Как сделан переход от сверхпроводящих проводов к обычным?
Как сделан переход от сверхпроводящих проводов к обычным? Ведь по сверхпроводящим проводам может передаваться большая мощность, а в точке контакта будет омический нагрев обычного провода, разрушающий сверхпроводимость.
Ну, во первых, сверхпроводящие провода не бывают без оболочки. Вот в качестве оболочки применяют медь. Для сверхпроводников, медь является отличным изолятором! Как всё относительно, не правда ли. Поэтому чаще применяются контакты медь-медь. При небольших токах сечение проводов невелико и нет проблем с охлаждением.
В лабораторных условиях, для научных исследований, сверхпроводники соединяются запрессовкой друг с другом, как раз чтобы избежать переходов, являющиеся тут паразитными. Вывод энергии может быть "медным", если не критично.
А вот для промышленного применения, такие переходы не играют особой роли. Если при передаче каждого мегаватта энергии будет тратится 1 киловатт на охлаждение места стыка (0,1%), то это очень даже мало, по сравнению с обычными линиями передач, где тратится 2 - 5 %%. Но обычно для охлаждения контактных переходов требуется еще меньше энергии. В качестве "мостика перехода" используют металлы с низкой теплопроводностью или прессованный графит. Естественно, сечение и длина такого мостика подбирается с учетом проходящего тока.
Но, вообще, для этого есть специализированные компьютерные программы, которые показывают какое сочетание металлов (графита) будет выгодно при заданном пропускаемом токе.
Переменный ток обозначает, что на выходах источника меняется полярность с определённой частотой. Частота 50 Гц означает, что на одном из выходов источника 50 раз в секунду происходит смена, например, положительного потенциала на отрицательный и вновь на положительный. Соответственно на другом выходе наоборот. В случае с источником постоянного тока (аккумулятором) будут просто импульсы (от плюс 12 до нуля на одной клемме и от минус 12 до нуля на другой) без смены полярности на выходах.
Смотря какая машина и куда попадет молния. Вопрос слишком расплывчатый. Если машина швейная, а молния попадет в телевизионную башню в соседнем городе, то ничего не будет в плане последствий для швейной машины. А если машина стиральная, и молния попадет в линию электропередачи рядом с домом, в котором эта машина находится, то есть шансы, что она выйдет из строя. Если была включена в это время. А если иметь в виду легковой автомобиль и попадание молнии в него, то будет много грохота и блеска, наверняка выйдет из строя значительная часть электронного оборудования, если оно в этом авто есть. И вполне возможно возгорание колес. Находящимся же в машине людям грозит попадание в ДТП, если автомобиль в это время ехал. И большой перепуг. А в плане поражения людей самой молнией вероятность очень мала, так как электрический разряд пройдет по пути наименьшего сопротивления, то есть по металлическим деталям кузова.
Сечение провода выбирается исходя из тока а не мощности, и при разных напжениях питания ток разный. Сечение провода регламентируется документом ПУЭ, где представлены данные для одножильных проводов, кабеля и т. д. Всё это представлено для медных и алюминиевых проводов. Смысл всех этих данных в том, чтобы жила кабеля при нагревании не повреждала изоляцию в течении длительного времени. Нагрев провода, собственноговоря, зависит не от сечения а от площади охлаждаемой поверхности, а это квадратичная зависимость.
Чтобы не помнить всех этих таблиц, я расчитываю (не нарушая ПУЭ) следующему:
Просто помню что при сечении 2.5мм2 ток может быть 25А. Значит при токе 50А, сечение провода должно быть 2,5 в квадрате то есть 6.25мм2. Вообще то нужно выбирать провод округляя большую сторону, но беру 6, ну не порслужит провод 10 лет.
Элементарно, как вариант - взять несколько лимонов и в каждый из них с разных сторон воткнуть стальной гвоздь и медную проволоку, и соединить их последовательно (гвоздь одного лимона с медной проволокой другого).
Каждый лимон будет выдавать примерно пол вольта, т.е. для заряда телефона нужно порядка 10 лимонов соединенных последовательно.
Ну или как вариант, посмотрите данное видео, чуть более сложнее устройство, но имеет право на жизнь.
Здесь надо различать скорость движения собственно заряженных частиц, и скорость электрического тока. Сами частицы движутся довольно медленно, при переменном токе они движутся даже в разные стороны, т. е. в итоге, упрощенно, вообще никуда не передвигаются. Но вот сила, заставляющая эти частицы двигаться, распространяется по проводам именно со скоростью света (тоже упрощенно) - 300 тыс. км/с.
Представить себе это можно на простом примере: допустим, вы дуете в трубу, и из нее начинает выходить воздух. Своим дыханием вы увеличиваете давление в трубе, и частицы воздуха начинают двигаться почти одновременно по всей трубе. Но вот сами частицы из того участка трубы, в который вы начали дуть, дойдут до конца трубы далеко не сразу. Так же и с электричеством, только в трубе - разность давлений, а для провода - разность потенциалов. И скорости сильно отличаются, конечно.
Сопротивление тоже можно себе представить на том же примере - пусть труба будет не гладкая, а с пористым материалом внутри, например. Тогда усилий для продувки через нее воздуха нужно будет намного больше.
