Откуда в доме тепло и свет? Почему нужно экономить электроэнергию

Нас с детства учили выключать свет, когда выходишь из комнаты, и отключать приборы из розетки, когда их не используешь, только не объясняют, почему. Электричество, горячая вода, отопление — незаменимые атрибуты современной жизни. Мы ежедневно пользуемся электроприборами, освещение делает наши дома и квартиры удобными и уютными, а улицы — безопасными, батареи согревают жилые пространства зимой, а без горячей воды сложно обойтись даже летом — вспомните, сколько дискомфорта приносит отключение горячей воды. Мы привыкли к этому, но мало кто задумывается, что свет и тепло — результат сложного процесса, который сильно нагружает природу и требует ресурсов в больших объемах.

Ресурсы — энергия — свет и тепло

Ничто в мире не исчезает в никуда и не появляется из ниоткуда. Так и у электричества, горячей воды и тепла есть источники. Это полезные ископаемые: уголь, газ, нефть и нефтепродукты, урановая руда, а также возобновляемые источники — ветер, вода, солнечный свет, приливы и отливы, биомасса и термальные источники. Прежде, чем свет и тепло достигнут наших домов, ресурсы проходят долгий путь. Сначала они добываются и доставляются на электростанцию. На электростанции из них вырабатывается энергия, которая передается и распределяется по территории и в конце концов доходит до нас.

Мы видим провода, по которым передается электричество, а откуда они тянутся,  знают далеко не все. Все, что происходит на электростанции, остается за границами нашего восприятия. Аналогично можно видеть часть труб, по которым течет горячая вода, но где же они берут начало? В централизованных котельных или на тех же электростанциях. Большинство электростанций, кроме электроэнергии, производят тепло — оно является побочным продуктом выработки энергии.

Тепловые электростанции

В России 57,7% электроэнергии производится на тепловых электростанциях (ТЭС). В процессе сгорания ископаемого топлива образуется тепловая энергия пара — она используется для отопления. Далее пар с высоким давлением приводит во вращение турбину. Турбина вращает магнит внутри генератора, который вырабатывает электроэнергию.

Фундамент этого процесса — источники первичной энергии. Это ископаемые виды органического топлива: нефть, уголь и природный газ. Чаще всего на ТЭС используются последние два.

Доля угля в топливно-энергетическом балансе России составляет 15%. Уголь — недорогой вид топлива и широко представлен в разных регионах. Кроме того, разведанные запасы угля больше, чем разведанные запасы природного газа. Но угольные ТЭС обладают более низким КПД по отпуску электроэнергии и быстрее изнашиваются.

В России природный газ составляет 40% первичной энергии. Газ доступен практически во всех промышленных зонах России и более эффективен экономически: электрический КПД современной газовой электростанции может достичь 60%, в то время как угольной — максимум 34%. Кроме того, газ — более чистое топливо: при его сгорании выделяется почти в два раза меньше углекислого газа, чем при сгорании угля.

В малой энергетике (например, в отдаленных регионах, которые не могут быть подключены к общей сети, или на отдельных объектах) чаще всего в виде топлива используются нефтепродукты — мазут и дизель. Дизельное топливо (солярка) — нефтепродукт, который образуется в результате перегонки нефти, но это дорогой и вредный для окружающей среды вид топлива. В середине двадцатого века на некоторых ТЭС активно использовали мазут — смесь тяжелых углеводородов, остаточный продукт перегонки нефти. Но сейчас в качестве основного топлива он не используется из-за высокой цены.  Что к лучшему — при сжигании мазута выделяется много оксида серы. 

Какой бы из видов топлива не использовался, при его сжигании на ТЭС выделяется углекислый газ и водяной пар. Серый дым, который поднимается из тонких труб ТЭС, — это продукты сгорания, включающие СО2 и массу других вредных элементов. Водяной пар можно увидеть над большими трубами — он так же, как и СО2, является парниковым газом, а значит, его выбросы способствуют изменению климата.

Каждый раз, включая свет или электроприборы, представьте себе картинку: у вас в доме горит свет, работает стиральная машина, заряжается телефон — а на другом конце электросети производится энергия, и парниковые газы поступают в атмосферу. Нас с детства учат выключать свет, когда выходишь из комнаты, и отключать приборы из розетки, когда их не используешь, только не объясняют, почему. Парниковые газы — одна из весомых причин приобрести такую привычку. А еще нефть, уголь, газ — исчерпаемые ресурсы, их запасы не смогут обеспечить энергией будущие поколения. Кроме того, с каждым расходуемым киловаттом энергии ресурсы исчезают из недр земли, а значит, разрушаются экосистемы.

Атомные электростанции (АЭС)

В России 18,7% электроэнергии вырабатывается на атомных электростанциях (АЭС). В качестве топлива на них использует Уран-235, и на этих станциях установлен ядерный реактор. В остальной сам процесс выработки энергии похож на ТЭС, с единственным отличием на первом этапе — тепловая энергия образуется в результате распада Урана-235.

В отличие от ТЭС, при работе атомных электростанций (АЭС) не создаются выбросы вредных веществ в атмосферу. Атомные станции в Европе ежегодно помогают сократить выбросы на 700 млн тонн СО2, в России на 210 млн тонн СО2. Но в результате работы ядерного реактора образуются радиоактивные отходы. Часть из них перерабатывается для дальнейшего использования, остальное держат в специальных хранилищах, чтобы они не нанесли вред человеку и окружающей среде. То есть эти отходы будут накапливаться и храниться — по человеческим меркам — вечно.

Обеспечение безопасности на АЭС — очень сложный и важный момент. Малейшие нарушения чреваты тяжелыми последствиями, которые распространяются на большие территории и делают их не просто непригодными для жизни, но и опасными для здоровья. Есть печальные случаи — Чернобыль и Фукусима-1. Свести риски к минимуму, обеспечив безопасность работы АЭС на 100%, увы, невозможно. А радиацию человек нейтрализовать не способен.

Возобновляемые источники энергии

17,7% электроэнергии в России производится на гидроэлектростанциях (ГЭС).

Гидроэнергетика в России хорошо развита, так как на территории страны много крупных рек. Это способ отказаться от «грязных» видов топлива там, где есть подходящие реки. В ходе выработки энергии на ГЭС не создается выбросов — это главное преимущество. Но и у этой системы есть свои минусы — строительство и эксплуатация ГЭС сильно изменяет речные экосистемы. 

Многие страны обеспокоены климатическими изменениями и поэтому стремятся отказаться от углеводородов в пользу возобновляемых источников энергии (ВИЭ), чтобы снизить выбросы парниковых газов. В России доля ВИЭ пока меньше 1%. 

Главное преимущество ВИЭ в том, что в результате их использования не создаются выбросы парниковых газов и вредных веществ, и они неиссякаемы. Но развитие ВИЭ тормозит ряд недостатков: многие зависят от метеорологических и климатических условий, большинство неконкурентоспособны, невозможна транспортировка такой энергии на дальние расстояния. 

По данным системного оператора единой электроэнергетической системы России, суммарная установленная электрическая мощность ветряных электростанций в стране составляет всего 0,08% от установленной мощности всех электростанций. Биоэнергетика — одно их самых перспективных направлений для России. Наибольшим потенциалом обладают сферы утилизации отходов — аграрного и деревообрабатывающего секторов и пищевой промышленности. На морских (приливных) электростанциях для производства электроэнергии используется движения волн, приливов и отливов. Единственная в России морская электростанция расположена в Мурманской области на берегу залива Кислая губа. Она была построена в рамках эксперимента и до сих пор функционирует в этом режиме. Солнечная энергетика в России развивается очень медленно, несмотря на то, что солнца здесь гораздо больше, чем во многих странах Европы, где солнечные батареи используются повсеместно. 

Но не все так солнечно и в области возобновляемой энергетики. У ветровых турбин много противников из-за их негативного воздействия на окружающую среду, в частности, из-за угрозы для птиц, а также высокого уровня шума. Производство солнечных батарей энергоемко, а процессы биоэнергетики могут нарушить минеральный баланс почвы. Это ставит под вопрос экологичность данных типов производства энергии.

Производство энергии, даже из возобновляемых источников, создает серьезные экологические проблемы. Поэтому необходимо разрабатывать новые способы ее получения — более безопасные и менее ресурсоемкие. Но пока экосистемы разрушаются, климат продолжает стремительно изменяться, запасы ресурсов сокращаются. Поэтому разумное использование энергии и бережное отношение к ней — это необходимость и привычка, которая поможет снизить вредное воздействие на окружающую среду. И она доступна каждому из нас.

 

Подготовила Татьяна Иванникова

Источники фото: PxHere, Wikimedia Commons (ПАО «Мосэнерго»/Анна Самарина; Trougnouf; Andshel)

 

Присоединяйтесь к онлайн-марафону «Позитивная энергия»!
Давайте вместе беречь энергию, устраивать цифровой детокс и использовать электротехнику с умом!

Присоединиться

Electric charge/ru — Kerbal Space Program Wiki

Электроэнергия
Плотность		Нет
Передаваемый		Да
Tweakable		Да
Drainable		Нет
Способ истечения		Везде
Стоимость		Нет
С версии		0. 18

Электрический заряд (англ. «Electric charge»), также называемый Электричество (англ. «electricity») или Энергия (англ. «energy») — это ресурс, который необходим для работы различным деталям в игре. Он критически важен для беспилотных летательных аппаратов, которые, в основном, неуправляемы без электрического заряда. Однако, пилотируемые летательные аппараты также нуждаются в некотором количестве электричества, в первую очередь — для маховиков.

Contents

• 1 Источники
  • 1.1 генераторы переменного тока на двигателях
  • 1.2 Солнечные панели
  • 1.3 Радиоизотопный термоэлектрический генератор
  • 1.4 Пусковые фиксаторы
• 2 Хранение
• 3 Потребление и использование
• 4 Ссылки

Источники

Вид	Наименование	Выдаваемая электроэнергия	Использование топлива
Ракетные двигатели	LV-T30 Liquid Fuel Engine/ru	7,0 ⚡/с	691″> 1,691 /⚡
	LV-T45 Liquid Fuel Engine/ru	6,0 ⚡/с	1,835 /⚡
	Toroidal Aerospike Rocket/ru	5,0 ⚡/с	1,828 /⚡
	LV-N Atomic Rocket Motor/ru	5,0 ⚡/с	0,3055 /⚡
	Rockomax «Poodle» Liquid Engine/ru	8,0 ⚡/с	1,436 /⚡
	Rockomax «Skipper» Liquid Engine/ru	10,0 ⚡/с	3,782 /⚡
	Rockomax «Mainsail» Liquid Engine/ru	12,0 ⚡/с	7,715 /⚡
	Kerbodyne KR-2L Advanced Engine/ru	12,0 ⚡/с	11,176 /⚡
	S3 KS-25×4 Engine Cluster/ru	12,0 ⚡/с	102″> 15,102 /⚡
Воздушно­-реактивные двигатели	Basic Jet Engine/ru	4,0 ⚡/с	0,0239 /⚡
	TurboJet Engine/ru	5,0 ⚡/с	0,0716 /⚡

генераторы переменного тока на двигателях

На множестве ракетных и воздушно-реактвных двигателей установлены генераторы переменного тока, которые производят электричество. Точное значение варьируется в зависимости от уровня дросселя, а не работающие двигатели — не производят электричество. Таблица справа показывает двигатели, которые производят электричество, его количество на полной тяге и использование топлива в вакууме. Воздушно реактивные двигатели производят электричество только при снабжении поступающим воздухом.

Солнечные панели

Спутник с солнечными панелями.

Солнечные батареи — легковесный источник электроэнергии. Однако, им необходим прямой солнечный свет для работы, таким образом, они не производят электричества на ночной стороне планеты, в тени космического корабля или во время солнечных затмений, несмотря на то, что аппарат освещен во время затмения. Из-за этой ненадежности, рекомендуется создать некоторое хранилище энергии в качестве буфера при использовании в аппарате исключительно солнечных батарей.

Все панели, исключая Фотоэлектрические панели «OX-STAT» нуждаются в раскрытии с использованием меню, открываемого щелчком правой кнопки мыши или групп механизации, перед тем как они будут вырабатывать энергию. Раскрытые солнечные панели очень хрупкие и легко разрушаются при столкновении или испытании атмосферного сопротивления, таким образом, они должны быть закрыты во время взлета, баллистического спуска, или входа в атмосферу.

Выход энергии у солнечных батарей зависит от их ориентации по отношению к Керболу. Исключая размещаемые на корпусе Фотоэлектрические панели «OX-STAT», все панели могут автоматически вращаться вокруг одной оси для того, чтобы быть обращенными к солнцу как можно больше.

Переориентирование аппарата для нацеливания панелей на солнце вручную и устранения теней на них, также улучшит производство электроэнергии.

Генерируемая мощность также уменьшится с увеличением расстояния до Кербола, и быстрее, чем вследствие настоящего закона обратных квадратов, по опыту — это кривая сплайна 3 прямоугольных кусков, определенных в 4 точках:

Дистанция (м.)	Мощность	Комментарии
0	10x
13,599,840,256	1x	Орбита вокруг Кербина
68,773,560,320	0.5x	Главная полуось Джула
206,000,000,000	0x	Почти в три раза больше орбиты Джула

Радиоизотопный термоэлектрический генератор

Радиоизотопный термоэлектрический генератор»PB-NUK» — постоянный и надежный источник энергии, который совсем не требует солнечного света и является намного более стойким к нагрузкам от аэродинамического сопротивления, чем солнечные батареи. К сожалению, он имеет очень непрактичную форму и значительно тяжелее, чем солнечные батареи с сопоставимым выходом электричества.

Пусковые фиксаторы

Пусковые мачты «TT18-A» предоставляют присоединенному аппарату 1.0 единиц энергии в секунду, когда аппарат зафиксирован, и, таким образом, предотвращают исчерпывание энергии у аппарата на стартовом столе.

Хранение

Хранение электрического заряда помогает аппарату существовать дольше без получения электроэнергии, работая с максимальными нагрузками (подобно передаче научных результатов) или устранить промежутки времени без энергии, когда солнечные батареи не могут применяться. В следующих деталях можно хранить электроэнергию:

• Беспилотные командные модули предлагают очень низкую емкость и постоянно расходуют энергию.
• Пилотируемые командные модули предлагают значительную емкость при хранении и не расходуют энергию (до тех пор, пока не используются маховики или Система Автоматической Стабилизации), но они — относительно большие и тяжелые. .
• Батареи — небольшие и одновременно предлагают высокую емкость при хранении. Все они имеют некое соотношение емкость/масса в 50 г/⚡ или 20 ⚡/кг.
• Функционально «Probodobodyne RoveMate» похож на большую батарею небольшой емкости.

Все хранилища электроэнергии, доступные аппарату, полностью заполнены при пуске.

Потребление и использование

• Беспилотные командные модули постоянно потребляют 1.7 или 3.0 единиц электрического заряда в минуту и могут хранить ее внутри в количестве, достаточном только на несколько минут работы;
• Маховики, также как и автономные детали и как командные капсулы, расходуют энергию при работе;
• В режиме карьеры, антенны требуют большого количества энергии за короткий промежуток времени при передаче научных данных в Космический Центр;
• Электрическое освещение и внешние датчики потребляют небольшое количество электроэнергии при включении;
• Ионные двигатели и шасси планетоходов требуют особенно большое количество электричества для работы.

Если у беспилотного летательного аппарата заканчивается доступный электрический заряд, он становится полностью не функциональным и все его детали теряют управление (особенно, это касается моторизованных солнечных батарей, которые, возможно, позволили бы ему восстанавливаться). Однако, он все еще может быть сохранен, если другой аппарат пристыкуется к нему и предоставит ему электричество (используя либо стыковочный порт, либо Улучшенный Модуль Захвата), или если кербанавт при работе вне корабля вручную раскроет солнечные панели.

Ссылки

Электричество — Space Engineers Wiki

Электричество это система и ресурс в Space Engineers, который используется для питания большинства устройств. Оно генерируется различными источниками питания: большими и малыми реакторами, заряженными батареями и солнечными панелями. Также его можно накапливать и хранить в батареях.

Любое устройство, соединенной с источником питания напрямую или через блоки будет получать от него энергию.

То есть, если источник установлен на корабле, то все устройства, подключенные к этому кораблю будут получать энергию. Электричество также передаётся через поршни, роторы и зажатые коннекторы (включая соединения «большой-малый»). Посадочное шасси не передаёт энергию к/от конструкции, на которую совершено приземление.

Большинство устройств можно включать и отключать через меню панели управления/кокпита/станции управления.

Contents

• 1 Основные понятия и термины
  • 1.1 Приоритеты систем энергоснабжения
• 2 Источники энергии
  • 2.1 Сравнение больших и малых реакторов
• 3 Использование энергии
  • 3.1 Двигатели
  • 3.2 Производство (индивидуальное использование)
  • 3.3 Оружие и инструменты
  • 3.4 Связь
  • 3.5 Использование энергии другими устройствами
• 4 Реакторы
• 5 Потребление энергии
  • 5.1 Двигатели
  • 5.2 Использование энергии Очистительным Заводом и Сборщиком
  • 5. 3 Потребление энергии остальными устройствами

Основные понятия и термины

В игре Space Engineers количество передаваемой и потребляемой энергии измеряется в ваттах (W). Как видно из таблицы, чаще всего встречаются киловатты (kW) и мегаватты (MW). Количество сохранённой энергии выражается в ватт/час (Wh), подразумевается количество передачи энергии и время, в которое эта передача была постоянной. Если, например, Вам нужно 500 ватт на 5 часов, то батареи, заряженной на 500Вт*5ч = 2500Вт/ч = 2.5 кВт будет достаточно. Как правило, наиболее часто Вам встретятся Вт/ч, кВт/ч и МВт/ч (Wh, kWh, and MWh) в заряженных батареях и топливе, таком как урановые слитки. Также и наоборот, Вт, кВт и МВт (W, kW, и MW) показывают, с какой эффективностью работают потребители (напр. очистительный завод) и производители энергии (напр. реакторы).

Реакторы являются основным источником надёжного электроснабжения. В качестве топлива они используют урановые слитки. Из 1 кг урановых слитков получается 1 МВт энергии. Это эквивалентно тому, что реактор выдаст 1 МВт за 1 час, 2 МВт за полчаса и т.д.

Большой блок малого реактора может произвести максимум 15 МВт, и этого достаточно для питания всех электронужд большого корабля (обогащение руд, работа двигателей на полной мощности и т.д.), и потребляет 1 кг урана за 4 минуты, в то время как большой блок большого реактора потребляет 1 кг урана всего за 12 секунд на максимальной мощности в 300 МВт. Потребление урана полностью зависит от Ваших нужд. Нет разницы в эффективной мощности между большим и малым реактором, полученной с одного уранового слитка, и большой реактор не выдаст больше энергии с одного слитка. Также нет разницы сколько реакторов у Вас включены, реакторы не будут тратить энергию без необходимости, если её и так хватает.

Батареи отличаются тем, что не производят электроэнергию, а лишь запасают её для будущего использования. Разумно сочетать именно возобновляемую энергию солнечных панелей с батареями, но не реакторы для зарядки батарей, т. к. зарядка от последних эффективна лишь на 80%. Это означает, что батарее будет необходимо на 20% больше энергии для заряда от реактора, чем она сможет запасти. Если реактор будет выдавать 3 МВт (для большой батареи) заряда при максимальной мощности 12 МВт, батарее понадобится 3.6 МВт для полного заряда – 600 кВт будет потеряно. Батарея большого корабля, максимальной мощностью в 12 МВт, выдавая 3 МВт/ч, исчерпает заряд за 15 минут.

Таблица преобразования	ватт (Вт)	киловатт (кВт)	мегаватт (МВт)
мегаватт (МВт)	1 000 000 Вт	1 000 кВт	1 МВт
киловатт (кВт)	1 000 Вт	1 кВт	0.001 МВт
ватт (Вт)	1 Вт	0.001 кВт	0.000 001 МВт

Приоритеты систем энергоснабжения

В случае сбоя электроснабжения или дефицита электроэнергии, Грид устанавливает приоритеты, какие узлы будут получать питание в первую очередь.

В Space Engineers, источники энергии расставлены в порядке того, кто из них первый будет использован, в порядке, установленном автоматической подсистемой энергоснабжения. Целью этого является разумное использование источников энергии, например, если имеются одновременно солнечная панель и большой реактор. Наша конструкция попытается использовать всю энергию солнечных батарей, а в случае нехватки задействует реактор. Thereby saving Uranium, instead of needlessly letting solar power going to waste (???).

Кроме этого, электросистема также будет ставить приоритеты одним подсистемам перед другими в случае нехватки энергии. Большинство низших рангом, такие как батареи, двигатели и зарядка «адаптируемы». Это значит, что они будут получать пониженное питание, но эффект для двигателей будет ниже (они будут работать, хотя и на не полную мощность), а батареи будут заряжаться дольше. Некоторые системы не адаптируемы, т.е. при нехватке питания будут полностью отключены.

Энергосистемы в порядке приоритета:

1. Солнечные панели
2. Батареи
3. Большие / Малые реакторы

Потребители энергии в порядке приоритета:

1. Оборона — внутренние турели, ракетные турели, и т. д.
2. Конвейеры — конвейеры, конвейерные трубы, блоки, составляющие конвейерную сеть, и т.д.
3. Фабрики — очистительный завод, сборщик, генератор кислорода, вентиляция, кислородные баки, и т.д.
4. Двери — двери, герметичные ангарные двери, и т.д.
5. Вспомогательные — коммуникации, освещение, роторы, поршни, медблок, генератор гравитации, подавляющее большинство электроники, и т.д.
6. Зарядка — прыжковый двигатель, игроки, находящиеся в кокпитах или креслах, перезаряжают костюмы.
7. Гиро — Все гироскопы
8. Двигатели — стандартные двигатели, кроме водородных.
9. Батареи — Любые стоящие на зарядке батареи.

(Замечание) В версии 1.186.5. система приоритетов работает странно. Если на один корабль/станцию установить и включить одновременно реактор, батарею и солнечную панель, то сначала приоритет захватит солнечная панель и остальные устройства не будут снабжать конструкцию энергией, и не будут восполнять её нехватку! Только при отключении солнечных панелей приоритет перехватит реактор.

Поскольку источники питания имеют разную выходную мощность, необходимо следить, чтобы энергии было достаточно для работы некоторых устройств, таких как двигатели. Имеется в виду, что источники энергии не поддерживают друг друга автоматически, если энергии на полет корабля не хватает. Корабль может попросту не взлететь или разбиться.

Источники энергии

Максимальная выходная мощность источников электроэнергии:

Источник энергии		Размер блока	Объём (м3)	Максимальная мощность (кВт)	Масса (кг)	Массовая эффективность (кВт/кг)	Плотность энергии (кВт/м3)
	Большой реактор	Большой	3x3x3 (421.875 м3)	300 000	73795	4.065	711.11
		Малый	3x3x3 (3. 375 м3)	14 750	4793	3.781	4370.37
	Малый реактор	Большой	1x1x1 (15.625 м3)	15 000	3901	3.130	960
		Малый	1x1x1 (0.125 м3)	500	278	1.799	4000
	Солнечная панель	Большой	2x4x1 (125 м3)	120*	441.4	0.272	0.96
		Малый	5x10x1 (6.25 м3)	30*	159.2	0.188	4.8
	Батарея	Большой	1x1x1 (15.625 м3)	12 000	4845	2. 477	768
		Малый	3x2x3 (2.25 м3)	4 320	1040.4	4.152	1920

(*) Выходная мощность солнечных панелей зависит от угла поворота к солнцу, а также от освещённости (или затенения другими объектами). Данные в таблице значения показывают выдаваемую в идеальных условиях максимальную мощность.

Сравнение больших и малых реакторов

Малые реакторы более выгодны. т.к. производят намного больше энергии по отношению к занимаемому ими объёму. Для получения мощности, равной Большому реактору, нужно всего 20 Малых реакторов, при этом они будут занимать на 1/3 меньше места. Несмотря на это, большой реактор предлагает большую экономию места, т.к. не нуждается в сложной системе конвейеров, и в общем более удобен в различных важных применениях, особенно как силовая установка больших кораблей, будучи и легче и дешевле в производстве. Создание больших реакторов идеально для больших кораблей, т. к. уменьшение веса конструкции позволяет существенно экономить урановые слитки при разгоне и торможении.

Малые реакторы же идеальны для станций, которые не нуждаются в перемещении, ситуаций, где свободное пространство существенно ограничено, или необходимо относительно небольшое количество электроэнергии, и нет нужды строить огромный дорогой реактор. например, большой реактор требует для постройки всего 40 металлических решёток, в то время как малому реактору требуется 4 металлических решётки на примерно 10 малых реакторов (150 МВт) вы начнёте хорошо видеть экономию места при использовании большого реактора. При этом оба реактора имёют одинаковую эффективность. Ни один из них не извлекает из урана больше энергии, чем другой.

Использование энергии

Двигатели

Информацию о мощности двигателей см. раздел Двигатели.

Производство (индивидуальное использование)

Устройство		В ожидании (кВт)	В работе (кВт)
	Проектор	0. 100	0.198
	Дуговая печь	1.00	330
	Сборщик	1.00	560
	Очистительный завод	1.00	560
	Генератор кислорода	1.00	330
	Кислородная ферма	0.00	1

Оружие и инструменты

Устройство		Малый корабль (кВт)	Большой корабль (кВт)
	Бур	2	2
	Сварщик	2	2
	Пила	2	2
	Турель Гатлинга	2	2
	Ракетная турель	2	2
	Внутренняя турель	нет	2
	Перезаряжаемая ракетная установка	0. 2	нет
	Пулемёт Гатлинга	0.2	нет

Связь

Устройство		Малый корабль (кВт)	Большой корабль (кВт)
	Маяк	0 — 10	0 — 10
	Антенна	0 — 20	0 — 200
	Лазерная антенна	181**	577**

(**) Максимальное использование энергии лазерной антенной наступает при одновременном излучении и вращении. Только излучение — 180 кВт для Большой и 576 кВт для Малой.

Использование энергии другими устройствами

Устройство		малый корабль (кВт)	Большой корабль (кВт)
	Генератор гравитации	нет	0 — 567.13***
	Сферический генератор гравитации	нет	0 — 1600***
	Искусственная масса	25	600
	Внутренний светильник	нет	0. 06
	Прожектор	0.200	1
	Медблок	нет	2
	Прыжковый двигатель	нет	32 000****
	Дверь	нет	0.031
	Скользящая дверь	нет	0.01 — 1
	Гироскоп	0.001	0.03
	Детектор руды	2	2
	ЖК панель	0.1	0.1
	Широкая ЖК панель	0.2	0.2
	Текстовая панель	0.02	0.06
	Кнопочная панель	0.1	0.1
	Ротор	0.2	2
	Улучшенный ротор	0.2	2
	База поршня	0. 2	2
	Коллектор	2	2
	Коннектор	0.05	5
	Камера	0.03	0.03
	Сенсор	0 — 30	0 — 30
	Удалённое управление	10	10
	Программируемый блок	0.5	0.5
	Динамик	0.2	0.2
	Конвейер	0.04	0.04
	Сортировщик	0.1	0.25
	Криокамера	нет	0.03
	Кислородный бак	0.001 — 1	0.001 — 1
	Водородный бак	0.001 — 1	0.001 — 1

(***) Расход электроэнергии генератором гравитации прямопропорционален размеру поля и ускорению (абсолютное значение, 1G тратит столько же, столько и -1G).

(****) Только когда заряжает своею внутреннюю батарею.

Реакторы

Реакторы работают на урановых слитках. 1Л урановых слитков вырабатывает 68.76 МВт/с энергии или 0.0191 МВт/ч
На данном этапе игры, уран не требуется для питания реактора корабля, и не будет израсходоваться при работе.

Максимальная мощность на выходе:

Реактор	Малый корабль (МВт)	Большой корабль(МВт)
Малый реактор	0.1	15.00
Большой реактор	3.5	300.00
Солнечная панель	0.03*	0.12*
Батарея	4.32	12.00**

(*) Количество энергии, производимое солнечными панелями зависит от их угла поворота солнцу. Здесь приведены максимальные показатели.

(**) В режиме источника.

Потребление энергии

Двигатели

Сопла, используемые корабельными стабилизаторами инерции будут использовать 1. 5х максимальной мощности.
Потребление энергии соплами:

Корабль	Размер сопла	Минимальная мощность	Максимальная мощность(МВт)	Автоматическая стабилизация (МВт)
Малый	Малый	0.0002	0.0336	0.0504
Малый	Большой	0.0002	0.4	0.6
Большой	Малый	0.0002	0.56	0.84
Большой	Большой	0.0002	6.72	10.08

Использование энергии Очистительным Заводом и Сборщиком

Режим	Потребляемая мощность(МВт)
В режиме ожидания	0.001
В активном состоянии	0.560/0.112***/2.80****

(***) С 4 модулями энергоэффективности.

(****) С 4 модулями продуктивности.

Потребление энергии остальными устройствами

Блок	Маленький корабль (МВт)	Большой корабль (МВт)
Генератор гравитации	нет	0 — 0. 56713*****
Блок искусственной массы	0.025	0.6
Лампа	нет	0.0004
Медицинский отсек	нет	0.002
Дверь	нет	0.00003
Гироскоп	0.000001	0.0015
Прожектор	0.0001	0.0112
Маяк	0 — 0.01	0.1008
Антенна	0 — 0.02	4
Детектор руд	0.002	0.002
Бур	0 — 0.002	0.000018 — 0.002
Ракетная турель/Турель Гатлинга	0	0.1008
Внутренняя турель	нет	0.1008
Бак с кислородом	0.001	?
Баллон с кислородом	0.001	?
Генератор кислорода	0.1	?
Вентиляция	0. 33	?
Малый сортировщик	0.0001	?
Сортировщик	0.0001	?
ЖК панель	0.0001	?
Сенсор	0.003	?
Камера	0.00003	?
Лазерная антенна	0.06	?
Дистанционное управление	0.01	?

(*****) Потребление энергии генератором гравитации варьируется в зависимости от размеров поля и силы притяжения. Здесь указаны максимальные показатели.

Электрический заряд — Kerbal Space Program Wiki

Электрический заряд
Плотность		Нет
Передаваемый		Да
Настраиваемый		Да
Дренажный		Нет
Режим потока		Везде
Стоимость		Нет
Начиная с версии		0,18

Электрический заряд , также называемый электричеством или энергией , является ресурсом, который необходим для работы различных частей в игре. Это критично для беспилотных космических аппаратов, которые вообще неуправляемы без электрического заряда. Однако пилотируемым космическим кораблям обычно также требуется электричество, в основном для реактивных колес.

Содержание

• 1 Источники
  • 1.1 Генераторы двигателей
  • 1.2 Солнечные панели
  • 1.3 Радиоизотопный термоэлектрический генератор
  • 1.4 Топливные элементы
  • 1,5 Пусковые зажимы
• 2 Хранение
• 3 Потребление и реквизиция
• 4 изменения
• 5 Каталожные номера

Источники

Тип	Имя	Выход	Использование
Ракетные двигатели	Двигатель на жидком топливе LV-T30	7,0 ⚡/с	1,691 /⚡
	Двигатель на жидком топливе LV-T45	6,0 ⚡/с	835″> 1,835 /⚡
	Тороидальная ракета Aerospike	5,0 ⚡/с	1,828 /⚡
	Атомный ракетный двигатель LV-N	5,0 ⚡/с	0,3055 /⚡
	Жидкостный двигатель Rockomax «Poodle»	8,0 ⚡/с	1,436 /⚡
	Жидкостный двигатель Rockomax «Skipper»	10,0 ⚡/с	3,782 /⚡
	Жидкостный двигатель Rockomax «Грот»	12,0 ⚡/с	7,715 /⚡
	Усовершенствованный двигатель Kerbodyne KR-2L	12,0 ⚡/с	11,176 /⚡
	Блок двигателя S3 KS-25×4	12,0 ⚡/с	102″> 15,102 /⚡
Реактивные двигатели	Базовый реактивный двигатель	4,0 ⚡/с	0,0239 /⚡
	Турбореактивный двигатель	5,0 ⚡/с	0,0716 /⚡

Генераторы двигателей

На многих ракетных и реактивных двигателях установлены генераторы переменного тока, вырабатывающие электричество. Точная мощность зависит от уровня дроссельной заслонки, и неработающие двигатели не будут производить электричество. В соседней таблице показаны двигатели, вырабатывающие электроэнергию, их выработка на полном газу и расход топлива в вакууме. Реактивные двигатели вырабатывают электроэнергию только при подаче всасываемого воздуха.

Солнечные панели

Спутник на солнечной энергии

Солнечные панели — легкий источник электроэнергии. Однако для работы им нужен прямой солнечный свет, поэтому они не будут производить электричество на ночной стороне планеты, в тени космического корабля или во время солнечных затмений, хотя корабль освещается во время затмения. Из-за этой ненадежности рекомендуется иметь запас энергии в качестве буфера при снабжении корабля исключительно солнечными панелями.

Все панели, за исключением фотогальванических панелей OX-STAT и фотогальванических панелей OX-STAT-XL, необходимо выдвинуть с помощью контекстного меню ( Расширить панели , а для втягивания выбрать Втянуть Панели ) или группы действий (используя команду Toggle Panels , игрок может выдвигать и втягивать несколько солнечных панелей одним нажатием клавиши), прежде чем они будут генерировать энергию. Неупакованные солнечные панели очень хрупкие и легко ломаются при столкновении или атмосферном сопротивлении, поэтому их необходимо убирать во время взлета, аэродинамического торможения или входа в атмосферу. Обратите внимание, что начиная с версии 1.0 неэкранированные солнечные панели серии OX-4 нельзя убрать после развертывания, поэтому они не подходят для аэродинамического торможения.

Энергоотдача солнечных панелей зависит от их ориентации на Кербол. За исключением установленных на поверхности фотоэлектрических панелей OX-STAT (и их старшего брата OX-STAT-XL Photovoltaic Panels), все панели будут автоматически поворачиваться вокруг одной оси, чтобы быть максимально обращенными к солнцу. Переориентация судна для ручного наведения панелей на солнце и устранение теней, отбрасываемых на них, также улучшит выработку электроэнергии.

Генерируемая мощность также будет уменьшаться с увеличением расстояния от Кербола, следуя реальному закону обратных квадратов:

Расстояние (м)	Сила	Комментарий
5 263 138 304	6,68x	Большая полуось Мохо
9 832 684 544	1,91x	Большая полуось Евы
13 599 840 256	1x	Орбита Кербина
20 726 155 264	0,431x	Большая полуось Дюны
40 839 348 203	0,111x	Большая полуось Дреса
68 773 560 320	0,0391x	Большая полуось Джула
90 118 820 000	0,0228x	Большая полуось Илу
135 998 402 560	0,01x	Более 20 Гм за пределами апоцентра Илу.
430 064 710 234	0,001x	Очень-очень далеко.

Радиоизотопный термоэлектрический генератор

Радиоизотопный термоэлектрический генератор PB-NUK — это постоянный и надежный источник энергии, который не требует солнечного света и гораздо более устойчив к атмосферным воздействиям, чем солнечные батареи. К сожалению, он имеет очень непрактичную форму и значительно тяжелее солнечных панелей с сравнимой мощностью электричества.

Топливные элементы

Топливные элементы, подобно топливным элементам и массиву топливных элементов, преобразуют жидкое топливо и окислитель непосредственно в электрический заряд, подобно генераторам. Поскольку теперь производство электроэнергии является единственной целью: они потребляют 0,0025 единиц топлива на каждую единицу электрического заряда (0,0025 / ⚡), то есть они производят 400 единиц электроэнергии из одной единицы топлива.

Пусковые зажимы

TT18-A Усилители устойчивости при пуске обеспечивают прикрепленному кораблю 1,0 единицы заряда в секунду на каждый зажим и, таким образом, предотвращают истощение энергии на стартовой площадке.

Хранение

Сохранение электрического заряда помогает кораблю дольше существовать без источника энергии, справляться с пиковыми нагрузками (например, при передаче результатов научных исследований) или преодолевать временные промежутки, когда солнечные панели не работают. Следующие части хранят энергию:

• Беспилотные командные модули, такие как Stayputnik Mk. 1 и Probodobodyne RoveMate имеют очень низкую производительность и постоянно потребляют энергию.
• Пилотируемые командные модули предлагают значительную емкость для хранения и не потребляют энергию (если только не используются реактивные колеса или SAS), но они относительно большие и тяжелые и подвергают кербалов риску.
Аккумуляторы
• имеют небольшие размеры и в то же время обладают большой емкостью. Все они имеют одинаковое соотношение емкость/масса 50 г/⚡ или 20 ⚡/кг.
Топливные элементы
• также хранят небольшое количество электрического заряда в дополнение к функции преобразования топлива в электричество.

: Все модули хранения энергии на корабле по умолчанию полностью загружены при запуске.

Потребление и реквизиция

• Беспилотные командные модули постоянно потребляют 1,7 или 3,0 единицы электрического заряда в минуту и ​​могут запасать их только на несколько минут работы.
• Реактивные колеса, как самостоятельные детали, так и в составе командных капсул, потребляют энергию при работе.
• В режимах науки и карьеры антеннам требуется большое количество энергии в течение короткого времени, когда они передают научные данные в космический центр.
• Электрические фонари и датчики окружающей среды при включении потребляют небольшое количество электроэнергии.
• Ионные двигатели и колеса вездехода требуют для работы особенно большого количества электроэнергии.

Если беспилотный аппарат не имеет доступного электрического заряда, он становится полностью нефункциональным, и ни одна его часть не может работать (в частности, сюда входят моторизованные солнечные панели, которые могли позволить ему восстановиться). Тем не менее, его все еще можно спасти, если к нему пристыкуется другой корабль и снабдит его электричеством (используя стыковочный порт или усовершенствованный блок захвата) или если кербонавт в открытом космосе вручную выдвинет солнечные панели. Вот почему рекомендуется всегда включать хотя бы одну солнечную панель для поверхностного монтажа или РИТЭГ.

Изменения

1.2.2

• Добавлено отображаемое имя

1.2

5 Добавлено сокращение 908 в KerNet (используется в KerNet)
• Changed flowMode from ALL_VESSEL to STAGE_PRIORITY_FLOW

1.0

• Added hsp value (heat capacity)

0.24

• Added cost

0.23

• Resource is now tweakable in the VAB /СПХ

0,18

• Первоначальный выпуск

Ссылки

Электричество — Wikiquote

от Wikiquote

Прыжки на SkigationJump. будущее. Но это минимум. В своем влиянии на войну и мир электричество открывает еще более широкие и удивительные возможности. ~ Никола Тесла

В 1881 году Эдисон построил электростанции на Перл-стрит в Манхэттене и Холборн в Лондоне.
В течение года он продавал электричество как товар. Год спустя первые электродвигатели приводили в движение производственное оборудование.
Однако к 1900 году менее 5% мощности механического привода на американских фабриках приходилось на электродвигатели. Эпоха пара затянулась. ~ Тим Харфорд

В начале Великой депрессии подавляющее большинство сельских общин в Соединенных Штатах практически не имело доступа к электричеству. Стоимость подключения к частным линиям электропередач была настолько непомерно высокой, что многие сельские общины начали объединяться между собой, чтобы найти творческие решения для электрификации. В 1935 января федеральное правительство учредило Управление по электрификации сельских районов (REA) для поддержки создания сельских электрических кооперативов. В последующие десятилетия эта инициатива коренным образом изменила сельскую жизнь, снабдив электроэнергией сельские предприятия, фермы, школы и домашние хозяйства и создав большую сеть коммунальных кооперативов, которые и сегодня продолжают обслуживать сельские районы. ~ Southern Oral History Program

Электричество — это общий термин, охватывающий множество явлений, возникающих в результате присутствия и потока электрического заряда. К ним относятся многие легко узнаваемые явления, такие как молния, статическое электричество и протекание электрического тока в электрическом проводе. Кроме того, электричество охватывает менее известные понятия, такие как электромагнитное поле и электромагнитная индукция.

Содержание

• 1 Цитаты
  • 1.1 Новая энциклопедия практических цитат Хойта
• 2 См. также
• 3 Внешние ссылки

• И поджечь мину в Китае, здесь
  С симпатичным порохом.
  • Сэмюэл Батлер, Hudibras , часть II (1664), Песнь III, строка 295.
    • Лорд Байрон, Паломничество Чайльд-Гарольда , Песнь IV (1818 г.), Станца 23.
  • Борьба с пожарами — чрезвычайно сложная задача. Наши исследования показали, что, применяя большие электрические поля, мы можем очень быстро подавить пламя. Мы очень рады результатам этой относительно неизученной области исследований.
    • Людовико Кадемартири, 241-я Национальная встреча и выставка Американского химического общества; как цитируется в «Укрощение пламени: «бластер» с электрическими волнами может обеспечить новый способ тушения пожаров», Американское химическое общество , Phys.org (28 марта 2011 г.).
  • Мы сделаем электричество настолько дешевым, что только богатые будут жечь свечи.
    • Томас Эдисон, в заявлении репортеру во время первой публичной демонстрации его лампы накаливания (31 декабря 1879 г. ), как цитируется в Chronology of Americans and the Environment (2011) Криса Дж. Магока, с. 46. ​​
  • В 1881 году Эдисон построил электростанции на Перл-стрит в Манхэттене и Холборн в Лондоне.
    В течение года он продавал электричество как товар. Год спустя первые электродвигатели приводили в движение производственное оборудование.
    Однако к 1900 году менее 5% мощности механического привода на американских фабриках приходилось на электродвигатели. Эпоха пара затянулась.
    • Тим Харфорд, «Почему электричество не сразу изменило производство?», BBC, (21 августа 2017 г.).
  • Является ли это фактом — или мне это приснилось, — что с помощью электричества материальный мир стал великим нервом, вибрирующим на тысячи миль в бездыханный момент времени? Скорее, круглый шар — это огромная голова, мозг, наделенный разумом; или, скажем так, он сам есть мысль, не что иное, как мысль, а не та субстанция, которая нам приснилась.
    • Натаниэль Хоторн, Дом с семью фронтонами (1851), Полет двух сов .
  • Без электричества не может быть искусства.
    • Нам Джун Пайк в «Ретроспективе Нам Джун Пайк, Ливерпуль» Эммы О’Келли в Wallpaper (20 декабря 2010 г.).
  • Ускорьте мягкое общение от души к душе,
    И донесите вздох от Инда до Полюса.
    • Александровская Попова, Элоиза Абеляру (1717), строка 57.
  • Я надену на землю пояс
    Через сорок минут.
    • Уильям Шекспир, Сон в летнюю ночь (ок. 1595-96), действие II, сцена 1, строка 175. Это облегчает».
      • Уильям Шекспир, Ромео и Джульетта (1597), действие II, сцена 2, строка 119.
    • В начале Великой депрессии подавляющее большинство сельских общин в Соединенных Штатах практически не имело доступа к электричеству. Стоимость подключения к частным линиям электропередач была настолько непомерно высокой, что многие сельские общины начали объединяться между собой, чтобы найти творческие решения для электрификации. В 1935 году федеральное правительство учредило Управление электрификации сельских районов (REA) для поддержки создания сельских электрических кооперативов. В последующие десятилетия эта инициатива коренным образом изменила сельскую жизнь, снабдив электроэнергией сельские предприятия, фермы, школы и домашние хозяйства и создав большую сеть коммунальных кооперативов, которые и сегодня продолжают обслуживать сельские районы.
      • Southern Oral History Program , UNC Центр изучения американского Юга, «Электрификация сельских районов»,
    • С уверенностью Дэниела можно предсказывать, что квалифицированные электрики решат битвы в ближайшем будущем. Но это самое малое. В своем влиянии на войну и мир электричество открывает еще более широкие и удивительные возможности. Чтобы остановить войну только совершенством орудий разрушения, могут потребоваться века и века. Необходимо использовать другие средства, чтобы ускорить конец.
      • Никола Тесла, в «Передача электрической энергии без проводов как средство укрепления мира» в Electric World and Engineer (7 января 1905 г. ).
    • Электрический ток, пройдя в землю, идет в диаметрально противоположную ей область и, отскакивая оттуда, возвращается в исходную точку практически с неуменьшаемой силой. Исходящие и обратные потоки сталкиваются и образуют узлы и петли, подобные наблюдаемым на вибрирующем шнуре. Чтобы пройти все расстояние около двадцати пяти тысяч миль, равное окружности земного шара, течению требуется определенный промежуток времени, который я приблизительно установил. Даруя это знание, природа раскрыла одну из своих самых драгоценных тайн, имеющую неоценимое значение для человека. Столь поразительны факты в этой связи, что может показаться, что сам Творец электрически спроектировал эту планету только для того, чтобы позволить нам совершать чудеса, которые до моего открытия не могли быть придуманы даже самым смелым человеком. воображение.
      • Никола Тесла в «Передача электрической энергии без проводов как средство укрепления мира» в Electrical World and Engineer (7 января 1905 г. ).
    • Иди обними свою девушку! А если у вас их нет, то ищите! В электричестве смысла жизни не найти!
      • Pex Tufvesson, «Mahoney of «Kaktus & Mahoney» in an interview at Remix64 (26 September 2001).
    Hoyt’s New Cyclopedia Of Practical Quotations [edit]

    Quotes reported in Hoyt’s New Циклопедия практических цитат (1922), стр. 218-19

    • Растяжки, для лиг и лиг, The Wire,
      Тайный путь для Дитя Огня —
      Над его безмолвными просторами послан,
      Быстрее, чем когда-либо шел Ариэль,
      С континента на континент.
      • Уильям Генри Берли, Рифма о кабеле .
    • В то время как тихая память Франклина восходит к небесам,
      Успокаивая молнию, которую он оттуда расколол.
      • Лорд Байрон, Бронзовый век , В.
    • Энергичный оттенок стоического Франклина
      Окутанный молниями, что укротила его рука.
      • Лорд Байрон, Бронзовый век , VIII.
    • Чтобы опоясать весь мир.
      • Джордж Чепмен, Бюсси д’Амбуа , Акт I, сцена 1.
    • Огромная машина удивительной тонкости и сложности, машина, которая подобна инструментам Титанов, в ваших руках. Этот механизм, в своей внешней ткани, такой массивной и столь изысканно отрегулированной, и в своей внутренней ткани, создает новые категории мысли, новые способы мышления о жизни.
      • Чарльз Фергюсон, адрес указан в Stevens’ Indicator , Volume XXXIV. № 1 (1917).
    • Несмотря на мои эксперименты с электричеством, удары молнии продолжают падать под наши носы и бороды; а что касается тирана, то миллионы из нас все еще пытаются отобрать у него скипетр.
      • Бенджамин Франклин, прокомментируйте надпись Табгота в письме Феликсу Ногаре, который перевел строки на французский язык.
    • Но бесподобный Франклин! Какие немногие
      могут соперничать с такими, как вы.
      Кто отнял у королей их скипетр гордыни
      И отвратил стрелы молний.
      • Филип Френо, О смерти Бенджамина Франклина .
    • Миллион сердец здесь ждут нашего звонка,
      Все обнаженные для нашей далекой речи —
      Я хочу, чтобы я мог позвонить им всем
      И иметь для каждого приятную новость.
      • Кристофер Морли, Телефонного справочника , в Лошадка-качалка .
    • Любовный, властный зов идеала
      Приказывает сферам сочлениться.
      • Жозефина Л. Пибоди, Wireless .
    • Это чудо мироздания:
      Мысль швырнуть по полосе неба —
      Весть весомая, иль тоскливый крик,
      Неважно; элементы репетируют
      срочное высказывание человека, и его слова пересекаются
      Небеса просторные, как птицы, летящие
      Неуклонно, пока, не протянувшись ввысь,
      Оживленная рука отрывает краткое послание.
      • Жозефина Л. Пибоди, Wireless .
    • Eripuit cælo fulmen, mox sceptra tyrannis.
      • Он вырвал молнию с неба, скипетр у тиранов.
      • Анна Робер Жак Тюрго, барон де Лаун, надпись на бюсте Бенджамина Франклина в Гудоне. См. Кондорсе, Жизнь Тюрго , с. 200. Изд. 1786. Eripuit fulmenque Jovi, Phœboque sagittas. Изменено из Анти-Лукреция. I. 5. 96, кардинал Э. Полиньяк. Eripuit Jovi fulmen viresque tonandi. Маркус Манлиус, Astronomica , I, 104. Линия, заявленная Фредериком фон дер Тренком, утверждалась на суде перед Революционным трибуналом Парижа (9 июля 1794 г.). См. Gartenlaube, Последние часы барона Тренка .
    • Россия – крупнейшая энергетическая держава. Страна с уникальной энергосистемой, один из лидеров по выработке электроэнергии и поставке ее на мировой рынок. Это результат вашего упорного труда и профессионализма. Каждый из вас (работник энергокомплекса и ветеран) делает все, чтобы энергосистема страны оставалась надежной.
      • Михаил Мишустин (2021) цитируется в: «Россия — один из мировых лидеров по поставкам электроэнергии — П.М. Мишустин» в ТАСС , 22 декабря 2021 г.

    См. также

    Внешние ссылки[править]

    В Википедии есть статья о:

    Электричество

    Найдите электричество в Викисловаре, бесплатном словаре

    Заряд и электрические поля | Великолепная математика и естественные науки Wiki

    Содержимое

    • Электрический заряд
    • Сила Лоренца (электрические поля)
    • Закон Кулона

    Стандартной единицей заряда в системе СИ является кулон. Некоторые типы материи, такие как нейтроны, не имеют заряда и электрически нейтральны (отсюда и их название). Другие частицы, такие как протоны и электроны, имеют положительный или отрицательный электрический заряд соответственно. Несмотря на то, что единицей заряда является кулон, «единичные» частицы заряда, протон и электрон, имеют заряд ± 1,6 × 10–19.{18} q_e.1 C≈6,25×1018qe​.

    Коллайдеры частиц обнаружили частицы, называемые кварками, которые объединяются в определенные комбинации, образуя другие частицы, такие как нейтрон и протон, и имеют заряды {+23qp,+13qp,−13qp,−23qp}\{+\ frac23 q_p, +\frac13 q_p, -\frac13q_p, -\frac23 q_p\}{+32​qp​,+31​qp​, −31​qp​, −32​qp​}.

    Они более фундаментальны, чем протоны и нейтроны, но из-за их сильной склонности объединяться в более стабильные агрегатные частицы их редко можно увидеть за пределами особого положения коллайдера частиц.

    Протон состоит из трех кварков ( вверх , вверх и вниз ) с зарядом {+23qp,+23qp,−13qp}\{+\frac23 q_p, +\frac23 q_p, -\frac13 q_p\} {+32​qp​,+32​qp​,−31​qp​} так что

    qp=(23+23−13)qp=qpq_p = \left(\frac23+\frac23-\frac13\right)q_p=q_pqp​=(32​+32​−31​)qp​=qp​ как и ожидалось.

    BBC

    Заряды не были бы такими интересными, если бы они не позволяли двигаться. Фактически, заряженная материя претерпевает специфические явления, которых не испытывает незаряженная материя. Некоторыми примерами из них являются хорошо известные северное сияние , электроны перетекают в массовом порядке из облака в облако во время грозы (также известной как молния) и когда ваши волосы встают дыбом после спуска с горки.

    Одним из простейших взаимодействий заряженной частицы является взаимодействие с электрическим полем. Электрическое поле, по сути, представляет собой трехмерную сетку, которая заполняет все пространство и записывает значение и направление в каждой точке, соответствующие силе, которую испытала бы заряженная частица, если бы ее поместили в эту точку. Следовательно, если положительно заряженная частица находится в электрическом поле, она испытывает толчок вдоль локального направления поля, а отрицательно заряженная частица будет испытывать толчок в направлении, противоположном локальному направлению поля. Это важное определение, которое следует учитывать при решении задач.

    Электрическое поле E⃗(r⃗)\vec{E}(\vec{r})E(r) определено в каждой точке пространства r⃗\vec{r}r и действует на положительно заряженные частицы в направлении E⃗∣E ∣\frac{\vec{E}}{\left|E\right|}∣E∣E​. Точно так же он действует на отрицательно заряженные частицы в направлении −E⃗∣E∣-\frac{\vec{E}}{\left|E\right|}−∣E∣E​.

    В двух измерениях мы можем представить электрическое поле в виде решетки стрелок:

    Длина и ширина каждой стрелки соответствуют напряженности поля в базовой точке. Хотя это представление является дискретным, электрическое поле непрерывно и, следовательно, может быть интерполировано между стрелками, показанными на сетке.

    Математически у нас есть

    F⃗=qE⃗=ma⃗.\begin{выровнено} \vec{F} &= q\vec{E} \\ &= м\век{а}. \end{align}F​=qE=ma.​

    Это соотношение является частным случаем закона силы Лоренца с B⃗=0\vec{B}=0B=0 (при наличии магнитных полей появляется дополнительный термин, который не рассматривается в этой статье). {-16}\text{ кДж}KEi​=6,4×10−16 кДж, насколько сильно Должно ли быть электрическое поле между двумя облаками, чтобы заставить мюон остановиться до того, как он пройдет нижнее облако? (Игнорировать реакции распада и считать мюон стабильной частицей.)

    ---

    В электрическом поле на мюон действует сила F=qpEF=q_pEF=qp​E. Максимум мюон может пройти 100 км100\text{ км}100 км, прежде чем остановится, прежде чем поле совершит работу в размере W=F⋅d=qpElW=F\cdot d = q_pElW=F⋅d =qpEl на мюоне.

    Таким образом, мы можем сказать, что W=KEiW = \text{KE}_iW=KEi​, а минимальная напряженность электрического поля определяется как E=KEiqpl≈40 N/C.E = \frac{\text{KE}_i}{ q_pl} \примерно 40\textrm{N/C}. E=qp​lKEi​​≈40 Н/К.

    Круглое кольцо радиуса aaa равномерно заряжено зарядом +Q C+Q\text{ C}+Q C по окружности. Найти электрическое поле, действующее в точке на расстоянии xxx от центра кольца.

    ---

    Рисунок наглядно иллюстрирует идею. Пусть точка будет PPP на расстоянии xxx единиц от центра кругового кольца AAA радиусом aaa единиц.

    Электрическое поле, действующее E⃗\vec{E}E на PPP вдоль DF⃗\vec{DF}DF, составляющее угол θ\thetaθ с горизонтом, можно разделить на две составляющие: Ecos⁡θE\cos\thetaEcosθ и Esin⁡θE\ sin\thetaEsinθ. 9\text{th}18 века, как Пристли и Кулон, тщательно измерили электрическое поле зарядов в лаборатории. Они использовали хитрые устройства для измерения силы, которую испытывает объект с зарядом qqq ( тестовый заряд ), когда он находится рядом с другим объектом с зарядом QQQ ( источник заряда ). Один из способов сделать это — зафиксировать QQQ (например, установить его на электрически нейтральную палку) и измерить силу, ощущаемую qqq, когда он находится в различных местах в поле QQQ. После измерения достаточного количества точек появилась приблизительная картина, как на стрелочной диаграмме ниже. 92}.E=kr2Q​. Поле указывает вдоль вектора от положения rrr до заряда. По соглашению, силовые линии указывают внутрь для отрицательно заряженных частиц, таких как электроны, и наружу для положительно заряженных частиц, таких как протоны.

    Хотя закон Кулона строго верен только для точечных зарядов, он по-прежнему является прекрасным приближением для электрического поля вдали от более сложных структур частиц. Крупный план: произвольное расположение зарядов может иметь детальное электрическое поле, которое нелегко визуализировать без компьютера. 92}.E(x)=ki∑(ri−x)2qi​≈k(rˉ−x)2Qnet​​.

    Если Qnet>0Q_\text{net}>0Qnet​>0, линии поля будут направлены радиально наружу, а если Qnet<0Q_\text{net}<0Qnet​<0, линии поля будут направлены радиально внутрь к центр раздачи.

    Твин Пикс

    Два заряда силой qqq размещены в точках r−=-ϵr_-=-\epsilonr-​=-ϵ и r+=+ϵr_+=+\epsilonr+​=+ϵ. Поле, близкое к любому заряду, определяется выражением E(r)=kq(r+ϵ)2+kq(r−ϵ)2. 2}.E(r)=k(r+ϵ)2q​+k(r−ϵ)2q​. Как выглядит поле на очень дальних расстояниях? 92}kr2Qnet​​.

    Ниже мы показываем то же поле диполя, уменьшенное в десять раз. Локальная структура поля вокруг диполей уже не видна, и расположение выглядит примерно так же, как поле для одного заряда силой 2q2q2q.

    32d\frac{3}{2}d23​d 2д2д2д 52d\frac{5}{2}d25​d 3д3д3д

    Частица с электрическим зарядом −q-q−q входит в однородное электрическое поле в точке P=(0,3d).P=(0,3d).P=(0,3d). Направление электрического поля — это +y+y+y направление. Заряженная частица движется по траектории снаряда внутри электрического поля. После выхода из электрического поля он показывает равномерное движение, достигая Q=(4d,0).Q=(4d, 0). Q=(4d,0). Если другая заряженная частица с той же массой, но с другим электрическим зарядом -2q-2q-2q входит в электрическое поле таким же образом, как описано выше, какой будет точка назначения на оси xxx?

    Не учитывать гравитационную силу и размеры заряженных частиц.

    В последнем примере мы использовали свойство электрических полей, называемое суперпозицией. Принцип суперпозиции гласит, что при наличии нескольких источников электрического поля результирующее поле представляет собой просто сумму отдельных полей в каждой точке.

    Принцип суперпозиции

    При наличии нескольких полей E1(r),E2(r),…,En(r)E_1(r),E_2(r),\ldots, E_n(r)E1​(r),E2​(r ),…,En​(r), напряженность поля в точке rrr определяется как

    Etot(r)=∑iEi(r).E_\text{tot}(r) = \sum_i E_i(r).Etot​(r)=i∑Ei​(r).

    Близко или далеко, поток остается.

    Закон Кулона предлагает любопытную величину, которая должна быть одинаковой для любой сферической поверхности с центром на частице. 2 \\ &= 4\pi k q. \end{align}ΦE​=∑E(ri​)×ΔA(ri​)=kr2q​×4πr2=4πkq.​

    Независимо от того, насколько велика или мала капсулирующая сфера, эта величина, поле повсюду на поверхности, умноженное на площадь поверхности, всегда будет равно 4πk4\pi k4πk, умноженному на общий заряд, заключенный в поверхности.

    На самом деле поверхность не обязательно должна быть центрирована на заряде, и поверхность не обязательно должна быть сферической. Соотношение ΦE=4πkQenc\Phi_E = 4\pi k Q_\text{enc}ΦE​=4πkQenc​ выполняется для любой замкнутой поверхности, которая окружает заряд QencQ_\text{enc}Qenc​. 9{36}. \end{align}FE​/FG​=kr2qp2​​G1​mp2​r2​=Gmp2​kqp2​≈6,6×10−119×109​(1,7×10−27)2(1,6×−19) 2​≈1036.​

    Можно с уверенностью сказать, что гравитационное притяжение двух протонов совершенно ничтожно по сравнению с их электрическим отталкиванием.

    Учитывая это огромное несоответствие, мы могли бы задаться вопросом, стоит ли вообще учитывать гравитационные взаимодействия.