Разбор задач. Задача

Масса теплоотвода, излуч. 40Вт весит 20кг. Удельная его масса – 0.5кг/Вт, Tрадиатора=300К.

Найти толщину этого радиатора из Al, l=?

q(Al)=2.7г/см³. ,,l=9м.

Задача

Подсчитать энергию, поступающую в тепловой коллектор в течение всего солнечного дня. Он стационарен.S=1.5м², Pуд=1000Вт/м² (1360Вт/м²),

T=15часов,

Берём максимальное значение

Задача Человек в покое за 1 час передаёт 69ккал. При нагрузке – в 6 раз больше. Подсчитать P отдаваемую человеком в скафандре вблизи земли и освещённым солнцем при этих двух режимах. ε=0.1, Pсолнца=1300Вт/м².

0.5м

Pс=1300Вт/м²

2м

В

Pизл

Pпогл

Pотр

космосе поглощённая энергия от солнца + выделенная энергия отводится только излучением. При освещении криволинейных поверхностей в расчетную формулу ставится площадь миделя.

Задача

Подсчитать ΔT генератора, охлаждаемого парафином. S=5кВт, t=10мин, η=0.8.

Всё тело на нагрев. Мп=3кг, Мг=5кг, Сп=3,27, Сг=0.45.

, допущение ,

Электроэнергия

Параметры элементарных носителей. Электрон.

Fг – гравитационная сила, Fэ – кулоновская сила.

Направленное движение заряженных частиц – электрический ток.

Источником энергии является ЭДС. Он должен в течение времени поддерживать U и пропускать ток. Движущиеся электрические заряды взаимодействуют между собой с силами, которые

убывают ~ 1/r.

Законы Электромагнетизма.

1. Поток напряжённости электромагнитного поля сквозь замкнутую поверхность = заряду внутри замкнутой поверхности.

шар S=4πr²

2. Циркуляция вектора Е по замкнутому контуру С равна производной по времени потока вектора В сквозь замкнутую поверхность S охваченную этим контуром.

3. Поток вектора В сквозь любую замкнутую поверхность равен 0.

Магнитных разрядов не существует.

4. . Циркуляция вектора В по замкнутому контуру С равна производной по времени потока вектора Е сквозь замкнутую поверхность S с + электрический ток сквозь поверхность S.

;

Магнитное поле возникает под действием, либо постоянного электрического тока, либо меняющегося магнитного поля.

сила, действующая на движущийся заряд

Для электрических и магнитных полей действуют принципы суперпозиции.

Источники электрической энергии.

Механические, электрические машины.

Отделение внешних валентных электронов возникает из-за трения. Электризация обшивки машин и самолётов.

Последствия: вредное действие на водителя. Защита через заземление.

Тепловая

Эффект Пельтье

термопара

Кроме электронов носителями энергии могут быть ионы (электролиты).

При получении электроном 1эВ его скорость достигает

При протекании тока скорость электронов , но скорость установления тока и поля равна скорости света. Свободный пробег. Всякое столкновение движущегося электрона приводит к выделению тепла.

Закон Ома.

Максимальное использование электрической энергии источника.

Задача максимизации мощности, выделяемой в нагрузке, возникает, если надо учитывать внутреннее сопротивление Ri.

Задача

Дано: Е, Ri, ЭRн=мах.

Найти: Rн. 1) при постоянно включённой Rн; 2) при импульсном включении.

максимальная мощность, которую можно получить от источника 25% от Pмах

при .

Введение импульсного режима не повлияет на Pмах иоптимальный.

Химические источники электроэнергии.

Содержат электроды, электролит и электрическую цепь, соединяющую электроды.

Топливные элементы – это разновидность источника, в которых реакция преобразования химической энергии в электрическую поддерживается подачей взаимодействующих реагентов.

Нужно топливо и окислитель. Водородно-кислородный топливный элемент.

Солнечные источники электрической энергии (солнечные батареи). Преобразовывают электромагнитную энергию в электрическую.

Термоэмиссионный источник электрической энергии. Собирание электрических зарядов, которые покидают сильно нагретое тело.

Тепловые источники электрической энергии с прямым преобразованием тепловой энергии в электрическую.

Важный параметр – рабочая температура.

, для термоэмиссионных и термоэлектрических.

Для повышенияи температуры применяют тепловые фокусирующие устройства.

Задача

Дано: P

Найти: S при заданном ΔT.

термоизоляция

Трансформаторно- полупроводниковый преобразователь энергии, повышающий напряжение.

TV – повышающий трансформатор

Магнитогидродинамический генератор электроэнергии.

электроды магнитная цепь

____+ ____+ ____+ ____+ ____+

пламя В В В

____ В___ В___ ____ ____

- - - - -

топка – МГД – турбина – ЭМГ

Пьезоэлектрические источники энергии.

Использование эффекта возникновения статических зарядов на деформированном кристалле.