Wyniki 1-10 spośród 11 dla zapytania: authorDesc:"Andrzej Przytulski"

Od Edisona do Krukowskiego - krótka historia liczników elektrolitycznych

Czytaj za darmo! »

Na początku lat 80. XIX wieku pojawiły się na rynku udoskonalone przez Edisona żarówki oraz wynalezione nieco wcześniej (w 1866 roku) przez Wernera von Siemensa prądnice. Spełnione zostały podstawowe warunki do zastosowania energii elektrycznej na większą skalę. Ponieważ pierwszymi odbiornikami były głównie urządzenia oświetleniowe, to rozliczenia prowadzono według ilości posiadanych punktów świetlnych, mocy żarówek i ich szacunkowego czasu świecenia. Taki sposób wyrównywania rachunków nie mógł, oczywiście, na dłuższy czas zadowalać ani wytwórców, ani odbiorców energii elektrycznej. Stała się ona przecież towarem i sprzedawana była klientom podobnie jak węgiel, gaz, woda i inne media. Poza tym do żarówek dołączyły bardzo szybko inne odbiorniki, takie jak urządzenia grzejne i s[...]

Dydaktyka elektrotechniki - reaktancja indukcyjna i impedancja szeregowego obwodu RL DOI:10.15199/74.2015.11.7

Czytaj za darmo! »

Cewka indukcyjna (rys. 1) jest jednym z najczęściej stosowanych obecnie elementów w elektrotechnice i elektronice. Wraz z rozwojem tych nauk istnienie indukcyjności niosło ze sobą coraz nowsze problemy i nabierało często nowego znaczenia. Stało się tak już po wprowadzeniu do życia telefonii oraz sieci prądów zmiennych w latach 80. XIX w. Chodziło tu nie tylko o indukcyjność własną cewek ale przede wszystkim o indukcyjność własną i wzajemną przewodów wiodących prąd. O ile w technice napięć stałych indukcyjność powodo-wała tylko opóźnienia narastania i zanikania prądu przy załączaniu i wyłączaniu (rys. 2), to w technice prądów zmiennych jej istnienie wiązało się ze stratami mocy także w stanach ustalonych. We wspomnianym okresie dotyczyło to przede wszystkim wysokoczęstotliwościowych prądów występujących w sieciach telekomunikacyjnych [2]. Geneza reaktancji indukcyjnej i impedancji szeregowego obwodu RL W roku 1868 angielski inżynier Henry Wilde (1833-1919) zauważył, że prawa Ohma w tradycyjnej postaci nie można zastosować dla obwodów zasilanych napięciem sinusoidalnie zmiennym. Oprócz oporu "omowego" w obwodach RL działała również oporność indukcyjności własnej. O spostrzeżeniu Henriego Wilde mało kto dzisiaj już pamięta. Bardziej znany był on pod koniec XIX w. ze sporów dotyczących pierwszeństwa wynalezienia samowzbudnego dynama elektrycznego. Wynalazek ten przypisywany jest zwykle Wernerowi von Siemensowi. Należy jednak podkreślić, że maszynę tę skonstruowali obaj, niezależnie od siebie. Wilde był jednak pierwszym, który opublikował swój wynalazek, a dokumenty przekazał Towarzystwu Królewskiemu w Londynie (Royal Society) sam Michael Faraday w roku 1866. Samowzbudne dynamo okazało się wówczas milowym krokiem w elektrotechnice, gdyż stanowiło pierwsze wydajne źródło [...]

Efekty fizyczne w ciele człowieka wywołane polem magnetycznym Ziemi DOI:10.15199/74.2016.1.7


  14 grudnia 1831 r. Michael Faraday zmierzył natężenie prądu w zamkniętym przewodzie poruszającym się w słabym polu magnetycznym Ziemi, a następnie wysunął ideę budowy generatora wykorzystującego to pole. Podobny eksperyment przeprowadzono w kosmosie w roku 1993.W drugiej połowie XVIII w. wielu fizyków, przede wszystkim w E uropie, przeprowadzało eksperymenty, które miały potwierdzić związek magnetyzmu z elektrycznością, a gdyby tak nie było, to badania miały dostarczyć dowodów na brak zależności między tymi zjawiskami. Eksperyment potwierdzający wzajemne powiązanie elektryczności i magnetyzmu udało się jednak przeprowadzić dopiero na początku XIX w., a dokonał tego 21 lipca 1820 r. duński fizyk Hans Christian Oersted. Już niespełna miesiąc później, 19 sierpnia Oersted zademonstrował swoje doświadczenie w Genewie w laboratorium znanego szwajcarskiego profesora Charlesa Gasparda de la Rive w obecności: jego syna Augusta de la Rive, profesora Augusta Marka Picteta oraz francuskiego akademika Françoisa Arago. Uczeni przepuszczali prąd elektryczny przez platynowy, rozgrzany do czerwoności drut. Zasilanie stanowiła wydajna bateria elektryczna. Igła magnetyczna umieszczana była na przemian: raz pod przewodem, raz nad przewodem w odległości ok. cala. Za każdym razem, w zależności od położenia zaobserwowano odchylanie się jej o ok. 45° na wschód lub na zachód od geograficznej północy. Doświadczenie Oersteda było zaskakująco proste, a rezultat powtarzalny. Z dzisiejszego punktu widzenia trudno uwierzyć w to, że udowodnienie związku między elektrycznością i magnetyzmem trwało tak długo. W drugiej połowie lat 20. XIX w. intensywność badań zjawisk elektromagnetycznych zaczęła słabnąć. Związki pomiędzy natężeniem prądu elektrycznego i wielkościami charaktery-zującymi pole magnetyczne, takimi jak jego natężenie czy indukcja magnetyczna zostały opisane matematycznie przez: Ampéra, Biota i S avarta. Otrzymywanie magnesu za pomocą przepływu prąd[...]

Dydaktyka elektrotechniki - pionierzy elektrodynamiki DOI:10.15199/74.2016.2.6


  W roku 1780 włoski fizjolog Luigi Galvani (1737-1798) zauważył, że żabie udka kurczą się po podłączeniu ich do maszyny elektrostatycznej. Zjawisko to tak bardzo go zainteresowało, iż zaczął poszukiwać jego przyczyn. Podczas jednego z doświadczeń stwierdził, że skurcz mięśni następuje również, gdy dotyka się je dwoma różnymi, połączonymi ze sobą metalami. Galvani nazwał to "zwierzęcą elektrycznością", czyli wytwarzaniem prądu przez organizmy zwierząt. Alessandro Volta (rys. 1) potwierdził doświadczenie Galvaniego w roku 1791 i wyjaśnił, że powstawanie prądu nie jest związane z organizmem żywym, lecz różnymi metalami zanurzonymi w elektrolicie [1]. Do prowadzonych badań używał również własnego języka. W roku 1800 skonstruował pierwsze ogniwo, które rok później połączone w stos zaprezentował przed samym Napoleonem Bonaparte. Zafascynowany cesarz uczynił go hrabią i senatorem królestwa Włoch, odznaczył specjalnym medalem i wyznaczył stałą, bardzo wysoką pensję. Volta otrzymał również Order Narodowy Legii Honorowej. Następne dwadzieścia lat to błyskawiczny rozwój elektrotechniki, ukoronowany powstaniem elektrodynamiki.Cały ten okres wplata się w czas dwóch niezmiernie ważnych rewolucji - rewolucji francuskiej i chyba jeszcze ważniejszej rewolucji przemysłowej, spowodowanej przede wszystkim gwałtownym przyrostem ludności. W trzydziestoleciu 1790-1820 ludność Europy wzrosła ze 160 do 200 mln, natomiast ludność świata to miliard osób. Był to czas pierwszych podróży balonami, statków z napędem parowym, jak i czas zakładania pierwszych wyższych uczelni technicznych. Niestety dla Polski ten okres wiązał się z całkowitym zniknięciem z politycznej mapy Europy. Namiastką państwa polskiego było utworzenie na krótki okres (1807-1815) Księstwa Warszawskiego, powstałego w wyniku wojen napoleońskich. Fakt unicestwienia państwowości polskiej z pewnością nie pozostał bez wpływu na to, że w początkowym okresie rozwoju elektrotechniki (elektrodynami[...]

Dydaktyka elektrotechniki - pionierzy elektromagnesów Cz. II. Elektromagnesy zasilane napięciem przemiennym DOI:10.15199/74.2016.8.8


  Didactics of electrotechnics - electromagnet pioneers Part II. AC current supplied electromagnets Pierwsze obszerne badania elektromagnesów zasilanych prądem przemiennym przeprowadził w roku 1887 w Stanach Zjednoczonych Elihu Thomson (rys. 1). Udowodnił m.in., że elektromagnesy takie w pewnych okolicznościach mogą działać nie tylko przyciągająco, jak było to w przypadku elektromagnesów zasilanych prądem stałym, ale również odpychająco. Do swoich doświadczeń użył płyt i pierścieni miedzianych [1]. Był więc pierwszym, który zademonstrował i objaśnił zjawisko lewitacji magnetycznej (rys. 2). 1892, po fuzji z Edison General Electric, powstało powszechnie znane przedsiębiorstwo General Electric Co. - w skrócie GE. Z biegiem lat (już po śmierci Thomsona) powstawały spółki, których korzenie sięgają do wyżej wymienionych. Przykładami mogą być francuski Technicolor i Alstom. Elihu Thomson, oprócz odkrycia zjawiska lewitacji miał w swoim dorobku ok. siedmiuset wynalazków i to w różnych dziedzinach. Jego najważniejsze prace wiązały się z udoskonalaniem silników prądu przemiennego i transformatorów. W 1879 r. wynalazł trójuzwojeniową prądnicę prądu przemiennego, która zapewniała stabilną pracę większej liczbie lamp łukowych [3]. W roku 1895 opatentował metodę przesyłania energii elektrycznej, polegającą na podwyższaniu napięcia linii przesyłowej i ponownym jego obniżaniu w miejscach zainstalowania odbiorników. Wynalazł także transformator pobierający prąd o niezmiennym natężeniu i regulator indukcyjny [4]. Thomson wprowadził uziemienie strony wtórnej transformatora, w celu zwiększenia bezpieczeństwa użytkowników. Zaproponował używanie oleju jako izolacji i czynnika chłodzącego transformatory mocy. Jako pierwszy rozpoznał oddziaływania dynamiczne między uzwojeniami pierwotnymi i wtórnymi. Do jego ważniejszych wynalazków należą również: zgrzewanie elektryczne, stycznik (wyłącznik elektromagnetyczny), licznik energii elektrycznej, prądnic[...]

Zmiany parametrów fal radiowych wnikających do wybranych narządów klatki piersiowej DOI:10.15199/48.2016.10.52

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawione zostaną parametry elektryczne - przewodność właściwa i względna przenikalność elektryczna tarczycy, grasicy, serca, mięśni międzyżebrowych oraz płuc na wdechu i wydechu. Parametry te ulegają dużym zmianom w zależności od częstotliwości fali i są podstawą do określenia rodzaju środowiska, w którym będzie się ona rozprzestrzeniać. Obliczone zostaną zmiany długości i prędkości fali po przejściu z powietrza do danego narządu, umowna głębokość jej wnikania oraz impedancje falowe narządów i moduły współczynników odbicia. Przy obliczeniach dokonano uproszczenia polegającego na tym, że fala dociera do narządów bezpośrednio z powietrza. Jest to przypadek najgorszy, gdyż nie uwzględniono, że "po drodze" ulega ona już osłabieniu, a jej parametry są inne niż w środowisku nieprzewodzącym. Abstract. In the article the electrical parameters: (electrical conductivity and relative permittivity) of the thyroid, thymus, heart, intercostal muscles and lungs at the inspiration and expiration will be presented. These parameters undergo big changes depending on the wave frequency and they are the bases for determining a type of medium in whit the wave will spread. Both the changes in the wavelength and wave velocity after its transition from the air to a given organ as well as the conventional penetration depth, wave impedance of the organs and moduli of reflection coefficients will be calculated. In computing some simplification has been made stating that the wave reaches the organs directly from the air. This is the worst case since it does not take into account that "on the way" the wave becomes weaker and its parameters are different from those in a non-conducting medium The electrical parameters: of the thyroid, thymus, heart, intercostal muscles and lungs Słowa kluczowe: fale radiowe, parametry elektryczne narządów klatki piersiowej, środowiska dobrze i słabo przewodzące. Keywords: radio waves, electrical parameters of the organs of t[...]

Dydaktyka elektrotechniki - pionierzy elektromagnesów Część I. Elektromagnesy zasilane napięciem stałym DOI:10.15199/74.2016.7.6


  Z elektromagnesami każdy styka się co najmniej raz dziennie, nie zdając sobie często z tego sprawy. Elektromagnes najczęściej spotyka się w furtkach ogrodzeń posesyjnych (rys. 1), drzwi wejściowych itp. Naciskając przycisk domofonu, nie myślimy o tym, że zastosowany w zamku wynalazek swoje początki miał niemalże dwieście lat temu. Elektromagnes jest obecnie najważniejszą częścią wielu urządzeń elektrotechnicznych. Większość ze spotykanych maszyn i aparatów elektrycznych zawiera właśnie ten element. To dzięki wynalezieniu elektromagnesu możliwy stał się rozwój m.in.: telegrafii, telefonii i różnorodnych maszyn elektrycznych, nie tylko wirujących. Cechą elektromagnesu odróżniającą go od magnesów trwałych jest to, że jest magnesem tak długo, dopóki w jego cewce przepływa prąd. Jest więc magnesem tylko w pewnym interwale czasowym.Pierwsze elektromagnesy pojawiły się kilka lat po odkryciu w 1820 r. przez Hansa Christiana Oersteda zależności między elektrycznością i magnetyzmem. W Anglii zbudował je William Sturgeon (rys. 2) wraz z Francisem Watkinsem. Prototyp jednego z pierwszych elektromagnesów przedstawiono na rys. 3. Szkic narysowany przez samego wynalazcę zamieszczony został w roku 1824 w artykule Królewskiego Towarzystwa Wspierania Sztuki, Przedsiębiorczości i Handlu (British Royal Society of Arts, Manufactures and Commerce). Elektromagnes miał osiemnaście zwojów i nawinięty był na żelaznym rdzeniu w kształcie podkowy o masie ok. 20 dkg. Mógł podnosić 4-kilogramowe ferromagnetyczne przedmioty, czyli dwudziestokrotność swojej masy własnej. Zwoje wykonano z nieizolowanego przewodu miedzianego (przewody izolowane nie były wówczas jeszcze wynalezione), dlatego na rys. 3 widoczne są dosyć duże odstępy między nimi. Rdzenie pierwszych elektromagnesów okładane były jedwabiem, stanowiącym izolację między miedzią i żelazem. William Sturgeon urodził się jako syn ubogiego szewca w Whittington w hrabstwie Lancashire. Nędza i głód zmusiły g[...]

Dydaktyka elektrotechniki - pionierzy elektromagnesów Część III. Krótka historia pewnego wynalazku Elihu Thomsona DOI:10.15199/74.2016.11.9


  Rok 1887 obfitował w elektrotechnice w ważne odkrycia i patenty, które w znaczący sposób zmieniały wówczas jakość życia. Zaliczyć do nich można przede wszystkim: wynalezienie przez Thomasa Alvę Edisona generatora piromagnetycznego, zgłoszenie patentu silnika z wirującym polem magnetycznym przez Nikolę Teslę, skonstruowanie przez Friedricha Augusta Haselwandlera silnika synchronicznego oraz opornika bezindukcyjnego przez Williama Edwarda Ayrtona [1]. Wynalazkiem, który do dzisiaj nie został jeszcze prawdopodobnie w pełni wykorzystany, było zademonstrowanie i opisanie fizycznych podstaw lewitacji magnetycznej przez Elihu Thomsona. Był to pierwszy krok w wykorzystaniu elektromagnesów zasilanych napięciem przemiennym. Thomson utrzymywał bez kontaktu z podłożem miedziany pierścień, unoszący się nad elektromagnesem. Tłumaczył wówczas, że przyczyną tego zjawiska są odpychające siły jednoimiennych biegunów pola magnetycznego, równoważące siły grawitacji, a pole magnetyczne w pierścieniu wywołane jest prądami wirowymi poprzesuwanymi względem siebie w fazie. Lewitacja w czasach antycznych Najstarsze wzmianki o lewitacji magnetycznej mają charakter legend i pochodzą z I w.n.e., a ich autorem był Pliniusz (Gaius Plinius Secundus) zwany Starszym (rys. 1). Pliniusz urodził się w 23 r. n.e. w Comum Novum, dzisiejszym Como (miejscem spoczynku Aleksandra Volty), a zmarł 25 sierpnia 79 r. n.e. w Stabiach, obecnie Castellammare di Stabia. Oba miasta znajdują się we Włoszech. Pliniusz opisał prawdopodobną, antyczną lewitację magnetyczną w następujący sposób: (…) architekt Dinochares zbudował sklepienie mauzoleum z kamieni magnetycznych celem zawieszenia w powietrzu żelaznego posągu Arsinoe - zmarłej żony króla Ptolemeusza II [3]. Budowę świątyni ukończono w roku 250 p.n.e. Niestety nie dotrwała ona do naszych czasów. Została całkowicie zniszczona podczas walk chrześcijan z poganami w roku 391 n.e. Wiszący w powietrzu posąg lub obraz Arsin[...]

Dydaktyka elektrotechniki - pionierzy elektromagnesów Część IV. Telegraf elektromagnetyczny DOI:10.15199/74.2017.1.7


  Pierwsze wzmianki o idei bezprzewodowej łączności opartej na wykorzystaniu pola magnetycznego pochodzą z 1558 r. W swoim monumentalnym dziele "Magia naturalis" Giovan Battista della Porta (Giambattista della Porta - rys. 1) napisał, że jest przekonany, iż za pomocą dwóch kompasów możliwe będzie nawiązanie łączności na dużą odległość i przesłanie wiadomości do przyjaciela nawet wówczas, gdyby znajdował się w więzieniu [14]. Oczywiście Porta nie przeprowadził żadnego eksperymentu z "magnetycznym telegrafem", inaczej musiałby od razu dojść do wniosku, że jego pomysł jest nie do zrealizowania. Uczony zainteresował natomiast nim, zasiadającego w Pradze, cesarza Rudolfa II zarządzającego od 1576 r. Świętym Cesarstwem Rzymskim i będącego równocześnie królem Czech. Ziarno padło na podatny grunt, gdyż Rudolf był znany z tego, że gromadził wokół siebie rozmaitej maści: czarowników, alchemików, astrologów i rabinów-kabalistów, których wiedzy i zdolnościom ufał bezgranicznie.Sprawa magnetycznego telegrafu wzbudzała olbrzymie zainteresowanie w XVII w. Dowodem na to mogą być liczne notatki znakomitych uczonych tego okresu, a przede wszystkim Galileusza (Galileo Galilei - rys. 2) i Johanesa Keplera. Galileusz traktował jednak idee telegrafu magnetycznego jako utopię. W jego dialogach można przeczytać: (…) przywołuje w mojej pamięci człowieka, który chciał sprzedać mi pewną tajemnicę, dotyczącą porozumiewania się na odległość do nawet dwóch tysięcy mil za pomocą igieł magnetycznych. Powiedziałem mu, że chętnie to kupię, ale najpierw chciałbym zobaczyć na próbę, jak to funkcjonuje i będę zadowolony, jeżeli uda się nam porozumieć w dwóch sąsiednich pokojach. Odpowiedział mi na to, że taka odległość jest zbyt mała, aby łączność magnetyczna działała poprawnie. Pogoniłem go dodając, że nie mam ochoty jechać do Kairu lub Moskwy celem odbycia próby. Siedemnastowieczne opisy magnetycznego telegrafu można spotkać również u ojca jezuity Famiano [...]

Dydaktyka elektrotechniki - pionierzy elektromagnesów. Część V. Przyrządy do pomiarów natężenia prądu DOI:10.15199/74.2017.7.6


  Rozwój amperomierza w dzisiejszym rozumieniu tego słowa nastąpił bezpośrednio po odkryciu przez Hansa Christiana Oersteda oddziaływania prądu elektrycznego na igłę magnetyczną i trwał przez kilka dziesięcioleci. Pierwszy przyrząd do pomiaru prądu (amper nie był jeszcze wówczas jednostką jego natężenia) nazwany został multiplikatorem, co w tłumaczeniu na język polski oznacza układ mnożący, a jego wynalazcą był Johann Salomo Christoph Schweigger (rys. 2). Johann Salomo Christoph Schweigger przyszedł na świat jako syn Friedricha Schweiggera - profesora nadzwyczajnego Wydziału Teologicznego Uniwersytetu w Erlangen. Będąc jeszcze uczniem wykazywał wiel-kie zdolności lingwistyczne, a zainteresowanie to pozostało mu na całe życie. W roku 1800 obronił doktorat - po uprzednim ukończeniu studiów na kierunkach: języków klasycznych, semickich oraz filozofii. Pod wpływem znanych wówczas w Erlangen profesorów Johanna Mayera i Georga Hildebranda, których wykładów słuchał z wielką uwagą, zainteresował się matematyką i naukami przyrodniczymi, a następnie sam prowadził z tych przedmiotów wykłady jako tzw. prywatny docent (Privatdozent). W latach 1803-1811 był nauczycielem matematyki i fizyki w gimnazjum w Bayreuth. Następne pięć lat spędził w wyższej szkole realnej w Norymberdze. W roku 1816 został mianowany na fizyka w Bawarskiej Akademii Nauk w Monachium (Bayerische Akademie der Wissenschaften in München) i jednocześnie członkiem Niemieckiej Akademii Przyrodników Leopoldina (Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina). Rok później został profesorem zwyczajnym na uniwersytecie w Erlangen, a w roku 1819 na uniwersytecie w Halle [11]. Jego prace naukowe skupiały się głównie wokół galwanizmu i elektromagnetyzmu. Pracując w Halle, zaraz po odkryciu przez Oersteda oddziaływania prądu elektrycznego na igłę magnetyczną (1820 r.) [13], Schweigger zauważył, że oddziaływanie to może być wzmocnione, gdy igłę umieści się w cewce składającej się z wiel[...]

 Strona 1  Następna strona »