Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

том, что простые и удобные электрические дви­гатели переменного тока не позволяют плавно менять скорость своего вращения. А изменять скорость движения приходится почти непрерыв­но; с такой работой может хорошо справиться только тяговый двигатель постоянного тока.

Питание таких двигателей осуществляется от специальных тяговых выпрямительных под­станций, на которых переменный ток преобра­зуется в постоянный, а затем подается в кон­тактную сеть — в провода и рельсы.

Но ученые и инженеры задумались, нельзя ли на транспорте применить переменный ток. Оказалось, можно. И уже сейчас на многих железных дорогах в контактных проводах течет переменный ток напряжением до 25 тыс. в, а в дальнейшем переменным током будут элек­трифицированы все железные дороги. Но дви­гатели электровозов по-прежнему работают на постоянном токе: выпрямительные уста­новки, превращающие переменный ток в по­стоянный, в этом случае находятся также на электровозах.

При помощи электрических двигателей по­стоянного тока приводятся в движение колеса тепловозов, механизмы прокатных станов, ша­гающих экскаваторов и многих других машин.

Есть и еще большая и важная область, в ко­торой переменный ток не может соперничать

с постоянным. Речь идет об электролизе — про­цессе, связанном с прохождением тока через жидкие растворы — электролиты. Под дейст­вием постоянного тока электролит разлагается на отдельные элементы, которые осаждаются на опущенных в электролит электродах. Таким способом получают алюминий, магний, цинк, медь, марганец. В химической промыш­ленности при помощи электролиза добывают фтор, хлор, водород и другие вещества. С по­мощью электролиза наносят защитные покры­тия на металлические изделия (см. ст. «Защита металла»).

Постоянный ток успешно соперничает с пе­ременным в сварочном деле (см. ст. «Как сва­ривают металл»). При сварке постоянным током частички металла переносятся с электрода на изделие более правильно и шов получается лучше, чем при сварке переменным током.

Есть у постоянного тока еще одна особен­ность. Скорее не у самого тока, а у его источ­ников. Чтобы получить переменный электри­ческий ток, нужно непременно приводить в дви­жение генератор, а постоянный ток могут давать неподвижные аккумуляторные батареи и галь­ванические элементы. Эти свойства источников электрического тока в ряде случаев застав­ляют отдавать предпочтение постоянному току. Например, как завести двигатель стоящего

АТОМНЫЙ РЕАКТОР И ПРЕСНАЯ ВОДА

Сорок миллионов литров в сутки — столько пресной воды требуется про­мышленному городу со стотысячным населением.

Но не везде есть столько пресной воды. Целинные земли, Донбасс, среднеазиатские республики, Закаспий природа обделила влагой.

Предлагались проекты трубопро­вода Волга — Закаспий и канала Днепр — Донбасс, чтобы таким сложным путем доставлять пресную воду.

Это довольно дорого.

Предлагали еще один способ — опреснение морской и очищение за­грязненной рудничной воды. Для этого надо строить дистилляционные установки и в них выпаривать соль, выгонять грязь при очень высо­кой температуре. А раз высокая тем­пература, то без угля пли другого топлива не обойтись. И пришлось бы загружать транспорт перевозками огромного количества топлива, а это

очень дорого. Но современная техни­ка помогла найти выход из положения: опреснение морской воды будет про­изводиться с помощью атомной энергии.

В Закаспий с 1964 г. строится опытно-промышленный реактор на быстрых нейтронах. Мощность закас­пийского реактора больше 1 млн. квт. Он даст горячий пар для новой элек­тростанции на 150 тыс. квт и для большой опреснительной установки, которая будет производить 100 тыс. м3 пресной воды в год.

ПРЕДНАЗНАЧЕНО ПРИРОДОЙ

Если сложить четыре реки Европей­ской части нашей страны — Волгу, Каму, Днепр и Дон — в одну, то и тогда еще не получится прославлен­ной реки Ангары. Она больше, полно­воднее. Проект Ангарского каскада электростанций разработан уже давно и предусматривает сооружение шести мощных ГЭС.

Иркутская ГЭС, первая в Ангар­ском каскаде, уже работает. Дают ток и турбины знаменитой Братской ГЭС, которая по мощности вдвое превосхо­дит североамериканский гигант Гренд-Кули. Строители уже на подходе к соо­ружению Усть-Илимской ГЭС.

За Ангарским последует другой сибирский каскад — Енисейский.

И когда они будут закончены — а произойдет это на глазах ныне живу­щих советских людей,— гидростанции Ангаро-Енисейского комплекса будут давать стране ежегодно 170 млрд. квт-ч дешевой электроэнергии.

112

на месте автомобиля? Достаточно нажать кнопку стартера, и двигатель постоянного тока, получая питание от аккумуляторной батареи, заведет мотор. А когда мотор работает, он вращает генератор, который вновь заряжает аккумуляторную батарею. Такой обратимый процесс недоступен для переменного тока.

На многих шахтах работают электровозы с аккумуляторными батареями, а в цехах заво­дов, на вокзалах и на складах часто можно встретить небольшие электрические тележки с аккумуляторами — электрокары.

Большие аккумуляторные батареи исполь­зуются для питания устройств сигнализации, управления и аварийного освещения на элект­ростанциях, в поездах и даже в троллейбусах. Легкие аккумуляторы и гальванические бата­реи применяются в переносных радиостанциях, в радиоприемниках, в электрических фонарях, измерительных и других приборах.

А вспомните об искусственных спутниках Земли и космических кораблях: на них уста­новлены полупроводниковые солнечные бата­реи — они тоже дают постоянный электриче­ский ток (см. ст. «Полупроводники в технике»).

Прежде чем закончить наш рассказ, вер­немся ненадолго к его началу — к передаче электрической энергии по проводам. Переда­ваемые мощности и длина линий электропере­дач непрерывно возрастают, и приходится повы­шать напряжение до 500 и даже до 800 тыс. в.

И вот оказалось, что при этих условиях пе­редавать электрическую энергию выгоднее на постоянном токе. Вдвое лучше используется изо­ляция, увеличивается пропускная способность воздушных линий электропередач, уменьшает­ся количество проводов... Важно, что отпа­дет необходимость в сложном процессе синхро­низации при включении линий, соединяющих большие электростанции или энергетические системы. Этого, пожалуй, вполне достаточно, чтобы доказать целесообразность использова­ния постоянного тока для сверхдальних передач энергии. Правда, для получения постоянного тока высокого напряжения и последующего преобразования его в переменный ток низкого напряжения нужны очень сложные и дорогие преобразовательные подстанции. Но, несмотря на это, расчеты показывают, что в ряде случаев для сверхмощных и сверхдальних электропе­редач все же выгоднее использовать постоян­ный ток. Поэтому сейчас уже ведутся работы по сооружению таких линий электропередач на постоянном токе.

Конечно, перечисленными здесь примерами далеко не исчерпываются все области приме­нения электрической энергии. Здесь ничего не сказано об ее использовании для телеграфной и телефонной связи, для радио и телевидения и прочих целей, но об этом вы прочтете в других статьях этого тома. Ясно одно: нам нужен и пе­ременный и постоянный ток и никогда один из них не вытеснит другого. Наоборот, разум­ное применение обоих позволяет лучше и пол­нее использовать электрическую энергию на благо человека.

ЭНЕРГЕТИКА БУДУЩЕГО

Наша планета — гигантская кладовая энер­гии. На долю Советского Союза приходится около 11% всех мировых энергетических запа­сов. Это очень много. Но мы пользуемся пока лишь ничтожной частью своего энергетического богатства — углем, нефтью, торфом, сланцами, природным газом, энергией рек и ветра и, в по­следнее десятилетие, атомной энергией.

Задумываясь о будущем энергетики, уче­ные работают в двух направлениях: во-первых, ищут новые запасы энергии в природе; во-вто­рых, стремятся найти наиболее простые и вы­годные способы для получения из этих запасов электричества — самого удобного вида энергии.

Приливы за работой

Советскому ученому Л. Бернштейну и его французскому коллеге Р. Жибра принадлежит «открытие» запасов энергии в морских прили­вах и отливах. Слово «открытие» стоит в кавычках потому, что об этой энергии люди знают много веков. Знать-то знают, но исполь­зовать по-настоящему до сих пор не умели. В ближайшие годы приливно-отливные элек­тростанции наконец появятся.

Притяжение Солнца и Луны заставляет океанскую воду дважды в сутки наступать на берег и дважды отходить назад. Подсчитано,

113