Средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа пропорциональна абсолютной температуре.

Чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы.

 

Вопросы к тексту:

 

1. Для чего можно использовать ЭДС поляризации?

2. Благодаря чему появляется ЭДС в элементе Планте?

3. Что необходимо сделать чтобы элемент Планте сам стал источником тока?

4. Как называется элемент Планте и ему подобные?

5. Из каких частей состоит свинцовый аккумулятор?

6. Из каких частей состоит свинцовый аккумулятор?

7. От чего зависит емкость аккумулятора?

8. Для чего предназначен генератор?

9. Где применяются аккумуляторы?

10. Что такое внутреннее сопротивление источника?

11. Что называется полной цепью?

12. Для чего нужен реостат?

13. От чего зависит ток в цепи?

14. Запишите закон Ома для полной цепи?

15. Запишите закон Ома для участка цепи?

16. От чего зависит ток короткого замыкания?

17. Почему к изоляции проводов телефонов, звонков и др не предъявляют особо высоких требований?

18. Почему к изоляции силовых или осветительных сетей предъявляются высокие требования?

19. Для чего предназначен предохранитель? Как вы думаете, что он из себя представляет, и каким образом работает?

20. Чему равно внутреннее сопротивление батареи из последовательно соединенных источников?

21. Почему при соединении двух источников одноименными полюсами в замкнутой цепи не возникает электрический ток?

22. Какое соединение источников называется параллельным? Приведите пример.

23. В чем различие между параллельно соединенными источниками, имеющими одинаковые ЭДС и имеющими разные ЭДС?

24. Запишите формулу для общего сопротивления параллельно и последовательно соединенных проводников и покажите, что общее сопротивление при параллельном соединении проводников меньше общего сопротивления при последовательном соединении проводников?

 

Вопросы к тексту:

 

1. Для чего можно использовать ЭДС поляризации?

2. Благодаря чему появляется ЭДС в элементе Планте?

3. Что необходимо сделать чтобы элемент Планте сам стал источником тока?

4. Как называется элемент Планте и ему подобные?

5. Из каких частей состоит свинцовый аккумулятор?

6. Из каких частей состоит свинцовый аккумулятор?

7. От чего зависит емкость аккумулятора?

8. Для чего предназначен генератор?

9. Где применяются аккумуляторы?

10. Что такое внутреннее сопротивление источника?

11. Что называется полной цепью?

12. Для чего нужен реостат?

13. От чего зависит ток в цепи?

14. Запишите закон Ома для полной цепи?

15. Запишите закон Ома для участка цепи?

16. От чего зависит ток короткого замыкания?

17. Почему к изоляции проводов телефонов, звонков и др не предъявляют особо высоких требований?

18. Почему к изоляции силовых или осветительных сетей предъявляются высокие требования?

19. Для чего предназначен предохранитель? Как вы думаете, что он из себя представляет, и каким образом работает?

20. Чему равно внутреннее сопротивление батареи из последовательно соединенных источников?

21. Почему при соединении двух источников одноименными полюсами в замкнутой цепи не возникает электрический ток?

22. Какое соединение источников называется параллельным? Приведите пример.

23. В чем различие между параллельно соединенными источниками, имеющими одинаковые ЭДС и имеющими разные ЭДС?

24. Запишите формулу для общего сопротивления параллельно и последовательно соединенных проводников и покажите, что общее сопротивление при параллельном соединении проводников меньше общего сопротивления при последовательном соединении проводников?

 

Вопросы к тексту:

 

1. Для чего можно использовать ЭДС поляризации?

2. Благодаря чему появляется ЭДС в элементе Планте?

3. Что необходимо сделать чтобы элемент Планте сам стал источником тока?

4. Как называется элемент Планте и ему подобные?

5. Из каких частей состоит свинцовый аккумулятор?

6. Из каких частей состоит свинцовый аккумулятор?

7. От чего зависит емкость аккумулятора?

8. Для чего предназначен генератор?

9. Где применяются аккумуляторы?

10. Что такое внутреннее сопротивление источника?

11. Что называется полной цепью?

12. Для чего нужен реостат?

13. От чего зависит ток в цепи?

14. Запишите закон Ома для полной цепи?

15. Запишите закон Ома для участка цепи?

16. От чего зависит ток короткого замыкания?

17. Почему к изоляции проводов телефонов, звонков и др не предъявляют особо высоких требований?

18. Почему к изоляции силовых или осветительных сетей предъявляются высокие требования?

19. Для чего предназначен предохранитель? Как вы думаете, что он из себя представляет, и каким образом работает?

20. Чему равно внутреннее сопротивление батареи из последовательно соединенных источников?

21. Почему при соединении двух источников одноименными полюсами в замкнутой цепи не возникает электрический ток?

22. Какое соединение источников называется параллельным? Приведите пример.

23. В чем различие между параллельно соединенными источниками, имеющими одинаковые ЭДС и имеющими разные ЭДС?

24. Запишите формулу для общего сопротивления параллельно и последовательно соединенных проводников и покажите, что общее сопротивление при параллельном соединении проводников меньше общего сопротивления при последовательном соединении проводников?

 

Вопросы к тексту:

 

1. Для чего можно использовать ЭДС поляризации?

2. Благодаря чему появляется ЭДС в элементе Планте?

3. Что необходимо сделать чтобы элемент Планте сам стал источником тока?

4. Как называется элемент Планте и ему подобные?

5. Из каких частей состоит свинцовый аккумулятор?

6. Из каких частей состоит свинцовый аккумулятор?

7. От чего зависит емкость аккумулятора?

8. Для чего предназначен генератор?

9. Где применяются аккумуляторы?

10. Что такое внутреннее сопротивление источника?

11. Что называется полной цепью?

12. Для чего нужен реостат?

13. От чего зависит ток в цепи?

14. Запишите закон Ома для полной цепи?

15. Запишите закон Ома для участка цепи?

16. От чего зависит ток короткого замыкания?

17. Почему к изоляции проводов телефонов, звонков и др не предъявляют особо высоких требований?

18. Почему к изоляции силовых или осветительных сетей предъявляются высокие требования?

19. Для чего предназначен предохранитель? Как вы думаете, что он из себя представляет, и каким образом работает?

20. Чему равно внутреннее сопротивление батареи из последовательно соединенных источников?

21. Почему при соединении двух источников одноименными полюсами в замкнутой цепи не возникает электрический ток?

22. Какое соединение источников называется параллельным? Приведите пример.

23. В чем различие между параллельно соединенными источниками, имеющими одинаковые ЭДС и имеющими разные ЭДС?

24. Запишите формулу для общего сопротивления параллельно и последовательно соединенных проводников и покажите, что общее сопротивление при параллельном соединении проводников меньше общего сопротивления при последовательном соединении проводников?

 

ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА

Термоэлементы. Рассмотрим опять цепь, составленную из одних только проводников первого рода. Электрический ток в такой цепи не возникает, т. е. сумма всех э. д. е., возникающих на гра­ницах соприкосновения различных проводников, равна ну­лю (правило Вольты). Это верно, однако, только в том слу­чае, если все спаи (места соединения проводников) нахо­дятся при одной и той же температуре. Положение станет совершенно иным, если мы нагреем какой-нибудь из спаев, поднеся к нему горелку (рис. 136).

В этом случае гальва­нометр показывает наличие в цепи электрического тока, протекающего все время, пока существует разность темпе­ратур между спаями а и Ь. Если переместить горелку так, чтобы нагревался спай 6, а спай а оставался холодным, то будет, как и прежде, наблюдаться ток, но противоположного направления. Эти опыты показывают, что э. д. с возникающая на границе соприкоснове­ния двух металлов, сама за­висит от температуры. В горя­чем месте соединения она больше, чем в холодном. Поэтому, если места соединения нахо­дятся при разных температу­рах, то сумма всех дейст­вующих в них э. д. с. уже не равна нулю и в цепи возника­ет - некоторая результирую­щая э. д. с, поддерживаю­щая в ней длительный элек­трический ток.

Таким образом, в цепи, соcтавленной из различных ме­таллов, места спаев которых находятся при неодинаковых температурах, действует э. д. с, называемая термоэлектро­движущей силой (термо-э. д. с). Описанное явление было открыто в 1821 г. немецким физиком Томасом Иоганном Зеебеком (1770—1831) и получило название термоэлектри­чества, а всякую комбинацию разнородных проводников первого рода, образующих замкнутую цепь, называют тер­моэлементом.

Располагая более чувствительным гальванометром, мы можем обнаружить заметный ток при меньшей разности тем­ператур спаев а и б. Достаточно поместить один из спаев в горячую воду или даже просто зажать его в пальцах, ос­тавив второй при комнатной температуре, чтобы возник ток в цепи. Если оба спая поместить в воду одной и той же тем­пературы, то температура спаев сравняется и ток прек­ратится. Если теперь, оставляя спай бв горячей воде, вы­нуть спай а и охладить его, то в цепи опять появится ток, идущий в обратном направлении. Точно так же термоэлект­рический ток возникает в том случае, если один из спаев находится при комнатной температуре, а другой при более низкой, например в твердой углекислоте (сухой лед). Та­ким образом, непосредственная причина возникновения термо-э. д. с. есть разность температур обоих спаев. При этом температура тех участков цепи, которые состоят из однородного по составу материала, не играет практически никакой роли. Если температура обоих спаев одинакова, то и полная термо-э. д. с. в цепи равна нулю независимо от того, находятся ли оба спая при очень высокой темпера­туре или при очень низкой.

 

Опыт показывает, что термо-э. д. с. термоэлементов, вообще говоря, невелика и приблизительно пропорциональ­на разности температур спаев. В табл. 6 даны термо-э. д. с. для двух термопар: медь — константан и платина — платинородий (сплав: 90% платины и 10% родия) при температу­ре холодного спая 0°С.

Существование термо-э. д. с. и тока в цепи проводников первого рода при наличии разности температур в двух точках цепи не стоит; конечно, в противоречии с законом сохранения энергии. Для поддержания разности темпера­тур в цепи, по которой идет ток, необходимо к ней подводить тепло, за счет этого тепла и совершается работа в тер­моэлектрической цепи.

 

Термоэлементы в качестве генераторов. Термоэлемент представляет со­бой тепловой генератор электрического тока, т. е. прибор, в котором часть тепла, нагревающего горячий спай, превра­щается в электрическую энергию; остальная часть тепла от­дается холодным спаем в окружающую среду. Однако вслед­ствие большой теплопроводности металлов тепло, пере­ходящее путем теплопроводности от горячего спая к холод­ному, значительно больше, чем тепло, превращаемое в электрическую энергию. К тому же из электрической энер­гии, создаваемой термоэлементом, некоторая доля превра­щается в самом термоэлементе в тепло и не может быть ис­пользована. Обусловленные этими причинами затраты теп­ла настолько велики, что к. п. д. термоэлементов из метал­лических проводников не превышает 0, 5 %, тогда как для идеальной тепловой машины мы должны были бы ожидать при разности температур, -равной 300 °С, к. п. д. около 50 %. Поэтому металлические термо­элементы совершенно непригодны в качестве технических генераторов тока.

Однако термо-э. д. с. могут возникать также в цепях, содержащих места соприкосновения металлов с некоторы­ми специально изготовленными полупроводниками. При наличии разности температур между такими спаями воз­никает термо-э. д. с, которая в десятки раз превышает термо-э. д. с, чисто металлических термоэлементов и достигает 0, 1 В на 100 °С разности температур. Вместе с тем вследствие малой теплопроводности полупроводников со­отношение между количеством теплоты, превращаемой в электрическую энергию, и количеством теплоты теряемой путем теплопроводности и выделяемой током, становится гораздо более благоприятным. К. п. д. полупроводниковых термоэлементов достигает 15 % и может быть еще повышен. Полупроводниковые термоэлементы позволяют уже реаль­но поставить вопрос о создании достаточно экономичных технических тепловых генераторов тока, в которых тепло­вая энергия непосредственно превращается в электриче­скую.

Для сравнения можно указать, что в паровозах топливо используется с к. п. д. от 4 до 8 %, а в паровых машинах малой мощности к. п. д. равен 10 %. Впрочем, в лучших тепловых электростанциях к. п. д. достигает 30 %, а в двигателях внутреннего сгорания, работающих на высо­кокачественном жидком топливе, он доходит до 40—50 %. Изучение свойств полупроводников показало, что су­ществуют полупроводники двух различных типов. В одних ток в горячем спае идет от металла к полупроводнику, в других — от полупроводника к металлу. Поэтому выгодно строить полупроводниковые термоэлементы так, как пока­зано на рис. 137. При этом термо-э. д. с, создаваемые на контактах каждого из полупроводников с металлом, скла­дываются. Соединяя последовательно нужное число таких термоэлементов, можно получить батарею с достаточно вы­сокой термо-э. д. с.

 

Измерение температуры с помощью термоэлементов. Самым важным применением металлических термоэлемен­тов является их использование для измерения температуры. Если один из спаев термоэлемента поддерживать при не­изменной температуре, например при комнатной или, в случае более точных измерений, при температуре тающего льда, то термо-э. д. с. элемента будет зависеть исключитель­но от температуры второго спая. Если такой термоэлемент про градуировать, т. е. определить точную зависимость термо-э. д. с. от разности температур спаев, то, измеряя термо-э. д. с, развивающуюся в элементе, можно точно оп­ределить температуру тела, которого касается второй спай. На рис. 138 Показано устройство технического термоэле­мента (термопары).

Термопары для измерения температуры обладают перед обычными термометрами большими преимуществами. При помощи термопар можно измерить весьма высокие темпера­туры (до 2000°С и даже выше), при которых применение жидкостных термометров невозможно. Точно так же тер­мопары можно с успехом применять и для очень низких температур, при которых все известные термометрические жидкости замерзают. С термопарами можно получить весь­ма высокую точность измерения температур, определяемую точностью измерения термо-э. д. с. и намного превышаю­щую точность жидкостных термометров.

Очень существенно то, что термопары гораздо быстрее реагируют на изменения температуры. Громадное значение в технических установках имеет и то обстоятельство, что термопары дают возможность измерения температур на значительных расстояниях. Гальванометр может быть ус­тановлен даже на расстоянии нескольких километров от термоэлемента. Поэтому термопары весьма часто применяют­ся в технических контрольно-измерительных приборах и ав­томатах (самопишущих термометрах, пожарных сигнализа­торах и т. п.), а также и при научных исследованиях. Осо­бый научный интерес представляет применение термопар при измерении очень малых разностей температур. Применяя чувствительные устройства для измерения малой разности потенциалов, мы можем с помощью термопар измерить раз­ности температур вплоть до миллионных долей кельвина. Благодаря этой высокой чувствительности такие уст­ройства могут быть использованы для измерения интенсив­ности различных видов видимого или невидимого излуче­ния по производимому им тепловому действию (нагреванию). Направляя излучение на один из спаев термопары, мы вызо­вем его нагревание, тем большее, чем интенсивнее излучение. Измеряя возникающую разность температур, мы можем сде­лать заключение об интенсивности излучения.

Как уже ранее было указано, термо-э. д. с, разви­вающаяся в отдельном термоэлементе, очень мала. Поэто­му для получения более значительных термо-э. д. с. от­дельные термоэлементы часто соединяют в термобатареи. Схема устройства термобатареи изображена на рис. 139.

Стержни или проволоки из двух различных металлов за­штрихованы различно. Все спаи а поддерживаются при одной температуре, а все спаи b — при другой. Отдельные термоэлементы оказываются соединенными последователь­но, и поэтому термо-э. д. с. ба­тареи из п элементов в п раз больше, чем у одного термо­элемента.

Такие термобатареи приме­няются главным образом для измерений интенсивности какого-нибудь видимого или неви­димого излучения по производимому им нагреванию. Упо­требляющиеся для этого термоэлектрические радиометры или термостолбики содержат маленькую термобатарейку, часть спаев которой, например все четные спаи, обращена в сторону излучения, а все нечетные находятся с задней стороны прибора и не подвергаются действию излучения. Па­дающее на открытые спаи излучение нагревает их, и темпе­ратура защищенных и незащищенных спаев оказывается различной, отчего в гальванометре, присоединенном к тер­мостолбику, возникает термоток. Чувствительность таких приборов может быть сделана, весьма высокой, например можно обнаружить тепловое излучение человеческого тела (рис. 140).

Таким образом, чувствительные термопары могут слу­жить для обнаружения даже не очень сильно нагретых тел, находящихся на некотором — иногда довольно значитель­ном — расстоянии от наблюдателя. Такие приборы имеют не только очень важные чисто научные применения, но и лежат в основе применяющихся на практике методов так называемой термопеленгации, т. е. обнаружения на рас­стоянии (например, с самолетов) городов, заводов, парохо­дов и т. п. по их тепловому излучению.

 

 

ВОПРОСЫ:

 

1. В каком случае в цепи составленной из проводников первого рода не возникает электрический ток?

2. От чего зависит ЭДС, возникающая на границе соприкосновения двух металлов?

3. Что такое термоэлектродвижущая сила?

4. Что называется термоэлектричеством?

5. Кто открыл термоэлектричество?

6. Что называется термоэлементом?

7. Укажите причину возникновения термоэдс.

8. Почему термоэлементы непригодны для использования в качестве генераторов тока?

9. Какие термоэлементы позволяют использовать их в качестве генераторов тока?

10. Что значит " проградуировать" термоэлемент?

11. Каким образом термопары используют для измерения температуры?

12. Укажите, какими существенными преимуществами обладают термопары по сравнению с обычными термометрами.

13. Где применяются термопары?

 

 

ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА

Нагревание током. Закон Джоуля — Ленца. Исследуя на опыте нагревание проводников током, русский физик Эмилий Христианович Ленд (1804—1865) и английский фи­зик Джеймс Джоуль (1818—1889) установили, что количест­во теплоты, выделяющееся в проводнике при прохождении через него электрического тока, прямо пропорционально сопротивлению R проводника, квадрату силы тока I и вре­мени t, в течение которого поддерживается ток в проводнике. Этот закон, носящий название закона Джоуля — Ленца можно выразить формулой:

где Q — выделившееся количество теп­лоты в джоулях, R — сопротивле­ние в омах, I — сила тока в амперах, t — время в секундах.

Измерения, приводящие к зако­ну Джоуля — Ленца, можно выпол­нить, поместив в калориметр (рис. 92) проводник с известным сопротивлени­ем R и пропуская через него ток оп­ределенной силы I в течение извест­ного времени t, количество выделяю­щейся при этом теплоты Q определим, составив уравнение теплового баланса как это принято при калориметрических измерениях. Производя опыты при различных значениях R, выраженную законом Джоуля – Ленца. Пользуясь законом Ома, мы можем выразить силу токаI через напряжение U на концах проводника и его сопротивление R. Подставляя выражение I = U/R в формулу для Q, найдем:

Этим формулы позволяют рассчитать количество теплоты, выделяющееся в отдельных проводниках, соеди­ненных последовательно и параллельно. При последова­тельном соединении во всех проводниках течет ток одной и той же силы. Поэтому для сравнения количеств теплоты, выделяющихся в отдельных проводниках, удоб­нее формула . Она показывает, что при последователь­ном соединении нескольких проводников в каждом выделяется количество теплоты, пропорциональное сопротивлению про­водника. При параллельном соединении ток в проводниках различен, но напряжение на их концах (в точках разветвле­ния) имеет одно и то же значение. Поэтому в этом слу­чае удобнее пользоваться формулой . Она показывает, что при параллельном соединении в каждом проводнике выделяется количество теплоты, обратно пропорциональное сопротивлению проводника.

Работа, совершаемая электрическим током. При про­хождении электрического тока через цепь могут производиться различные действия. Кроме на­гревания проводников, могут иметь место химические изме­нения в них (в проводниках второго рода), а также переме­щения магнитной стрелки, при таком перемещении маг­нита электрический ток совершает механическую работу.

В опытах Джоуля и Ленца ток проходил через непод­вижные металлические проводники. Поэтому единственным результатом работы тока было нагревание этих проводни­ков, и, следовательно, по закону сохранения энергии вся работа, совершенная током, превращалась в теплоту.

Нетрудно вычислить работу, совершаемую электричес­кими силами при прохождении тока через участок цепи. Если напряжение (разность потенциалов) на концах участка равно U [В], то при переносе заряда 1 Кл совершается ра­бота, численно равная U [Дж], а при переносе заряда q — работа, в q раз большая, т. е. равная qU [Дж]. Если за­ряд q будет перенесен при прохождении тока I в течение времени t т. е. q=It_t то совершится работа A=UIt. Итак, работа, совершенная током, В рассматриваемом случае вся эта работа переходит в теп­лоту, т. е. A=Q. Следовательно, Q=UIt, и в силу закона Ома (U=RI) имеем:

 

Таким образом, мы получили закон Джоуля — Ленца тео­ретическим путем, вычислив работу электрического тока. Внимание: работа тока пол­ностью переходит в теплоту только в случае неподвижных проводников первого рода. Если проходящий ток, кроме на­гревания, совершает механическую работу (мотор), то ра­бота, совершенная током (A = UIt), лишь частично перехо­дит в теплоту Q, частично же расходуется на совершение внешней работы (мотор). В этих случаях А больше Q, и связь между U, R и I выражается более сложно, чем в слу­чае неподвижных металлических проводов, причем величина RI составляет лишь часть всей величины U. Таким образом, формула Q= RI²t выражающая закон Джоуля — Ленца, пригодна для вычисления количества теплоты, выделенного током, во всех случаях. Применение же выражения A = UIt, дающего работу тока, для оценки выделяющейся в проводах теплоты возможно только в тех случаях, когда вся, эта работа пере­ходит в теплоту, т. е. когда на рассматриваемом участке цепи происходит нагревание, но не работают моторы и не идут иные процессы, сопровождающиеся совершением ра­боты.

Мощность электрического тока. Зная работу, совер­шаемую током за некоторый промежуток времени, можно рассчитать и мощность тока, под которой, так же как и в механике, понимают работу, совершаемую за единицу вре­мени. Из формулы A = UIt, определяющей работу постоян­ного тока, следует, что мощность его

 

Таким образом, мощность постоянного тока на любом участке цепи выражается произведением силы тока на напряжение между концами участка.

Нередко говорят о мощности электрического тока, по­требляемой из сети, желая этим выразить мысль, что при помощи электрического тока («за счет тока») совершается работа моторов, нагреваются плитки и т. д. В соответствии с этим на приборах нередко обозначается их мощность, т. е. мощность тока, необходимая для нормального действия этих приборов. Так, например, 220-вольтовая электроплитка мощности 500 Вт есть плитка, для нормальной работы кото­рой требуется ток около 2, 3 А при напряжении 220 В (так как 2, 3 А·220 В =500 Вт).

Если в формуле для мощности ток выражен в амперах, а напря­жение в вольтах, то мощность получится в джоулях в се­кунду (Дж/с), т. е. в ваттах (Вт). На практике употребляют также более крупную единицу мощности киловатт 1 кВт=1000 Вт. Таким образом, один ватт есть мощность, выделяемая током один ампер в проводнике, между концами которого поддерживается напряжение один вольт. В электротехнике применяется единица работы, на­зываемая киловатт-часом (кВт·ч): один киловатт-час ра­вен работе, совершаемой током мощности один киловатт в те­чение одного часа. Нетрудно сосчитать, что 1 кВт·ч= =3 600 000 Дж. В киловатт-часах обычно выражают энер­гию, на которую электростанции подают счета потребителям электроэнергии. Конечно, такой единицей работы можно пользоваться не только в электротехнике, но и для оценки работы любой машины, например пароходного или автомо­бильного двигателя.

Задания:

1. Определите сопротивление электрической лампочки, рассчитанной на напряжение 220 В и потребляющей мощность 25 Вт.

2. Для освещения квартиры требуется ток 5 А при напряжении 220 В. Какая мощность при этом расходуется?

3. Сопротивление электрического утюга, работающего от осветительной сети с напряжением 220 В, равно 120 Ом. Какое количество теплоты выделяется в утюге за 1 с?

 

Контактная сварка. Тепловое действие тока играет большую роль в современной технике и имеет важное применение. Если сопротивление какого-либо участка цепи значи­тельно больше сопротивления всех остальных участков, то здесь выделяется практически все джоулево тепло. Такой случай осуществляется в лампочках накаливания и в нагре­вательных приборах, сопротивление которых значительно больше, чем сопротивление подводящих проводов. Таким же распределением сопротивлений пользуются при так на­зываемой контактной электросварке, применяемой для металлов со значительным удельным сопротивлением (никель, тантал, молибден и др.)

Схема такой сварки изобра­жена на рис. 93.

В этом случае все сопротивление участка практически сосредоточено в месте контакта свариваемых деталей: во-первых, материал этих деталей имеет большое удельное сопротивление, и, во-вторых, место соприкоснове­ния (контакт) представляет большое сопротивление, ибо касание всегда происходит в относительно небольших участках (отдельных точках) поверхности. При больших токах (сотни и тысячи ампер) детали раскаляются добела и свариваются, в то время как медные электроды почти не нагреваются.

 

Электрические нагревательные приборы. Электрические печи. На рис. 94 изображена электрическая плитка, широ­ко употребляющаяся в домашнем обиходе. Плитка состоит из огнеупорной керамической пластины с каналом, в кото­рый помещена нагревающая спираль. Последняя делается из материала с большим удельным сопротивлением и высо­кой температурой плавления, обычно из нихрома (сплав никеля и хрома) или фехраля (сплав железа, хрома и алюминия). Концы спирали подведены к штепсельным контак­там, которые при помощи шнура включают в осветительную цепь. Для создания высоких температур служат электрические печи. На рис. 95 показано устройство лабораторной труб­чатой платиновой печи. Фарфоровая трубка 1 обмотана платиновой проволокой или лентой 2 огнеупорной массы 3 (каолин с каким-либо связующим веществом) и укреплена внутри широкого металлического кожуха 4. Все пространство между кожухом и фарфоровой трубой заполнено для лучшей тепловой изоляции каким-нибудь материалом 5 с малой теплопроводностью, благодаря чему поток тепла от ленты направляется главным образом к трубке 1, внутри которой при закрытой крышке 6 получается температура до 1300˚ С. Применяя вместо платины более тугоплавкие металлы (например, молибден), в печах такого типа удается повысить температуру до 2500˚ С.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: