Получение тока: Производство и передача электрической энергии переменного тока

Физика Получение и передача переменного электрического тока. Трансформатор

Материалы к уроку

Конспект урока

Благодаря огромной теоретической и практической работе ученых по изучению индукционного тока, сегодня в каждом доме есть электрическая энергия.  На предыдущих уроках мы рассматривали простейшие опыты, которые легли в основу тех механизмов, которые помогают произвести и доставить электрическую энергию всем потребителям. В наши дома поступает переменный электрический ток.   Переменный ток – это электрический ток, периодически меняющийся со временем по модулю и по направлению.  Сегодня мы найдем ответ на вопросы: какие устройства производят переменный электрический ток и как он попадает к нам в дома? Промышленное получение электрического переменного тока сосредоточено на электростанциях. Различают гидравлические, тепловые, атомные, и другие станции.  В гидроэлектростанциях (ГЭС) механическая энергия воды преобразуется в гидрогенераторе в электроэнергию переменного тока. Принцип их действия основан на принципе электромагнитной индукции.  На тепловых станциях энергия сгораемого топлива преобразуется в энергию электрического тока с помощью турбогенераторов. На атомных станциях энергия расщепления урана в реакторе в превращается в электроэнергию.

Простейший генератор мы уже рассматривали ранее, когда вращали замкнутый контур в подковообразном магните. Для получения энергии в промышленном масштабе используют генераторы переменного тока, принцип устройства которого мы сейчас рассмотрим.
Промышленный генератор состоит из следующих основных элементов: неподвижной части, ее называют статором и подвижной – ротором. Ротор промышленного генератора представляет собой электромагнит. Он создает магнитное поле, которое индуцирует переменный ток в медных контурах, которые располагаются в статоре. Вращение ротора на тепловых электростанциях вызвано мощным паровым потоком, на гидроэлектростанциях – потоками воды. Приборы потребителей в определенных странах рассчитаны на конкретную частоту переменного тока. Например, в России и странах СНГ она равна 50 Герц (Гц), то есть за одну секунду переменный ток совершает 50 колебательных движений, а США частота переменного тока 60 Герц (Гц). Это движение удобно рассмотреть на графике зависимости силы переменного тока от времени. Переменный ток сначала возрастает, при этом течет в одном направлении, затем убывает до нуля и начинает двигаться в противоположном направлении, достигает максимума, и снова убывает до нуля, такой процесс повторяется 50 раз (в России) или 60 раз (В США) за одну секунду.  Чтобы передать электроэнергию от электростанции к потребителям используют линии электропередач (ЛЭП). Во время прохождения тока по проводам происходит частичная потеря энергии за счет нагревания проводов, согласно закону Джоуля-Ленца. Для того, чтобы уменьшить потери, уменьшают силу тока, но для сохранения прежней мощности необходимо увеличить напряжение. Электростанции вырабатывают ток невысокого напряжения, поэтому с помощью специального устройства – трансформатора, его повышают, передают по проводам, и только вблизи потребителя опять же с помощью трансформатора его понижают до нужного напряжения, привычного нам в 220 Вольт. 
Рассмотрим подробнее устройство и принцип действия трансформатора. Это устройство было изобретено русским ученым изобретателем Павлом Николаевичем Яблочковым. Оно состоит из двух катушек, охватываемых общим магнитным потоком. В зависимости от числа витков на катушках будут различать трансформаторы повышающие и понижающие. Если число витков на первичной обмотке N1 меньше, чем на вторичной N2, трансформатор понижающий. Если число витков на первичной обмотке N1 больше, чем на вторичной N2, трансформатор понижающий.
Рассмотрим полную схему передачи электроэнергии.  Напряжение, которое вырабатывает генератор на электростанции, подается на повышающую трансформаторную подстанцию, так как, как уже говорилось ранее, для передачи электроэнергии на большие расстояния требуется большее напряжение – несколько сотен киловольт, а генератор вырабатывает напряжение, которое обычно не превышает 25 кВ.  Далее напряжение передается в линии электропередачи. Так как на предприятиях и жилых домах используется напряжение до 380 или 220 В, то в конце линии его поочередно подают на несколько понижающих трансформаторов. Трансформаторы используются и в быту: в подзарядке мобильных телефонов, в телевизорах.
 

Остались вопросы по теме? Наши репетиторы готовы помочь!

• Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам

• Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки

• Повысим успеваемость по школьным предметам

• Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ

Выбрать репетитораОставить заявку на подбор

§46. Получение переменного тока | Электротехника

В промышленности в основном применяют синусоидальный переменный ток, который в отличие от постоянного каждое мгновение изменяет свое значение и периодически направление. Для получения такого тока используют источники электрической энергии, создающие переменную э. д. с, периодически изменяющуюся по величине и направлению; такие источники называются генераторами переменного тока.

Принцип получения переменного тока. Простейшим генератором переменного тока может служить виток, вращающийся в равномерном магнитном поле (рис. 168, а). Пользуясь правилом правой руки, легко определить, что в процессе вращения витка направление э. д.с. е, индуцированной в рабочих участках 1 и 2 витка, непрерывно изменяется (показано стрелками), следовательно, изменяется и направление проходящего по замкнутой цепи тока i.

По закону электромагнитной индукции э. д. с, индуцируемая в витке при вращении его с окружной скоростью ? в магнитном поле с индукцией В,

e = 2lB? sin?,

где

2l — длина двух рабочих частей витка, находящихся в магнитном поле;

? — угол между направлением силовых магнитных линий и направлением движения витка в рассматриваемый момент времени (направлением вектора скорости ?).

При вращении витка с угловой скоростью ? угол ? = ?t, следовательно,

e = 2lBv sin ?t.

Переменный угол ? t называется фазой э. д. с. Величина 2lB ? представляет собой максимальное значение э. д. с. е, которое она принимает при ?t = 90° (когда плоскость витка перпендикулярна силовым магнитным линиям). Обозначив его Eт получим:

е = Е_т sin ?t.

Полученная зависимость изменения э. д. с. е от угла ?t или от времени t графически изображается синусоидой (рис. 168,б). Э. д. с, токи и напряжения, изменяющие свои значения и направления по закону синусоиды, называются синусоидальными. Ось, по которой откладывают углы ? t, можно рассматривать как ось времени t.

Рассмотрим несколько отдельных положений витка. В момент времени, соответствующий углу ?t₁ (см. рис. 168, а), когда виток находится в горизонтальном положении, его рабочие участки как бы скользят вдоль силовых магнитных линий, не пересекая их; поэтому в этот момент э. д. с. в них не индуцируется (точка 1 на рис. 168,б). При дальнейшем повороте витка стороны его начнут пересекать магнитные силовые линии. По мере увеличения угла поворота увеличивается и число силовых линий, пересекаемых сторонами витка в единицу времени, и соответственно возрастает индуцированная в витке э. д. с е.

В момент времени, соответствующий углу ?t₂, виток пересекает наибольшее число силовых магнитных линий, так как его рабочие участки 1 и 2 движутся перпендикулярно силовым линиям магнитного поля; в этот момент э. д. с. е достигает своего максимального значения Е_т (точка 2 на графике). При дальнейшем вращении витка число пересекаемых силовых линий уменьшается и соответственно уменьшается индуцированная в витке э. д. с. В момент времени, соответствующий углу рабочие участки витка опять как бы скользят вдоль магнитных силовых линий, в результате чего э. д. с. е будет равна нулю (точка 3). Затем рабочие участки 1 и 2 витка вновь начинают пересекать магнитные силовые линии, но уже в другом направлении, поэтому в витке появляется э. д. с. противоположного направления. В момент времени, соответствующий углу ?t₄. при вертикальном расположении витка э. д. с. в достигает максимального значения — Е_т (точка 4), затем она уменьшается, и в момент времени, соответствующий ?t5, снова становится равной нулю (точка 5). При дальнейшем движении витка с каждым

Рис. 168. Индуцирование синусоидальной э. д. с. (а) и кривая ее изменения (б)

новым оборотом описанный выше процесс индуцирования э. д. с. будет повторяться.

В современных генераторах переменного тока магниты или электромагниты, создающие магнитное поле, обычно располагаются на вращающейся части машины — роторе, а витки, в которых индуцируется переменная э. д. с,— на неподвижной части генератора — статоре. Однако с точки зрения принципа действия генератора переменного тока безразлично, на какой части машины — роторе или статоре — расположены витки, в которых индуцируется переменная э. д. с.

Работа приемников электрической энергии при переменном токе. Если подключить к генератору переменного тока электрическую лампу (см. рис. 168, а), то нить ее будет периодически накаляться и остывать. Однако если частота изменений переменного тока достаточно велика, то нить лампы не будет успевать охлаждаться и глаз человека не будет улавливать изменений ее накала. Такие же условия имеют место и при работе электродвигателей переменного тока; такой двигатель при работе получает от источника импульсы переменного тока, следующие один за другим с большой частотой, и его ротор будет вращаться с постоянной частотой.

Каков ваш текущий риск получить длинный Covid? Возможно, 5%-10%

На этот вопрос мало кто знает, как ответить, даже после трех лет пандемии и более 100 миллионов случаев заболевания Covid в США: когда кто-то заражается сегодня, каков риск развития длинного Covid ?

«Даже медицинскому сообществу все это неясно. Данные появляются так быстро, а оценки различаются», — сказал доктор Райну Каушал, заведующий кафедрой наук о здоровье населения в Weill Cornell Medicine.

В отсутствие точных данных о длительном риске Covid семь исследователей, изучающих распространенность заболевания в США, предложили NBC News свои лучшие предположения. Большинство сказали, что справедливо предположить, что текущий риск для вакцинированных людей составляет 10% или меньше, а некоторые считали, что вероятность меньше — 5% или ниже.

Даже повторные заражения несут риск длительного Covid, добавили они.

«Вы можете получить долгий Covid во второй раз, в третий раз. Это повторное заражение абсолютно последовательно, и вы снова играете в русскую рулетку», — сказал доктор Зияд Аль-Али, руководитель отдела исследований и разработок в Служба здравоохранения Сент-Луиса по делам ветеранов и клинический эпидемиолог Вашингтонского университета в Сент-Луисе.

С начала пандемии почти 38 миллионов взрослых в США сообщили о постковидных симптомах, которые длились три месяца или дольше, согласно анализу NBC News данных опроса домохозяйств, проведенного Бюро переписи населения. Результаты опроса показали, что по состоянию на февраль около 11% взрослых, у которых когда-либо был Covid, перенесли длительный Covid.

Эти цифры объединяют вакцинированных и непривитых пациентов, хотя профили риска различаются: опрошенные исследователи подсчитали, что для непривитых людей риск длительного Covid составляет от 15% до 20%.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, в США по-прежнему регистрируется более 225 000 новых случаев заболевания Covid каждую неделю, так что пока Covid остается постоянной угрозой.

«Из 100 человек, которых вы видите, 95 или 96 человек будут в полном порядке. Но вы можете оказаться одним из этих несчастливых четырех, и лично я не хочу рисковать», — сказал Аль-Али.

Риск длительного Covid, по-видимому, снижается

Длительный Covid чаще всего определяется как симптомы, длящиеся не менее трех месяцев после заражения коронавирусом, хотя симптомы широко варьируются и различаются по степени тяжести и продолжительности. Многие пациенты жалуются на утомляемость, затуманенность сознания, одышку, учащенное сердцебиение и боль в мышцах, суставах или груди.

В целом уровень длительного Covid снижается с тех пор, как Бюро переписи населения начало включать вопросы о нем в свое обследование домохозяйств в июне 2022 года. В то время 19% респондентов, у которых был Covid, сообщили о текущих симптомах, которые длились три месяца. или дольше.

Но Шэрон Сайда, старший эпидемиолог Центра по контролю и профилактике заболеваний США, возглавляющая группу агентства по постковидным состояниям, сказала, что опрос — «не лучший способ оценить индивидуальный риск», учитывая, что он включает новые длительные случаи Ковида и те, которые продолжались. с начала пандемии.

Эксперты предложили несколько вероятных объяснений тенденции к снижению длительных случаев Covid: использование вакцин и лечения, а также природа варианта омикрон.

Ряд исследований показал, что даже одна прививка от Covid снижает шансы человека на долгосрочные симптомы, и что риск снижается с каждой дополнительной прививкой. Согласно исследованию, ожидающему экспертной оценки, противовирусный Паксловид также, по-видимому, снижает вероятность длительного Covid.

«Теперь у нас есть больше вещей, которые могут помочь снизить ваш риск», — сказал доктор Майкл Готтлиб, врач скорой помощи и научный сотрудник Медицинского центра Университета Раш.

Исследования также показали снижение длительных показателей Covid после появления варианта омикрон, хотя исследователи расходятся во мнениях относительно того, связан ли сам вариант с меньшим количеством долгосрочных проблем со здоровьем, чем его предшественники.

«Существующие данные действительно предполагают, что риск длительного Covid в постомикронную эпоху может быть меньше, но это сбивает с толку рост уровня вакцинации, происходящий практически за тот же период времени», — сказал доктор Стюарт Кац, директор. исследователь инициативы RECOVER Национального института здравоохранения, которая изучает долгосрочные последствия Covid.

Факторы, влияющие на риск длительного заболевания Covid, включают возраст, пол, историю болезни и тяжесть заболевания. Согласно обзору в журнале Nature, женщины и люди с диабетом 2 типа или СДВГ могут иметь повышенный риск.

Каушал сказала, что наблюдает постоянные проблемы с сердцем и почками у пожилых мужчин с тяжелой формой Covid, а также нарушения сна и одышку у молодых женщин.

Новые длительные случаи Covid могут становиться менее тяжелыми, в среднем

Есть некоторая надежда, что новые случаи длительного Covid будут более легкими, чем те, которые развились ранее во время пандемии, из-за тех же факторов, которые вызывают снижение показателей.

«Частота возникновения, тяжесть и продолжительность, похоже, уменьшаются», — сказал Каушал.

Доктор Сун Ю, директор программы амбулаторного мониторинга Covid в UCLA Health, сказала, что она все еще наблюдает изнурительные случаи длительного Covid, но «в целом я вижу меньше его и менее тяжелые варианты».

Кац, однако, отметил, что огромное количество омикронных инфекций может частично объяснить, почему врачи принимают больше пациентов с более легкими симптомами.

И некоторые вакцинированные люди по-прежнему сталкиваются с постоянными, изменяющими жизнь проблемами со здоровьем после заражения Covid.

«Я вижу этих пациентов — некоторые из них буквально не могут даже прочитать электронную почту. У них мозговой туман, который настолько глубок, что существенно ухудшает их когнитивные способности», — сказал Аль-Али.

Исследования дают диапазон длительных показателей Covid

Количественная оценка риска длительного Covid затруднена по многим причинам, и Сайда сказал, что также сложно сравнивать показатели с другими поствирусными заболеваниями, поскольку другие вирусы не вызывали такого уровня широко распространенного заболевания за короткое время.

Исследования длительного Covid определили состояние по-разному и оценили разные типы пациентов.

«Каждый придумывает разные подходы», — сказал доктор Рой Перлис, который руководит Центром количественных исследований здоровья в Массачусетской больнице общего профиля. «Есть подход на основе медицинских карт. Есть подход на основе опросов… Все они говорят нам о разных вещах. Ни один из них не идеален».

Одно из крупнейших исследований по этой теме, проведенное командой Аль-Али в Сент-Луисе, показало, что общий риск длительного Covid составлял от 4% до 7% в течение первого года пандемии.

«Теперь я подозреваю, что она ниже этой», — сказал он.

В этом исследовании были изучены медицинские карты более 181 000 пациентов в штате Вирджиния, которые заболели Covid до марта 2021 года, а затем сравнили эту группу с почти 4,4 миллионами ветеранов, у которых не было положительного результата теста.

Но опора на медицинские записи может привести к занижению оценок, поскольку такие исследования включают только пациентов, которые обратились за медицинской помощью и прошли тестирование на Covid.

Чтобы объяснить это, Ю и ее команда из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе непосредственно наблюдали более 1000 пациентов с Covid, которые подвергались высокому риску тяжелого заболевания или были госпитализированы в течение первого года пандемии. Их исследование показало, что у 30% из них симптомы сохраняются в течение 90 дней после постановки диагноза или выписки из больницы.

Она предположила, что общий риск для привитых людей сегодня может составлять от 5% до 10%.

Каушал тоже сказала, что ее «интуиция подсказывает, что мы ближе к 5%».

Сайда сказала, что эти оценки «кажутся разумными», учитывая данные Центра по контролю и профилактике заболеваний США, согласно которым уровень продолжительного Covid составляет 20% с марта 2020 года по ноябрь 2021 года. Теперь, пояснила она, «исследования показывают, что вакцинация снижает риск от 20% до 50 %.»

По словам Каца, в обсервационном исследовании инициативы RECOVER приняли участие более 18 000 человек, поэтому в конечном итоге оно может дать более четкие оценки риска длительного Covid. Промежуточные результаты, ожидаемые позднее в этом году, также могут пролить свет на наиболее распространенные симптомы заболевания.

Влияние курения на больных раком поджелудочной железы, получающих текущую химиотерапию

Сохранить цитату в файл

Формат: Резюме (текст)PubMedPMIDAbstract (текст)CSV

Добавить в коллекции

• Создать новую коллекцию
• Добавить в существующую коллекцию

Назовите свою коллекцию:

Имя должно содержать менее 100 символов

Выберите коллекцию:

Невозможно загрузить вашу коллекцию из-за ошибки
Повторите попытку

Добавить в мою библиографию

• Моя библиография

Не удалось загрузить делегатов из-за ошибки
Повторите попытку

Ваш сохраненный поиск

Название сохраненного поиска:

Условия поиска:

Тестовые условия поиска

Электронная почта: (изменить)

Который день? Первое воскресеньеПервый понедельникПервый вторникПервая средаПервый четвергПервая пятницаПервая субботаПервый деньПервый рабочий день

Который день? ВоскресеньеПонедельникВторникСредаЧетвергПятницаСуббота

Формат отчета: РезюмеРезюме (текст)АбстрактАбстракт (текст)PubMed

Отправить максимум: 1 шт. 5 шт. 10 шт. 20 шт. 50 шт. 100 шт. 200 шт.

Отправить, даже если нет новых результатов

Необязательный текст в электронном письме:

Создайте файл для внешнего программного обеспечения для управления цитированием

Полнотекстовые ссылки

Вольтерс Клювер

Полнотекстовые ссылки

. 2015 Октябрь;44(7):1155-60.

doi: 10.1097/MPA.0000000000000395.

Тихиро Кавагути ¹ , Масаюки Сё, Тосихиро Танака, Такахиро Акахори, Шоичи Киношита, Минако Нагаи, Сатоси Ясуда, Сатоши Нишивада, Хидэюки Нисиофуку, Кимихико Китикава, Ёсиюки Накадзима

принадлежность

• ¹ Отделения *Хирургии и †Радиологии Медицинского университета Нара, Нара, Япония.

• PMID: 26355552
• DOI: 10.1097/МПА.0000000000000395

Тихиро Кавагути и др. Поджелудочная железа. 2015 9 октября0005

. 2015 Октябрь;44(7):1155-60.

doi: 10.1097/MPA.0000000000000395.

Авторы

Тихиро Кавагути ¹ , Масаюки Сё, Тосихиро Танака, Такахиро Акахори, Шоичи Киношита, Минако Нагаи, Сатоси Ясуда, Сатоши Нишивада, Хидэюки Нисиофуку, Кимихико Китикава, Ёсиюки Накадзима

принадлежность

• ¹ Отделения *Хирургии и †Радиологии Медицинского университета Нара, Нара, Япония.

• PMID: 26355552
• DOI: 10.1097/МПА.0000000000000395

Абстрактный

Цель: Курение может влиять на фармакокинетику химиотерапевтических средств и гемодинамику курильщиков, тем самым влияя на побочные эффекты и эффективность химиотерапии у больных раком поджелудочной железы (РПЖ). Целью этого исследования было выяснить, как курение полностью влияет на пациентов с РПЖ, получающих текущую химиотерапию.

Методы: Мы оценили влияние статуса курения на эффективность химиотерапии и выживаемость у 262 пациентов с РПЖ, включая 158 резектабельных и 104 нерезектабельных РПЖ.

Полученные результаты: Среди нынешних курильщиков было больше пациентов мужского пола и более молодого возраста, чем среди некурящих. При нерезектабельном РПЖ у курильщиков было больше метастатических опухолей, чем у некурящих. У нынешних курильщиков, получающих химиотерапию, исходное количество лейкоцитов, количество нейтрофилов и концентрация гемоглобина были значительно выше у нынешних курильщиков, чем у некурящих. Кроме того, нейтропения 3–4 степени чаще наблюдалась у некурящих, чем у курящих. С другой стороны, результативность и эффективность запланированной адъювантной химиотерапии были одинаковыми у курильщиков и некурящих. Что еще более важно, не было существенной разницы в общем прогнозе между курильщиками и некурящими, получающими химиотерапию.

Выводы: Статус курения не оказывает существенного влияния на эффективность текущей химиотерапии как при операбельном, так и при нерезектабельном РПЖ.

Похожие статьи

• Курение сигарет и гемцитабин-индуцированная нейтропения при солидных опухолях на поздних стадиях.

  О’Мэлли М., Хили П., Дайно С., Рамнат Н. О’Мэлли М. и др. Онкология. 2013;85(4):216-22. дои: 10.1159/000355107. Epub 2013 24 сентября. Онкология. 2013. PMID: 24080957 Бесплатная статья ЧВК.

• Эффективность и безопасность металлических стентов у пациентов с нерезектабельным раком поджелудочной железы, получающих гемцитабин.

  Накаи Ю., Исаяма Х., Кавабе Т., Цудзино Т., Ёсида Х., Сасаки Т., Тада М., Аризуми Т., Ягиока Х., Когуре Х., Тогава О., Ито Ю., Мацубара С., Хирано К., Сасахира Н., Омата М. Накаи Ю. и др. Поджелудочная железа. 2008 ноябрь; 37 (4): 405-10. дои: 10.1097/МПА.0b013e3181706d93. Поджелудочная железа. 2008. PMID: 18953253

• Химиотерапия гемцитабином по сравнению с одновременной химиолучевой терапией на основе 5-фторурацила при местно-распространенном нерезектабельном раке поджелудочной железы.

  Пак Дж.К., Рю Дж.К., Ли Дж.К., Юн В.Дж., Ли С.Х., Ким Ю.Т., Юн Ю.Б. Парк Дж.К. и др. Поджелудочная железа. 2006 ноябрь; 33 (4): 397-402. doi: 10.1097/01.mpa.0000236725.26672.be. Поджелудочная железа. 2006. PMID: 17079946

• Полная доза гемцитабина с одновременной лучевой терапией у пациентов с неметастатическим раком поджелудочной железы: многоцентровое исследование фазы II.

  Small W Jr, Berlin J, Freedman GM, Lawrence T, Talamonti MS, Mulcahy MF, Chakravarthy AB, Konski AA, Zalupski MM, Philip PA, Kinsella TJ, Merchant NB, Hoffman JP, Benson AB, Nicol S, Xu RM , Гилл Дж. Ф., Макгинн С. Дж. Смолл В. мл. и др. Дж. Клин Онкол. 2008 фев 20;26(6):942-7. doi: 10.1200/JCO.2007.13.9014. Дж. Клин Онкол. 2008. PMID: 18281668 Клиническое испытание.

• [Многоцентровое исследование гемцитабина у 49 пациентов с распространенным раком поджелудочной железы].

  Сумии Т., Фунакоси А., Ито Т., Мизумото К., Танака М., Мигита Ю., Сакаи Т., Шинозаки Х., Ямагучи Х., Нияхара Т., Муранака Т., Эригути Н., Уэки Т.; Фукуокская группа химиотерапии рака поджелудочной железы. Сумии Т. и др. Ган То Кагаку Риохо. 2003 июль; 30 (7): 971-6. Ган То Кагаку Риохо. 2003. PMID: 12894712 Клиническое испытание. Японский язык.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Связь между курением сигарет и односторонностью колоректального рака: многоцентровый анализ на основе платформы больших данных.