протекающих в морской воде благодаря жизнедеятельности микроорганизмов. А пока... Пока что созданы топливные элементы, в которых окисляются недорогие виды топлива, скажем, водород, спирт. Или гидразин Н_:М — NH„ как в двигателе подводной лодки, изображенной на фотографии. Окислителем служит кислород. Размеры топливного бака 55x55x22,5 см. Электроэнергия питает два двигателя, расположенных за бортом, систему освещения и связи. Мощность батареи 750 вт, ЭДС — 36 в.

Эта первая в мире субмарина, работающая на топливном элементе, конечно, не может тягаться с «Наутилусом». Ее длина всего 3 м. Вес — 1 т. Скорость — 1 узел. Глубина погружения — 70 м. Да и энергии топливного элемента хватает всего на неснолько часов. Наконец, даже трех пассажиров она не смогла бы принять на борт, как »то сделал в свое время «Наутилус» капитана Немо: ее команду составляет один-единственный матрос, он же капитан. Но ведь во времена Жюля Верна вообще не было подводных лодок! А разве современная электроэнергетика начиналась не со смешных подергиваний лягушачьих лапок в опытах Гальвани?

Сегодня существуют атомные подводные лодки, не уступающие «Наутилусу» напитана Немо в скорости хода и дальности передвижения. Вудут и подлодки на топливных элементах, черпающие энергию из забортной воды.

S. КАЖДЫЙ МОЖЕТ СТАТЬ ЭДГАРОМ ДЕГА

Рассказывают, французскому импрессионисту Камиллу Коро грезилось розо

в других областях техники — всюду, быстрые электрические измерения.

1. ЭФФЕКТ ФАРАДЕЯ

Поток света F проходит через поляризатор П, который как бы «отфильтровывает» лучи, колеблющиеся только в вертикальной плоскости Р. Дальше луч попадает в модулятор М — прозрачный кристалл, установленный внутри электромагнита. Чем больше сила тока 1 а катушке электромагнита, тем больше угол ф.

II. ЭФФЕКТ ПОККЕЛЬСА

Луч света, пройдя через кристалл Кр, расщепляется на «обыкновенный» и «необыкновенный». Из-за разной скорости распространения в кристалле эти лучи оказываются сдвинутыми один относительно другою. Сдвиг или разность фаз \ и есть мера напряжения V, которое приложено к поверхности кристалла через сетчатые электроды.

111. СХЕМА ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Источник света ИС через поляризатор П освещает модулятор М и фотоячейку ФЯ. Информация, содержащаяся в луче, анализируется в фотоячейке с компенсатором Ki, светофильтром-анализатором А и фотоэлектронным умножителем ФЭУ, преобразуется в напряжение на нагрузочном сопротивлении R. Оно-то и подается на измерительный прибор или осциллограф.

В. ЛЮСТИБЕРГ, инженер

вое полуденное небо. Так это или нет, но на полотнах импрессионистов мир красок действительно выглядит своеобычным, удивительным, порой фантастическим. Вспомнить хотя бы «Голубых танцовщиц» Э. Дега! Но если вас интересует, нто эта девушка, вея в голубом, изображенная иа 2-й странице обложки, вовсе не обязательно изучать живописную манеру импрессионистов. Вы сами можете стать творцом подобных шедевров. Для этого не пожалейте проявленный, но еще не закрепленный цветной снимок выставить на ничтожную долю секунды на свет. При закреплении «испорченного» кадра появятся красивые цветные разводы, ореолы, тона. Замечательных эффектов легко добиться, если перенести пленку из очень холодного раствора в горячий. Наконец, сбивая резкость у объектива при экспозиции или подбирая светофильтры, вы можете играть красками без кисти и холста.

4. ЧУДО В СТАКАНЕ ЧАЯ

Оно совершается всякий раз, когда кусочек рафинада перекочевывает из сахарницы в крепкий душистый напиток, чтобы сделать его сладким. Если сахар держать у поверхности жидкости, то ко дну стакана потекут струи более концентрированного, а стало быть, и более плотного раствора. Их хорошо видно на- фотографии, сделанной в поляризованном свете. Помешивая чай ложечной, мы помогаем молекулам сахара равномерно распределиться по всему объему. Кусочек сахару (а если угодно, то и крупинка соли), постепенно уменьшаясь в размерах, рано или ппздно исчезнет совсем, перейдет в раствор.

А теперь положите а теплую воду кусочек столярного клея. Вместо того чтобы уменьшаться в размерах, он, наоборот, начнет набу

хать. Если оставить в поное сладкую воду, она хоть сто лет простоит без изменения. Иное дело клей. Жидкий поначалу, он быстро утратит текучесть, станет вязким, словно кисель, наконец, превратится в студень. Со временем, постояв, студень начнет выделять воду.

В обоих случаях перед нами растворы. Отчего ж такая разница а поведении? Сеирет в том, что первый раствор истинный, а второй — коллоидный. Коллоидные растворы образованы не отдельными разрозненными молеиулами, а более крупными частицами, молекулярными агрегатами.

Но вот кусочек желатина. При встрече с водой он набухает. Вроде бы коллоид как коллоид. Именно так и считали до последнего времени. Оназывается, нет! В воде он образует истинный раствор. А в спирте иоллоидный. Подобные странности объясняются тем, что молекулы желатина очень велики — намного больше, чем у сахара или поваренной соли. Работами школы академика В. А. Каргина установлено, что высокомолекулярные соединения тоже способны давать самые настоящие истинные растворы.

В. НАЦЕЛЕННАЯ В МОЗГ...

Нет, то не пушка и даже не гамма-пушка, которая направляет пучок смертоносного излучения иа раковую опухоль. Этот прибор, созданный московскими учеными и инженерами, регистрирует лучи, посылаемые мозгом. Эти излучения рождены радиоактивными изотопами, введенными пациенту. Скапливаясь в клетках мозговой опухоли, радиоактивные вещества помогают онкологам поставить диагноз. Шлем, поделенный на участки с цифрами, — своеобразная координатная сетка, по ней находят точное местоположение и размер очага заболевания.

37