Рассказы об электричестве - [83]
Вот почему во всех главных документах нашей партии — в отчетных докладах Центрального Комитета КПСС съездам — такое большое внимание уделяется развитию и решению топливно-энергетических задач. Дело это не простое.
Но давайте для наглядности представим себе современную энергетическую цепь начиная с первого звена — превращения любого вида энергии в электромагнитную. То есть исключив строительство плотин, добычу топлива или полезных ископаемых и так далее.
Превращение всякого другого вида энергии в нужную нам — электромагнитную — осуществляется с помощью некоторого устройства, аппарата или машины, которую называют генератором. Слово это латинское и в переводе обозначает — производитель. Мы превращаем одни вещества в другие, высвобождая энергию химических связей, и преобразуем ее в электрическую. Мы крутим ротор генератора в магнитном поле, используя силу падающей воды, и превращаем механическую энергию в электричество. Нагреваем термопары, используем энергию разлетающихся или, наоборот, сливающихся атомов, пользуемся энергией ветра, солнца…
Кстати, я надеюсь, вы помните, что термин «энергия» происходит от греческого названия действия или деятельности. Им мы обозначаем общую количественную меру различных форм движения материи.
Не сетуйте, читатель, на это отступление. Определить терминологию, когда наука и техника развивается такими стремительными темпами, — дело далеко не последнее. Итак, я повторю, первое звено нашей электроэнергетической цепи — генератор!
Следующее звено — линия электропередачи, ЛЭП. Это сооружение из многокилометровых воздушных проводов, подвешенных на высоких опорах, или подземных и подводных кабелей со всевозможными вспомогательными устройствами. Главная задача ЛЭП — экономичная передача электрической энергии от генератора к приемнику, от электростанции к потребителю.
Наша страна славится своими просторами. Однако большая доля населения и промышленности сосредоточена в ее европейской части, тогда как основные источники электроэнергии — топливно-энергетический комплекс — располагаются в восточной части государства. И с каждым годом для транспортировки энергии по региональным энергетическим системам и по единой энергетической сети нам приходится строить линии электропередачи на все большие и большие расстояния.
Из школьного курса физики вы должны помнить, что мощность потерь всегда зависит от величины тока в проводнике. В то же время передаваемая мощность пропорциональна произведению силы тока и напряжения. Значит, чем выше мы поднимем напряжение, тем меньше нам понадобится сила тока для передачи одной и той же мощности. А чем меньше ток, тем ниже потери. Именно этими соображениями руководствуются проектировщики и строители, испытывая на полигонах модели линий электропередачи на сотни и тысячи киловольт.
Третье звено — потребитель, от электродвигателя и до… Пожалуй, сегодня не то что перечислить основных потребителей, но даже обозначить их границы невозможно. Мы живем в электрическом веке, этим все сказано. Однако, чтобы не нарушать принятую историческую последовательность, давайте еще раз вернемся по времени назад, для того чтобы посмотреть, когда же люди успели так круто изменить ход развития цивилизации и неразрывно связать его с электричеством? С чего началась на Земле «большая энергетика»?
Тайна «Р. М.» и первые электромашины
Создание электрического генератора явилось одним из важнейших этапов в истории электротехники. Более того, появление промышленных машин, вырабатывающих сначала постоянный, а потом и переменный ток, представляет собой одно из самых крупных событий в истории техники, ничуть не меньшее, чем, например, изобретение паровой машины. После короткого, но бурного пути развития электромашинный генератор, как главный мощный источник электрической энергии, стал символом и основой цивилизации XX столетия, несмотря на то что придуман, разработан и усовершенствован во всех своих принципиальных чертах был он еще в прошлом веке…
26 июля 1832 года, возвратившись в Лондон после воскресного уик-энда, Фарадей нашел в почтовом ящике письмо, адресованное на его имя. В конце текста стояли две буквы «Р. М.». Странно! Никого из знакомых с такими инициалами у ученого вроде бы не было. А впрочем, он не раз получал письма и от незнакомых людей. И Фарадей углубился в чтение: «Сэр! Прочитав в отчетах института Ваш интересный доклад о магнетизме, я сделал попытку произвести эксперимент, который удался мне сверх моих ожиданий, и я думаю, что если его провести в более широком масштабе, то он дал бы много интересного…» Дальше анонимный экспериментатор описывал техническую модель магнитоэлектрической машины переменного тока, с помощью которой ему удалось получить искры и разложить воду. Основные принципы машины были настолько глубоко продуманы и так правильны, что они на много лет вперед определили собою конструкции более поздних изобретателей. Но это выяснилось позже, не будем забегать вперед.
Фарадей был поражен. Иным состоянием не объяснить того обстоятельства, что уже на следующий день он отправил полученное послание в редакцию журнала, сопроводив его собственным письмом:
