Содержание

герц [Гц] ватт-секунда [Вт·с] • Популярные конвертеры единиц • Конвертер энергии и работы • Компактный калькулятор

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисленияКонвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер паропроницаемости и скорости переноса параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Газовая горелка

Общие сведения

Энергия — физическая величина, имеющая большое значение в химии, физике, и биологии. Без нее жизнь на земле и движение невозможны. В физике энергия является мерой взаимодействия материи, в результате которого выполняется работа или происходит переход одних видов энергии в другие. В системе СИ энергия измеряется в джоулях. Один джоуль равен энергии, расходуемой при перемещении тела на один метр силой в один ньютон.

Энергия в физике

Кинетическая и потенциальная энергия

Кинетическая энергия тела массой m, движущегося со скоростью v равна работе, выполняемой силой, чтобы придать телу скорость v. Работа здесь определяется как мера действия силы, которая перемещает тело на расстояние s. Другими словами, это энергия движущегося тела. Если же тело находится в состоянии покоя, то энергия такого тела называется потенциальной энергией. Это энергия, необходимая, чтобы поддерживать тело в этом состоянии.

Гидроэлектростанция имени сэра Адама Бэка. Ниагара-Фолс, Онтарио, Канада.

Например, когда теннисный мяч в полете ударяется об ракетку, он на мгновение останавливается. Это происходит потому, что силы отталкивания и земного притяжения заставляют мяч застыть в воздухе. В этот момент у мяча есть потенциальная, но нет кинетической энергии. Когда мяч отскакивает от ракетки и улетает, у него, наоборот, появляется кинетическая энергия. У движущегося тела есть и потенциальная и кинетическая энергия, и один вид энергии преобразуется в другой. Если, к примеру, подбросить вверх камень, он начнет замедлять скорость во время полета. По мере этого замедления, кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. Это преобразование происходит до тех пор, пока запас кинетической энергии не иссякнет. В этот момент камень остановится и потенциальная энергия достигнет максимальной величины. После этого он начнет падать вниз с ускорением, и преобразование энергии произойдет в обратном порядке. Кинетическая энергия достигнет максимума, при столкновении камня с Землей.

Закон сохранения энергии гласит, что суммарная энергия в замкнутой системе сохраняется. Энергия камня в предыдущем примере переходит из одной формы в другую, и поэтому, несмотря на то, что количество потенциальной и кинетической энергии меняется в течение полета и падения, общая сумма этих двух энергий остается постоянной.

Производство энергии

Люди давно научились использовать энергию для решения трудоемких задач с помощью техники. Потенциальная и кинетическая энергия используется для совершения работы, например, для перемещения предметов. Например, энергия течения речной воды издавна используется для получения муки на водяных мельницах. Чем больше людей использует технику, например автомобили и компьютеры, в повседневной жизни, тем сильнее возрастает потребность в энергии. Сегодня большая часть энергии вырабатывается из невозобновляемых источников. То есть, энергию получают из топлива, добытого из недр Земли, и оно быстро используется, но не возобновляется с такой же быстротой. Такое топливо — это, например уголь, нефть и уран, который используется на атомных электростанциях. В последние годы правительства многих стран, а также многие международные организации, например, ООН, считают приоритетным изучение возможностей получения возобновляемой энергии из неистощимых источников с помощью новых технологий. Многие научные исследования направлены на получение таких видов энергии с наименьшими затратами. В настоящее время для получения возобновляемой энергии используются такие источники как солнце, ветер и волны.

Энергия для использования в быту и на производстве обычно преобразуется в электрическую при помощи батарей и генераторов. Первые в истории электростанции вырабатывали электроэнергию, сжигая уголь, или используя энергию воды в реках. Позже для получения энергии научились использовать нефть, газ, солнце и ветер. Некоторые большие предприятия содержат свои электростанции на территории предприятия, но большая часть энергии производится не там, где ее будут использовать, а на электростанциях. Поэтому главная задача энергетиков — преобразовать произведенную энергию в форму, позволяющую легко доставить энергию потребителю. Это особенно важно, когда используются дорогие или опасные технологии производства энергии, требующие постоянного наблюдения специалистами, такие как гидро- и атомная энергетика. Именно поэтому для бытового и промышленного использования выбрали электроэнергию, так как ее легко передавать с малыми потерями на большие расстояния по линиям электропередач.

Опоры линии электропередачи возле гидроэлектростанции имени сэра Адама Бека. Ниагара-Фолс, Онтарио, Канада.

Электроэнергию преобразуют из механической, тепловой и других видов энергии. Для этого вода, пар, нагретый газ или воздух приводят в движение турбины, которые вращают генераторы, где и происходит преобразование механической энергии в электрическую. Пар получают, нагревая воду с помощью тепла, получаемого при ядерных реакциях или при сжигании ископаемого топлива. Ископаемое топливо добывают из недр Земли. Это газ, нефть, уголь и другие горючие материалы, образованные под землей. Так как их количество ограничено, они относятся к невозобновляемым видам топлива. Возобновляемые энергетические источники — это солнце, ветер, биомасса, энергия океана, и геотермальная энергия.

В отдаленных районах, где нет линий электропередач, или где из-за экономических или политических проблем регулярно отключают электроэнергию, используют портативные генераторы и солнечные батареи. Генераторы, работающие на ископаемом топливе, особенно часто используют как в быту, так и в организациях, где совершенно необходима электроэнергия, например, в больницах. Обычно генераторы работают на поршневых двигателях, в которых энергия топлива преобразуется в механическую. Также популярны устройства бесперебойного питания с мощными батареями, которые заряжаются когда подается электроэнергия, а отдают энергию во время отключений.

Электростанция компании Florida Power and Light. Порт-Эверглейд, Флорида, США. Эта электростанция состоит из четырех блоков и работает на газе и нефти.

Энергия, получаемая при сгорании ископаемого топлива

Ископаемое топливо образуется в земной коре при высоком давлении и температуре из органических веществ, то есть остатков растений и животных. В основном, такое топливо содержит большое количество углерода. При его сгорании выделяется энергия, а также диоксид углерода (CO₂), один из парниковых газов. Именно ископаемое топливо — основной источник энергии на данный момент. Однако, выделяемые при его использовании парниковые газы представляют серьезную угрозу окружающей среде и усугубляют глобальное потепление. Также, использование этого топлива ведет к быстрому его расходу, и человечество может остаться без топлива, если будет полностью зависеть только от ископаемого сырья.

Градирни атомной электростанции. Фотография из архива сайта 123RF.com.

Атомная энергия

Атомная энергия — один из альтернативных видов энергии. Она выделяется во время контролируемой ядерной реакции деления, во время которой ядро атома делится на более мелкие части. Энергия, которая выделяется во время этой реакции, нагревает воду и превращает ее в пар, который движет турбины.

Атомная энергетика небезопасна. Самые известные за последние годы аварии произошли на Чернобыльской атомной электростанции (АЭС) на Украине, на АЭС Три-Майл-Айленд в США, и на АЭС Фукусима-1 в Японии. После Фукусимской трагедии многие страны начали пересматривать внутреннюю политику использования атомной энергии, и некоторые, например Германия, решили от нее отказаться. На данный момент Германия разрабатывает программу перехода на другие виды энергоснабжения и безопасного закрытия действующих электростанций.

Кроме аварий есть еще проблема хранения отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов. Часть отработавшего ядерного топлива используют в производстве оружия, в медицине, и в других отраслях промышленности. Однако большую часть радиоактивных отходов использовать нельзя и поэтому необходимо обеспечивать их безопасное захоронение. Каждая страна, в которой построены атомные электростанции, хранит эти отходы по-своему, и во многих странах приняты законы, запрещающие их ввоз на территорию страны. Радиоактивные отходы обрабатывают, чтобы они не попадали в окружающую среду, не разлагались, и их было удобно хранить, например, делая их более компактными. После этого их отправляют на захоронение в долгосрочных хранилищах на дне морей и океанов, в геологических структурах, или в бассейнах и специальных контейнерах. С хранением связаны такие проблемы как высокая стоимость переработки и захоронения, утечка радиоактивных элементов в окружающую среду, нехватка мест для хранения, и возможность совершения террористических актов на объектах захоронения радиоактивных отходов.

Атомная электростанция в Пикеринге, Онтарио, Канада

Гораздо более безопасная альтернатива — это производство ядерной энергии с помощью термоядерной реакции. Во время этой реакции несколько ядер сталкиваются на большой скорости и образуют новый атом. Это происходит потому, что силы, отталкивающие ядра друг от друга, на маленьком расстоянии слабее, чем силы, их притягивающие. Во время термоядерной реакции тоже образуются радиоактивные отходы, но они перестают быть радиоактивными приблизительно через сто лет, в то время как отходы реакции деления не распадаются на протяжении нескольких тысяч лет. Топливо, требуемое для термоядерных реакций менее дорогое, чем для реакций деления. Энергетические затраты на термоядерные реакции на данный момент не оправдывают их использования в энергетике, но ученые надеются, что в ближайшем будущем это изменится и АЭС во всем мире смогут получать атомную энергию именно таким способом.

Возобновляемая энергия

Другие альтернативные виды энергии — это энергия солнца, океана, и ветра. Технологии производства такой энергии пока не развиты в такой степени, чтобы человечество могло отказаться от использования ископаемого топлива. Однако, благодаря государственным субсидиям, а также тому, что они не причиняют много вреда окружающей среде, эти виды энергии становятся все более популярными.

Фотоэлектрическая панель

Энергия солнца

Эксперименты по использованию энергии солнца начались еще в 1873 году, но эти технологии не получили широкого распространения до недавнего времени. Сейчас солнечная энергетика быстро развивается, во многом благодаря государственным и международным субсидиям. Первые солнечные энергоцентры появились в 1980-х. Солнечную энергию чаще собирают и преобразуют в электроэнергию с помощью солнечных батарей. Иногда используют тепловые машины, в которых воду нагревают солнечным теплом. В результате образуется водяной пар, который и приводит в движение турбогенератор.

Ветряная турбина в комплексе Эксибишн Плейс. Торонто, Онтарио, Канада.

Энергия ветра

Человечество использовало энергию ветра на протяжении многих веков. Впервые ветер начали использовать в мореходстве около 7000 лет назад. Ветряные мельницы используются несколько сотен лет, а первые ветротурбины и ветрогенераторы появились в 1970-х.

Энергия океана

Энергия приливов и отливов использовалась еще во времена Древнего Рима, но энергию волн и морских течений люди начали использовать недавно. В настоящее время большинство приливных и волновых электростанций только разрабатывается и испытывается. В основном проблемы связаны с высокой стоимостью строительства таких станций, и недостатками сегодняшних технологий. В Португалии, Великобритании, Австралии и США сейчас эксплуатируются волновые электростанции, однако многие из них все еще находятся в стадии опытной эксплуатации. Ученые считают, что в будущем энергия океана станет одной из основных направлений «зеленой энергии».

Приливная турбина в Канадском музее науки и техники в Оттаве

Биотопливо

При сжигании биотоплива выделяется энергия, которую растения переработали из солнечной энергии в процессе фотосинтеза. Биотопливо широко используется как в бытовых целях, например для обогрева жилья и приготовления пищи, так и в качестве топлива для транспорта. Из растений и животных жиров производят разновидности биотоплива — этиловый спирт и масла. В автотранспорте используется биодизельное топливо либо в чистом виде, либо в смеси с другими видами дизельного топлива.

Геотермальная энергетика

Энергия земного ядра хранится в виде тепла. Земная кора была нагрета до очень высокой температуры с момента ее формирования и до сих пор поддерживает высокую температуру. Радиоактивный процесс распада минералов в недрах Земли также выделяет тепло. До недавнего времени получить доступ к этой энергии можно было только на стыках земных пластов, в местах образования горячих источников. Совсем недавно началась разработка геотермальных скважин и в других географических регионах для того, чтобы начать использовать эту энергию для получения электричества. На данный момент стоимость энергии, полученной из таких скважин, очень высокая, поэтому геотермальная энергия не используется так широко, как другие виды энергии.

Река Ниагара, возле электростанции имени Вильяма Б. Ранкина. В 2009 году она была выведена из эксплуатации. Ниагара-Фолс, Онтарио, Канада.

Гидроэнергетика

Гидроэнергетика — еще одна альтернатива ископаемому топливу. Гидроэнергия считается «чистой», так как по сравнению со сжиганием ископаемого топлива, ее производство приносит меньше вреда окружающей среде. В частности, при получении гидроэнергии выброс парниковых газов незначителен.

Гидроэнергия вырабатывается потоком воды. Человечество широко использует этот вид энергии на протяжении многих веков и ее производство остается популярным благодаря ее низкой себестоимости и доступности. Гидроэлектростанции (ГЭС) собирают и преобразуют кинетическую энергию течения речной воды и потенциальную энергию воды в резервуарах с помощью плотин. Эта энергия приводит в движение гидротурбины, которые преобразует ее в электроэнергию. Плотины устроены так, чтобы можно было использовать разницу в высотах между резервуаром, из которого вытекает вода, и рекой, в которую перетекает вода.

Гидроэлектростанция имени Роберта Мозэса. Льюистон, штат Нью-Йорк, США

Несмотря на плюсы гидроэнергетики, с ней связан ряд проблем, таких как вред, наносимый экосфере при строительстве плотин. Такое строительство нарушает экосистемы, и живые организмы оказываются отрезанными от жизненно важной среды в экосистеме. Например, рыбы не могут проплыть вверх по течению на нерест и не всегда приспосабливаются к новым условиям. Общественность не всегда может контролировать работу энергетических компаний, поэтому в результате строительства новых ГЭС может возникнуть гуманитарный кризис. Примером такого кризиса является выселение жителей в результате строительства ГЭС «Три ущелья» в Китае. При постройке этой ГЭС правительством Китая было выселено более 1,2 миллиона жителей и затоплена огромная площадь, включая поля, промышленные зоны, города, и поселки. Бытовые и производственные отходы были смыты и засорили новое водохранилище, отравляя растения и рыб. Из-за огромного количества воды в резервуаре в регионе увеличилась сейсмическая активность. В 2011 году Китайское правительство признало эту и некоторые другие проблемы.

Энергия в диетологии и спорте

Калории в диетологии

Эти количества сахара, яблока, банана и салями содержат одну пищевую калорию

Энергию в спорте и диетологии обычно измеряют в килоджоулях или пищевых калориях. Одна такая калория равна 4,2 килоджоуля, одной килокалории, или тысяче калорий, используемых в физике. По определению одна пищевая калория — это количество энергии, нужное, чтобы нагреть один килограмм воды на один кельвин. В диетологии пищевые калории обычно называют просто калориями, что мы и будем делать в дальнейшем в этой статье. Иногда это вызывает путаницу, но обычно читатель может понять по контексту, о каких единицах идет речь. Большинство пищевых продуктов содержит калории. Так, например, в одном грамме жира — 9 калорий, в грамме углеводов и белков — по 4 калории в каждом, а в алкоголе — 7 калорий на грамм. Некоторые другие вещества также содержат калории. Эта энергия выделяется во время обмена веществ, и используется организмом для поддержания жизнедеятельности.

Люди, пытающиеся похудеть, часто подсчитывают калории, поглощаемые при принятии пищи, и вычитают из этой суммы калории, использованные во время физической нагрузки. Это делается, чтобы сравнить число неиспользованных на физическую нагрузку калорий с ежедневными энергетическими потребностями тела в расслабленном состоянии. Обычно, чтобы похудеть, число оставшихся калорий должно быть меньше, чем требуется телу для поддержания организма в спокойном состоянии. В то же время, врачи и диетологи считают опасным употреблять менее 1000 калорий в день. Энергетические потребности тела в состоянии отдыха можно вычислить по формуле, которая учитывает возраст, рос, и вес человека. Эта формула рассчитана на среднего человека, но каждый организм хранит и расходует энергию по-своему, в зависимости от потребностей. Поэтому не всегда удается худеть, даже потребляя меньше калорий, чем требуется организму согласно этой формуле. Организм часто приспосабливается к недостатку калорий, замедляя обмен веществ. В результате потребность в энергии падает, и подсчеты ежедневных энергетических потребностей человека по формуле приводят к ошибочным результатам. Несмотря на это, многие диетологи рекомендуют желающим похудеть вести ежедневный учет потребления калорий.

Фотографии из архива сайта iStockphoto.com

Калорийность — важное понятие в диетологии, которое помогает определить насколько энергетически полезна данная еда для организма. Считают калорийность, путем определения количества калорий в одном грамме пищевого продукта. Продукты с низкой калорийностью обычно содержат много воды. Она заполняет желудок, и у человека возникает ощущение сытости. В результате он потребляет меньшее число калорий по сравнению с другой едой. Например, в одной стограммовой шоколадке содержится 504 калории. Для сравнения, такая шоколадка займет немного менее половины стакана. В полутора стаканах или в 320 граммах белого мяса вареной индейки с низким содержанием жира и без кожи содержится приблизительно столько же калорий. Такое же количество калорий содержится и в 6,3 килограммах огурцов, то есть, в 25 чашках. Этот же пример с уменьшенными порциями выглядит так: примерно 50 калорий содержится в одной шоколадной конфете, столовой ложке индейки, и шести стаканах огурцов. После такой порции огурцов вряд ли захочется есть, а после одной шоколадной конфеты многие потянутся за второй и третьей. Еда с высокой калорийностью — это обычно вредная жирная и сладкая пища, которую стоит избегать. Людям на диете очень полезно знать калорийность разных продуктов, но не стоит забывать, что при составлении меню необходимо учитывать не только калорийность, но и общую полезность каждого продукта. Чтобы добиться максимальных результатов и улучшить здоровье, питание должно быть сбалансировано.

Пищевая ценность — другое полезное понятие в диетологии. Это соотношение питательных и полезных веществ необходимых организму, например витаминов, клетчатки, антиоксидантов и минералов, к энергетической ценности еды. Так, продукты с высокой пищевой ценностью содержат большое количество полезных веществ на каждую калорию продукта. И наоборот, существуют продукты с «пустыми калориями», то есть, с очень малым количеством полезных веществ и низкой питательностью. Алкоголь, сладости, чипсы — это некоторые примеры такой еды. Их лучше всего исключить из рациона, или, по крайней мере, ограничить, потому что они не обеспечивают организм достаточным количеством необходимых для жизни полезных веществ.

Калории в спорте

Энергия нужна человеку и животным, чтобы поддержать основной обмен веществ, то есть метаболизм организма в состоянии покоя. Это — энергия для поддержания работы мозга, тканей, и других органов. Также энергия нужна для каждодневной физической нагрузки и упражнений. При уменьшении жировой и увеличении мышечной массы основной обмен веществ ускоряется, а потребность в энергии — увеличивается. Поэтому, любая программа по оздоровлению организма и похудению должна основываться не только на уменьшении жира, но и на увеличении мышечной массы. Для этого важно не только правильно питаться, но и заниматься спортом, особенно упражнениями, которые помогают развивать мышцы.

Количество энергии, потраченной при упражнениях, зависит от того, были ли они аэробными, или анаэробными. При аэробных упражнениях кислород расщепляет глюкозу, и при этом выделяется энергия. Во время анаэробных упражнений кислород для этого процесса не используется; вместо него энергия вырабатывается при реакции креатинфосфата с глюкозой. Анаэробные упражнения способствуют росту мышц, они кратковременны и интенсивны. Примерами таких видов спорта являются бег на короткие дистанции и тяжелая атлетика. Их невозможно продолжать долго из-за того, что в процессе получения энергии вырабатывается молочная кислота. Ее избыток в крови вызывает боль, и если человек, несмотря на это продолжает упражнение, он может потерять сознание. Аэробные упражнения, напротив, можно продолжать в течении длительного времени, так как они менее интенсивны, и главное в них — выносливость. К таким упражнениям относятся бег на длинные дистанции, плавание и аэробика. С их помощью развивается выносливость мышц сердца и дыхательной системы, а также сжигается жир и улучшается кровообращение.

Café De Paris, Квебек, Канада

Энергия и борьба с лишним весом

Несмотря на то, что недостаток энергии, по отношению к затратам, обычно ведет к похудению, это не всегда так, и часто после первочального похудения человек перестает худеть, или даже набирает вес, несмотря на строгое соблюдение диеты. Это происходит из-за адаптации организма к недостатку калорий, например, в результате замедления обмена веществ. В таких случаях советуют изменить распорядок упражнений и меню, например, временно сменить вид спорта и попробовать менять дневную норму калорий. Например, каждый день можно потреблять либо больше, либо меньше калорий относительно установленной дневной нормы, или можно вместо дневной нормы установить недельную норму потребления калорий.

Очень важно помнить, что для поддержания быстрого и здорового обмена веществ организму необходима мышечная масса. Поэтому здоровые диеты должны совмещаться с упражнениями, направленными на развитие мышц. Жир весит меньше, чем мышцы, поэтому когда вследствие диет и упражнений увеличивается мышечная и уменьшается жировая масса, то общий вес увеличивается, несмотря на то, что организм становится более здоровым. Поэтому при оздоровлении организма следить только за потерей веса неправильно. Конечной целью лучше поставить потерю жира и развитие мышц. Это относится как к мужчинам, так и к женщинам. Кроме взвешивания можно измерять процент жировых тканей в организме или проверять изменения в объеме талии, бедер, и других частей тела, где организм откладывает жир. Диетологи и тренеры советуют стремиться к снижению процента жира до 14-24% женщинам, и 6-17% мужчинам.

Энергетический напиток Red Bull

Еще один вариант диеты — постепенное увеличение или уменьшение количества калорий в еде на протяжении определенного времени. После этого необходимо всегда возвращаться назад к установленной норме. Диетологи также советуют разнообразить количество продуктов во время каждого приема пищи, а также, основной вид еды. Например, можно попробовать в первый день съесть на обед немного богатых углеводами продуктов, а на следующий день съесть большой обед из овощей и белковых продуктов. Главное, чтобы организм не привыкал к одинаковому виду еды и количеству калорий при каждом приеме пищи, и не мог приспособиться к нехватке энергии, замедляя метаболизм. Многие диеты и упражнения направлены на то, чтобы ускорить метаболизм, потому что это позволяет организму тратить энергию, а не откладывать ее в жир. Поэтому, составляя план питания и упражнений, необходимо помнить об этой проблеме адаптации организма. Также важно заниматься анаэробными упражнениями, чтобы увеличить мышечную массу. Система из разных упражнений, к которым организм не может полностью привыкнуть, также поможет избежать адаптации.

Энергетические напитки

Рекламодатели часто используют слово «энергия» в рекламных целях. Так, например, рекламируются энергетические напитки, повышающие работоспособность и бодрость. В них обычно содержатся психостимуляторы, такие как кофеин, много сахара, и иногда — витамины и экстракты лечебных трав. Психостимуляторы используются для того, чтобы за короткий срок организм выработал максимальное количество энергии. При этом повышается ток крови, артериальное давление, пульс, и температура. В мозг поступает больше кислорода, и усиливаются ощущения бодрости, силы, и энергии. Энергетические напитки, несмотря на их название, нельзя употреблять во время занятий спортом, так как они нарушают электролитический баланс в организме. Высокое содержание психостимуляторов действительно на короткое время повышает бодрость, но вскоре после этого происходит спад и «ломка», напоминающая период отвыкания от сахара, кофеина и алкоголя. Многие испытывают другие побочные явления, включая тошноту, рвоту, головные боли, высокое артериальное давление, и бессонницу. Врачи рекомендуют воздержаться от употребления энергетических напитков. Использование естественной энергии организма и своевременный отдых намного лучше для организма, чем употребление психостимуляторов.

Литература

Автор статьи: Kateryna Yuri

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

www.translatorscafe.com

герц [Гц] киловатт-час [кВт·ч] • Популярные конвертеры единиц • Конвертер энергии и работы • Компактный калькулятор

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисленияКонвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер паропроницаемости и скорости переноса параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Газовая горелка

Общие сведения

Энергия — физическая величина, имеющая большое значение в химии, физике, и биологии. Без нее жизнь на земле и движение невозможны. В физике энергия является мерой взаимодействия материи, в результате которого выполняется работа или происходит переход одних видов энергии в другие. В системе СИ энергия измеряется в джоулях. Один джоуль равен энергии, расходуемой при перемещении тела на один метр силой в один ньютон.

Энергия в физике

Кинетическая и потенциальная энергия

Кинетическая энергия тела массой m, движущегося со скоростью v равна работе, выполняемой силой, чтобы придать телу скорость v. Работа здесь определяется как мера действия силы, которая перемещает тело на расстояние s. Другими словами, это энергия движущегося тела. Если же тело находится в состоянии покоя, то энергия такого тела называется потенциальной энергией. Это энергия, необходимая, чтобы поддерживать тело в этом состоянии.

Гидроэлектростанция имени сэра Адама Бэка. Ниагара-Фолс, Онтарио, Канада.

Например, когда теннисный мяч в полете ударяется об ракетку, он на мгновение останавливается. Это происходит потому, что силы отталкивания и земного притяжения заставляют мяч застыть в воздухе. В этот момент у мяча есть потенциальная, но нет кинетической энергии. Когда мяч отскакивает от ракетки и улетает, у него, наоборот, появляется кинетическая энергия. У движущегося тела есть и потенциальная и кинетическая энергия, и один вид энергии преобразуется в другой. Если, к примеру, подбросить вверх камень, он начнет замедлять скорость во время полета. По мере этого замедления, кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. Это преобразование происходит до тех пор, пока запас кинетической энергии не иссякнет. В этот момент камень остановится и потенциальная энергия достигнет максимальной величины. После этого он начнет падать вниз с ускорением, и преобразование энергии произойдет в обратном порядке. Кинетическая энергия достигнет максимума, при столкновении камня с Землей.

Закон сохранения энергии гласит, что суммарная энергия в замкнутой системе сохраняется. Энергия камня в предыдущем примере переходит из одной формы в другую, и поэтому, несмотря на то, что количество потенциальной и кинетической энергии меняется в течение полета и падения, общая сумма этих двух энергий остается постоянной.

Производство энергии

Люди давно научились использовать энергию для решения трудоемких задач с помощью техники. Потенциальная и кинетическая энергия используется для совершения работы, например, для перемещения предметов. Например, энергия течения речной воды издавна используется для получения муки на водяных мельницах. Чем больше людей использует технику, например автомобили и компьютеры, в повседневной жизни, тем сильнее возрастает потребность в энергии. Сегодня большая часть энергии вырабатывается из невозобновляемых источников. То есть, энергию получают из топлива, добытого из недр Земли, и оно быстро используется, но не возобновляется с такой же быстротой. Такое топливо — это, например уголь, нефть и уран, который используется на атомных электростанциях. В последние годы правительства многих стран, а также многие международные организации, например, ООН, считают приоритетным изучение возможностей получения возобновляемой энергии из неистощимых источников с помощью новых технологий. Многие научные исследования направлены на получение таких видов энергии с наименьшими затратами. В настоящее время для получения возобновляемой энергии используются такие источники как солнце, ветер и волны.

Энергия для использования в быту и на производстве обычно преобразуется в электрическую при помощи батарей и генераторов. Первые в истории электростанции вырабатывали электроэнергию, сжигая уголь, или используя энергию воды в реках. Позже для получения энергии научились использовать нефть, газ, солнце и ветер. Некоторые большие предприятия содержат свои электростанции на территории предприятия, но большая часть энергии производится не там, где ее будут использовать, а на электростанциях. Поэтому главная задача энергетиков — преобразовать произведенную энергию в форму, позволяющую легко доставить энергию потребителю. Это особенно важно, когда используются дорогие или опасные технологии производства энергии, требующие постоянного наблюдения специалистами, такие как гидро- и атомная энергетика. Именно поэтому для бытового и промышленного использования выбрали электроэнергию, так как ее легко передавать с малыми потерями на большие расстояния по линиям электропередач.

Опоры линии электропередачи возле гидроэлектростанции имени сэра Адама Бека. Ниагара-Фолс, Онтарио, Канада.

Электроэнергию преобразуют из механической, тепловой и других видов энергии. Для этого вода, пар, нагретый газ или воздух приводят в движение турбины, которые вращают генераторы, где и происходит преобразование механической энергии в электрическую. Пар получают, нагревая воду с помощью тепла, получаемого при ядерных реакциях или при сжигании ископаемого топлива. Ископаемое топливо добывают из недр Земли. Это газ, нефть, уголь и другие горючие материалы, образованные под землей. Так как их количество ограничено, они относятся к невозобновляемым видам топлива. Возобновляемые энергетические источники — это солнце, ветер, биомасса, энергия океана, и геотермальная энергия.

В отдаленных районах, где нет линий электропередач, или где из-за экономических или политических проблем регулярно отключают электроэнергию, используют портативные генераторы и солнечные батареи. Генераторы, работающие на ископаемом топливе, особенно часто используют как в быту, так и в организациях, где совершенно необходима электроэнергия, например, в больницах. Обычно генераторы работают на поршневых двигателях, в которых энергия топлива преобразуется в механическую. Также популярны устройства бесперебойного питания с мощными батареями, которые заряжаются когда подается электроэнергия, а отдают энергию во время отключений.

Электростанция компании Florida Power and Light. Порт-Эверглейд, Флорида, США. Эта электростанция состоит из четырех блоков и работает на газе и нефти.

Энергия, получаемая при сгорании ископаемого топлива

Ископаемое топливо образуется в земной коре при высоком давлении и температуре из органических веществ, то есть остатков растений и животных. В основном, такое топливо содержит большое количество углерода. При его сгорании выделяется энергия, а также диоксид углерода (CO₂), один из парниковых газов. Именно ископаемое топливо — основной источник энергии на данный момент. Однако, выделяемые при его использовании парниковые газы представляют серьезную угрозу окружающей среде и усугубляют глобальное потепление. Также, использование этого топлива ведет к быстрому его расходу, и человечество может остаться без топлива, если будет полностью зависеть только от ископаемого сырья.

Градирни атомной электростанции. Фотография из архива сайта 123RF.com.

Атомная энергия

Атомная энергия — один из альтернативных видов энергии. Она выделяется во время контролируемой ядерной реакции деления, во время которой ядро атома делится на более мелкие части. Энергия, которая выделяется во время этой реакции, нагревает воду и превращает ее в пар, который движет турбины.

Атомная энергетика небезопасна. Самые известные за последние годы аварии произошли на Чернобыльской атомной электростанции (АЭС) на Украине, на АЭС Три-Майл-Айленд в США, и на АЭС Фукусима-1 в Японии. После Фукусимской трагедии многие страны начали пересматривать внутреннюю политику использования атомной энергии, и некоторые, например Германия, решили от нее отказаться. На данный момент Германия разрабатывает программу перехода на другие виды энергоснабжения и безопасного закрытия действующих электростанций.

Кроме аварий есть еще проблема хранения отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов. Часть отработавшего ядерного топлива используют в производстве оружия, в медицине, и в других отраслях промышленности. Однако большую часть радиоактивных отходов использовать нельзя и поэтому необходимо обеспечивать их безопасное захоронение. Каждая страна, в которой построены атомные электростанции, хранит эти отходы по-своему, и во многих странах приняты законы, запрещающие их ввоз на территорию страны. Радиоактивные отходы обрабатывают, чтобы они не попадали в окружающую среду, не разлагались, и их было удобно хранить, например, делая их более компактными. После этого их отправляют на захоронение в долгосрочных хранилищах на дне морей и океанов, в геологических структурах, или в бассейнах и специальных контейнерах. С хранением связаны такие проблемы как высокая стоимость переработки и захоронения, утечка радиоактивных элементов в окружающую среду, нехватка мест для хранения, и возможность совершения террористических актов на объектах захоронения радиоактивных отходов.

Атомная электростанция в Пикеринге, Онтарио, Канада

Гораздо более безопасная альтернатива — это производство ядерной энергии с помощью термоядерной реакции. Во время этой реакции несколько ядер сталкиваются на большой скорости и образуют новый атом. Это происходит потому, что силы, отталкивающие ядра друг от друга, на маленьком расстоянии слабее, чем силы, их притягивающие. Во время термоядерной реакции тоже образуются радиоактивные отходы, но они перестают быть радиоактивными приблизительно через сто лет, в то время как отходы реакции деления не распадаются на протяжении нескольких тысяч лет. Топливо, требуемое для термоядерных реакций менее дорогое, чем для реакций деления. Энергетические затраты на термоядерные реакции на данный момент не оправдывают их использования в энергетике, но ученые надеются, что в ближайшем будущем это изменится и АЭС во всем мире смогут получать атомную энергию именно таким способом.

Возобновляемая энергия

Другие альтернативные виды энергии — это энергия солнца, океана, и ветра. Технологии производства такой энергии пока не развиты в такой степени, чтобы человечество могло отказаться от использования ископаемого топлива. Однако, благодаря государственным субсидиям, а также тому, что они не причиняют много вреда окружающей среде, эти виды энергии становятся все более популярными.

Фотоэлектрическая панель

Энергия солнца

Эксперименты по использованию энергии солнца начались еще в 1873 году, но эти технологии не получили широкого распространения до недавнего времени. Сейчас солнечная энергетика быстро развивается, во многом благодаря государственным и международным субсидиям. Первые солнечные энергоцентры появились в 1980-х. Солнечную энергию чаще собирают и преобразуют в электроэнергию с помощью солнечных батарей. Иногда используют тепловые машины, в которых воду нагревают солнечным теплом. В результате образуется водяной пар, который и приводит в движение турбогенератор.

Ветряная турбина в комплексе Эксибишн Плейс. Торонто, Онтарио, Канада.

Энергия ветра

Человечество использовало энергию ветра на протяжении многих веков. Впервые ветер начали использовать в мореходстве около 7000 лет назад. Ветряные мельницы используются несколько сотен лет, а первые ветротурбины и ветрогенераторы появились в 1970-х.

Энергия океана

Энергия приливов и отливов использовалась еще во времена Древнего Рима, но энергию волн и морских течений люди начали использовать недавно. В настоящее время большинство приливных и волновых электростанций только разрабатывается и испытывается. В основном проблемы связаны с высокой стоимостью строительства таких станций, и недостатками сегодняшних технологий. В Португалии, Великобритании, Австралии и США сейчас эксплуатируются волновые электростанции, однако многие из них все еще находятся в стадии опытной эксплуатации. Ученые считают, что в будущем энергия океана станет одной из основных направлений «зеленой энергии».

Приливная турбина в Канадском музее науки и техники в Оттаве

Биотопливо

При сжигании биотоплива выделяется энергия, которую растения переработали из солнечной энергии в процессе фотосинтеза. Биотопливо широко используется как в бытовых целях, например для обогрева жилья и приготовления пищи, так и в качестве топлива для транспорта. Из растений и животных жиров производят разновидности биотоплива — этиловый спирт и масла. В автотранспорте используется биодизельное топливо либо в чистом виде, либо в смеси с другими видами дизельного топлива.

Геотермальная энергетика

Энергия земного ядра хранится в виде тепла. Земная кора была нагрета до очень высокой температуры с момента ее формирования и до сих пор поддерживает высокую температуру. Радиоактивный процесс распада минералов в недрах Земли также выделяет тепло. До недавнего времени получить доступ к этой энергии можно было только на стыках земных пластов, в местах образования горячих источников. Совсем недавно началась разработка геотермальных скважин и в других географических регионах для того, чтобы начать использовать эту энергию для получения электричества. На данный момент стоимость энергии, полученной из таких скважин, очень высокая, поэтому геотермальная энергия не используется так широко, как другие виды энергии.

Река Ниагара, возле электростанции имени Вильяма Б. Ранкина. В 2009 году она была выведена из эксплуатации. Ниагара-Фолс, Онтарио, Канада.

Гидроэнергетика

Гидроэнергетика — еще одна альтернатива ископаемому топливу. Гидроэнергия считается «чистой», так как по сравнению со сжиганием ископаемого топлива, ее производство приносит меньше вреда окружающей среде. В частности, при получении гидроэнергии выброс парниковых газов незначителен.

Гидроэнергия вырабатывается потоком воды. Человечество широко использует этот вид энергии на протяжении многих веков и ее производство остается популярным благодаря ее низкой себестоимости и доступности. Гидроэлектростанции (ГЭС) собирают и преобразуют кинетическую энергию течения речной воды и потенциальную энергию воды в резервуарах с помощью плотин. Эта энергия приводит в движение гидротурбины, которые преобразует ее в электроэнергию. Плотины устроены так, чтобы можно было использовать разницу в высотах между резервуаром, из которого вытекает вода, и рекой, в которую перетекает вода.

Гидроэлектростанция имени Роберта Мозэса. Льюистон, штат Нью-Йорк, США

Несмотря на плюсы гидроэнергетики, с ней связан ряд проблем, таких как вред, наносимый экосфере при строительстве плотин. Такое строительство нарушает экосистемы, и живые организмы оказываются отрезанными от жизненно важной среды в экосистеме. Например, рыбы не могут проплыть вверх по течению на нерест и не всегда приспосабливаются к новым условиям. Общественность не всегда может контролировать работу энергетических компаний, поэтому в результате строительства новых ГЭС может возникнуть гуманитарный кризис. Примером такого кризиса является выселение жителей в результате строительства ГЭС «Три ущелья» в Китае. При постройке этой ГЭС правительством Китая было выселено более 1,2 миллиона жителей и затоплена огромная площадь, включая поля, промышленные зоны, города, и поселки. Бытовые и производственные отходы были смыты и засорили новое водохранилище, отравляя растения и рыб. Из-за огромного количества воды в резервуаре в регионе увеличилась сейсмическая активность. В 2011 году Китайское правительство признало эту и некоторые другие проблемы.

Энергия в диетологии и спорте

Калории в диетологии

Эти количества сахара, яблока, банана и салями содержат одну пищевую калорию

Энергию в спорте и диетологии обычно измеряют в килоджоулях или пищевых калориях. Одна такая калория равна 4,2 килоджоуля, одной килокалории, или тысяче калорий, используемых в физике. По определению одна пищевая калория — это количество энергии, нужное, чтобы нагреть один килограмм воды на один кельвин. В диетологии пищевые калории обычно называют просто калориями, что мы и будем делать в дальнейшем в этой статье. Иногда это вызывает путаницу, но обычно читатель может понять по контексту, о каких единицах идет речь. Большинство пищевых продуктов содержит калории. Так, например, в одном грамме жира — 9 калорий, в грамме углеводов и белков — по 4 калории в каждом, а в алкоголе — 7 калорий на грамм. Некоторые другие вещества также содержат калории. Эта энергия выделяется во время обмена веществ, и используется организмом для поддержания жизнедеятельности.

Люди, пытающиеся похудеть, часто подсчитывают калории, поглощаемые при принятии пищи, и вычитают из этой суммы калории, использованные во время физической нагрузки. Это делается, чтобы сравнить число неиспользованных на физическую нагрузку калорий с ежедневными энергетическими потребностями тела в расслабленном состоянии. Обычно, чтобы похудеть, число оставшихся калорий должно быть меньше, чем требуется телу для поддержания организма в спокойном состоянии. В то же время, врачи и диетологи считают опасным употреблять менее 1000 калорий в день. Энергетические потребности тела в состоянии отдыха можно вычислить по формуле, которая учитывает возраст, рос, и вес человека. Эта формула рассчитана на среднего человека, но каждый организм хранит и расходует энергию по-своему, в зависимости от потребностей. Поэтому не всегда удается худеть, даже потребляя меньше калорий, чем требуется организму согласно этой формуле. Организм часто приспосабливается к недостатку калорий, замедляя обмен веществ. В результате потребность в энергии падает, и подсчеты ежедневных энергетических потребностей человека по формуле приводят к ошибочным результатам. Несмотря на это, многие диетологи рекомендуют желающим похудеть вести ежедневный учет потребления калорий.

Фотографии из архива сайта iStockphoto.com

Калорийность — важное понятие в диетологии, которое помогает определить насколько энергетически полезна данная еда для организма. Считают калорийность, путем определения количества калорий в одном грамме пищевого продукта. Продукты с низкой калорийностью обычно содержат много воды. Она заполняет желудок, и у человека возникает ощущение сытости. В результате он потребляет меньшее число калорий по сравнению с другой едой. Например, в одной стограммовой шоколадке содержится 504 калории. Для сравнения, такая шоколадка займет немного менее половины стакана. В полутора стаканах или в 320 граммах белого мяса вареной индейки с низким содержанием жира и без кожи содержится приблизительно столько же калорий. Такое же количество калорий содержится и в 6,3 килограммах огурцов, то есть, в 25 чашках. Этот же пример с уменьшенными порциями выглядит так: примерно 50 калорий содержится в одной шоколадной конфете, столовой ложке индейки, и шести стаканах огурцов. После такой порции огурцов вряд ли захочется есть, а после одной шоколадной конфеты многие потянутся за второй и третьей. Еда с высокой калорийностью — это обычно вредная жирная и сладкая пища, которую стоит избегать. Людям на диете очень полезно знать калорийность разных продуктов, но не стоит забывать, что при составлении меню необходимо учитывать не только калорийность, но и общую полезность каждого продукта. Чтобы добиться максимальных результатов и улучшить здоровье, питание должно быть сбалансировано.

Пищевая ценность — другое полезное понятие в диетологии. Это соотношение питательных и полезных веществ необходимых организму, например витаминов, клетчатки, антиоксидантов и минералов, к энергетической ценности еды. Так, продукты с высокой пищевой ценностью содержат большое количество полезных веществ на каждую калорию продукта. И наоборот, существуют продукты с «пустыми калориями», то есть, с очень малым количеством полезных веществ и низкой питательностью. Алкоголь, сладости, чипсы — это некоторые примеры такой еды. Их лучше всего исключить из рациона, или, по крайней мере, ограничить, потому что они не обеспечивают организм достаточным количеством необходимых для жизни полезных веществ.

Калории в спорте

Энергия нужна человеку и животным, чтобы поддержать основной обмен веществ, то есть метаболизм организма в состоянии покоя. Это — энергия для поддержания работы мозга, тканей, и других органов. Также энергия нужна для каждодневной физической нагрузки и упражнений. При уменьшении жировой и увеличении мышечной массы основной обмен веществ ускоряется, а потребность в энергии — увеличивается. Поэтому, любая программа по оздоровлению организма и похудению должна основываться не только на уменьшении жира, но и на увеличении мышечной массы. Для этого важно не только правильно питаться, но и заниматься спортом, особенно упражнениями, которые помогают развивать мышцы.

Количество энергии, потраченной при упражнениях, зависит от того, были ли они аэробными, или анаэробными. При аэробных упражнениях кислород расщепляет глюкозу, и при этом выделяется энергия. Во время анаэробных упражнений кислород для этого процесса не используется; вместо него энергия вырабатывается при реакции креатинфосфата с глюкозой. Анаэробные упражнения способствуют росту мышц, они кратковременны и интенсивны. Примерами таких видов спорта являются бег на короткие дистанции и тяжелая атлетика. Их невозможно продолжать долго из-за того, что в процессе получения энергии вырабатывается молочная кислота. Ее избыток в крови вызывает боль, и если человек, несмотря на это продолжает упражнение, он может потерять сознание. Аэробные упражнения, напротив, можно продолжать в течении длительного времени, так как они менее интенсивны, и главное в них — выносливость. К таким упражнениям относятся бег на длинные дистанции, плавание и аэробика. С их помощью развивается выносливость мышц сердца и дыхательной системы, а также сжигается жир и улучшается кровообращение.

Café De Paris, Квебек, Канада

Энергия и борьба с лишним весом

Несмотря на то, что недостаток энергии, по отношению к затратам, обычно ведет к похудению, это не всегда так, и часто после первочального похудения человек перестает худеть, или даже набирает вес, несмотря на строгое соблюдение диеты. Это происходит из-за адаптации организма к недостатку калорий, например, в результате замедления обмена веществ. В таких случаях советуют изменить распорядок упражнений и меню, например, временно сменить вид спорта и попробовать менять дневную норму калорий. Например, каждый день можно потреблять либо больше, либо меньше калорий относительно установленной дневной нормы, или можно вместо дневной нормы установить недельную норму потребления калорий.

Очень важно помнить, что для поддержания быстрого и здорового обмена веществ организму необходима мышечная масса. Поэтому здоровые диеты должны совмещаться с упражнениями, направленными на развитие мышц. Жир весит меньше, чем мышцы, поэтому когда вследствие диет и упражнений увеличивается мышечная и уменьшается жировая масса, то общий вес увеличивается, несмотря на то, что организм становится более здоровым. Поэтому при оздоровлении организма следить только за потерей веса неправильно. Конечной целью лучше поставить потерю жира и развитие мышц. Это относится как к мужчинам, так и к женщинам. Кроме взвешивания можно измерять процент жировых тканей в организме или проверять изменения в объеме талии, бедер, и других частей тела, где организм откладывает жир. Диетологи и тренеры советуют стремиться к снижению процента жира до 14-24% женщинам, и 6-17% мужчинам.

Энергетический напиток Red Bull

Еще один вариант диеты — постепенное увеличение или уменьшение количества калорий в еде на протяжении определенного времени. После этого необходимо всегда возвращаться назад к установленной норме. Диетологи также советуют разнообразить количество продуктов во время каждого приема пищи, а также, основной вид еды. Например, можно попробовать в первый день съесть на обед немного богатых углеводами продуктов, а на следующий день съесть большой обед из овощей и белковых продуктов. Главное, чтобы организм не привыкал к одинаковому виду еды и количеству калорий при каждом приеме пищи, и не мог приспособиться к нехватке энергии, замедляя метаболизм. Многие диеты и упражнения направлены на то, чтобы ускорить метаболизм, потому что это позволяет организму тратить энергию, а не откладывать ее в жир. Поэтому, составляя план питания и упражнений, необходимо помнить об этой проблеме адаптации организма. Также важно заниматься анаэробными упражнениями, чтобы увеличить мышечную массу. Система из разных упражнений, к которым организм не может полностью привыкнуть, также поможет избежать адаптации.

Энергетические напитки

Рекламодатели часто используют слово «энергия» в рекламных целях. Так, например, рекламируются энергетические напитки, повышающие работоспособность и бодрость. В них обычно содержатся психостимуляторы, такие как кофеин, много сахара, и иногда — витамины и экстракты лечебных трав. Психостимуляторы используются для того, чтобы за короткий срок организм выработал максимальное количество энергии. При этом повышается ток крови, артериальное давление, пульс, и температура. В мозг поступает больше кислорода, и усиливаются ощущения бодрости, силы, и энергии. Энергетические напитки, несмотря на их название, нельзя употреблять во время занятий спортом, так как они нарушают электролитический баланс в организме. Высокое содержание психостимуляторов действительно на короткое время повышает бодрость, но вскоре после этого происходит спад и «ломка», напоминающая период отвыкания от сахара, кофеина и алкоголя. Многие испытывают другие побочные явления, включая тошноту, рвоту, головные боли, высокое артериальное давление, и бессонницу. Врачи рекомендуют воздержаться от употребления энергетических напитков. Использование естественной энергии организма и своевременный отдых намного лучше для организма, чем употребление психостимуляторов.

Литература

Автор статьи: Kateryna Yuri

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

www.translatorscafe.com

Ватты и герцы

На данный момент существует несколько способов оценки звучания аппаратуры. Основных два. Субъективная оценка и объективная: субъективная — основывается на слуховой оценке эксперта, объективная — исходя из технических характеристик. На первый взгляд кажется, что второй способ более достоверен. Ведь недостатки первого очевидны. Человек неидеален, поэтому оценки могут сильно меняться от квалификации и опыта эксперта. От его психологического настроя, заинтересованности, наконец! Но тем не менее, я являюсь сторонником именно этого способа. Почему?

Давайте разбираться! Какие характеристики, считаются важными для аудиоаппаратуры и как это коррелируется с качеством звука.

Сколько нужно Ватт?

Этот вопрос встает у каждого покупателя усилителя. И самый распространенный ответ на него «чем больше — тем лучше». Зачем? Вы думаете усилитель в 100 Вт на канал в два раза громче 50-ти Ваттного? Мало того, что это не так. Но и использовать эту мощность вы никогда не будете. Самые продвинутые скажут, что чем мощнее, тем меньше искажений на рабочей громкости. Они же растут пропорционально уровню сигнала. Абсолютно верно, но вот только у современных усилителей этот параметр давно находится, за гранью заметности.

Ватт — это единица измерения мощности, т. е. количество работы, совершаемой в единицу времени. Какую работу совершает усилитель? Двигает динамик, для того, чтоб тот преобразовывал электрические колебания в звуковые. На это влияет множество факторов, зависящих не только от самого усилителя, но и от характеристик динамика. Насколько он будет сильно сопротивляться выполнению этой работы, насколько он эффективен (т. е. его КПД, сколько полезной энергии уйдет на нагрев, сколько на сопротивление подвесу, измеряется в процентах), его способность преобразовывать электрическую энергию в звуковую (чувствительность, измеряется в Децибелах на Ватт). Думаю понятно, что работа усилителя, в конечном итоге преобразуется в звук с потерями.

То есть даже на громкость будет влиять множество факторов, обычно в характеристиках даже не указанных, что же говорит о звуке в целом?

Ну и это не все. Мощность указываемая в технических характеристиках. измеряется в определенных условиях. Каких? Идеальных. Во первых она измеряется на определенной частоте — 1000 Гц, до появления определенного процента искажений (КНИ в процентах). Кстати далеко не все производители указывают, при какой же величине искажений, производились измерения. Измеряют лабораторными приборами. Но в жизни усилитель будет нагружен, на не идеальный динамик и воспроизводить он будет не синусоиду. А главное, что происходит на других частотах?

Так, что мощность не главная и далеко не единственная характеристика, влияющая на звук. Так почему же все обращают на нее внимание?

Потому, как покупая, тот или иной товар потребитель хочет быть уверенным в правильности выбора. А как выбрать, глядя на коробку? Смотреть на цифры! Чем больше, тем лучше. А производителю главное продать, кто будет копаться в тонкостях приведенных характеристик или признается себе, что не слышит чего-то выдающегося?

Ну хоть что-то означают эти цифры?

У усилителей, мощность вовсе не говорит о качестве звучания и лишь косвенно о громкости и возможности усмирять акустику.

По моему опыту звучать достойно и громко могут усилители Ватт от 15! Вы не верите? Вы просто не слышали Audio Note Ongaku!

У акустических систем, в силу их пассивности, нет такой характеристики как мощность . Цифры в Т. Х. говорят лишь о том с какой мощностью усилителя они могут справиться. Вы все еще боитесь, что они взорвутся? Конечно можно нанести урон, любой части аудиосистемы, если поступать бездумно. Но перед механическим разрушением всегда начинают расти искажения. Слышимые, как хрипение и посторонние призвуки. Многие их слышали. Многие их слушают! А как иначе прохожие поймут, что внутри тонированного бумбокса едет «реальный пацан»? Отсюда и рождается вера в мощность. Хотя мои уши не выдержали бы и 20 секунд.

Частотный диапазон

История, почти такая же, как с Ваттами. Во-первых, измерять можно по разному. Во-вторых объясните мне, глядя на эти графики, как звучат колонки в жизни? При том, что измерения проводились на синусоиде, а не музыкальном сигнале.

Амплитудно-частотная характеристика DLS M60

Амплитудно-частотная характеристика Dali Mentor 2

Почему говоря о влиянии амплитудно-частотной характеристики мы коснулись именно акустики?

Только у нее может быть такая сильная неравномерность АЧХ.

И она приведена в технических характеристиках. Но имеет ценность, только при указании отклонений (обычно пишут отклонение +-2 Дб). Иначе какой вам смысл знать, что акустика воспроизводит 20 Гц, если завал на этой частоте составляет -12 Дб. Вы все равно не услышите ее на фоне более громких частей диапазона. Но даже если неравномерность указана, это говорит лишь о способности воспроизводить более широкий или узкий диапазон частот. О качестве, точности и ясности не дает ни малейшего представления. Хорошо и полноценно звучать колонки могут, начиная с полосы 50 Гц-20 КГц. Хотя шире — не значит лучше. Слышал огромное количество отлично звучащих колонок с более узкой полосой и откровенно плохих с более широкой!

С сопротивлением та же история. Пишут результаты идеальных измерений, а в реальности:

Зависимость модуля Z от частоты Dali Mentor 2

Зависимость модуля Z от частоты DLS M60

И так с любой характеристикой. Поэтому даже зная точные и подробные результаты измерений, можно лишь примерно понять, чего ждать от звука.

Чувствительность

Для акустики, в принципе, чем больше, тем громче! Но на поверку оказывается, хватает и 87 Дб/Вт! Хотя от 90, можно вообще не заморачиваться.

Коэффициент демпфирования

Говорит о способности усилителя работать со сложной нагрузкой (читай любой акустикой). По идее, чем больше тем лучше. Обычно хорошим считается от 100. Правда, порой это достигается утяжелением, неповоротливостью, грубостью звука.

А самое главное, влияют на это ВСЕ компоненты системы. И говорить надо об общем звучании, при их взаимодействии. На основе т. х., понять какой будет звук не представляется возможным.

www.lowsound.ru

Герц, Вольт и Ампер. 110\220\380V & 50\60Hz

Первые однофазные сети переменного тока в США в 1880-е годы имели частоту 133 Гц (это удобно для обрабатывающего оборудования). Но исследованиями ведущих электротехников конца XIX века (Чарльз Штейнмец, Никола Тесла и другие) было установлено, что при реальном качестве трансформаторных сталей оптимальная частота равна приблизительно 55 Гц. В Америке выбрали «круглую» частоту 60 Гц, ориентируясь на улучшение качества. Консервативные немцы приняли 50 Гц, чтобы можно было использовать сталь с ухудшенным качеством. Так и разошлись жизненные пути Старого и Нового света… В начале 1950-х годов появились новые магнитные сплавы (пермаллой и т.п.), позволявшие строить электросети с частотой 400 Гц, по общей экономичности превосходящие традиционные — 50 и 60 Гц. Но техническая инерция не дала это сделать: пришлось бы заменить все трансформаторы и другое оборудование на электростанциях всех видов, все асинхронные и синхронные электродвигатели, индукционные электросчетчики и многие другие устройства, для работы которых важна частота сети.

До конца Первой мировой войны каждая из фирм, выпускавших пластинки, записывала фонограммы со своей скоростью вращения, а патефоны делали с перестройкой центробежного регулятора Уатта в достаточно широких пределах. Но с 1919 по 1927 годы появились ручные электроинструменты (электропаяльники, электродрели, электропилы, электрорубанки) и бытовые электроприборы (утюги, чайники, электроплитки, вентиляторы), а также электропатефоны — пружинный привод, часто заводимый вручную, заменили асинхронным двигателем. И от американского сетевого стандарта 60 Гц произошел другой, на полвека ставший общемировым (до конца 1960-х годов) — единая скорость вращения патефонных пластинок 78 об/мин. Почему выбрали редуктор с замедлением именно в 46 раз, не известно; возможно, просто взяли то, что оказалось под руками. Но он замедлял скорость вращения малонагруженного ротора 3600 об/мин (скорость вращения магнитного поля при минимальном количестве полюсов) до 78,26 об/мин.

  

  

   М.В.Кожевников

  

Папа работает трансформатором:

получает 380, пропивает 220,

гудит и домой несет 127.

(анекдот 1960-1970-х годов)

  

   Предполагалась революция

  

   Электросетями переменного тока мы пользуемся ежедневно — дома, в лабораториях, на производстве. Чаще всего из стены на нас смотрит розетка однофазной сети, для более мощного оборудования подводят трехфазную сеть. Последние 15-20 лет это делают и в квартирах, в частности там, где установлены электроплиты. До начала 1960-х годов в розетках были номинальные напряжения 110, 127 и 220 В, но сначала исчезли сети с напряжением 110 В, а в середине 1990-х и последние с напряжением 127 В. Всего 10-15 лет назад в СНГ на некоторых заводах, шахтах и других крупных потребителях энергии, имеющих собственные трансформаторные понижающие подстанции, эксплуатировались локальные сети 127 В. Например, в Казани — до реконструкции оперного театра к 1000-летнему юбилею города. Локальная сеть 127 В есть и сейчас — в московском и санкт-петербургском метро, а совсем уж локальные сети — где их только нет; например сеть 36 В для помещений с опасными в смысле поражения электричеством условиями. Вообще-то локальные сети 127 В и 110 В будут существовать еще долго, потому что любая сеть — это и подключенное к ней оборудование, например мощные электродвигатели. И замена сети превращается в проблему замены всего подключенного к ней оборудования, а оно еще может работать и работать. Да и не факт, что новые электродвигатели подойдут для того, для чего использовались старые и т.д. Но далее речь пойдет о сетях больших масштабов.

  

   Там, где установлено мощное оборудование, кроме трехфазных сетей 220/380 В (первое напряжение — фазное, второе — линейное), имеются еще и сети 380/660 и 660/1140 В. Необходимость в повышении напряжения с ростом мощности — следствие ограничений по току: начинают греться провода. По классификации энергетиков низковольтными считаются переменные напряжения до 1000 В, трехфазная сеть 660/1140 В и постоянные напряжения до 1500 В. У врачей-реаниматоров понятие о низковольтности свое, так что будьте с электричеством осторожны.

  

   С 01 января 1993 года был введен в действие ГОСТ 29322-92, который ужесточил требования к стабильности напряжения в бытовой сети. Ранее норма была разной для бытовых и промышленных сетей, для первых допускалось понижение напряжения на 15% и превышение на 10%. ГОСТ установил единый допуск на предельное отклонение напряжения ? 10%. Но главное — стандарт предусмотрел предельный срок 31 декабря 2002 года (с тех прошло девять лет!) для перевода трехфазных электросетей переменного тока частоты 50 Гц с номинального напряжения 220/380 на 230/400 В. Это была революция в самых массовых электросетях, но произошла она так же, как многое у нас делается.

  

   Немного о самом стандарте. До сего дня в этот стандарт ни разу не вносились изменения, а сам он — отечественная версия авторитетных рекомендаций МЭК 38-83 (Международного электротехнического комитета), имеющая силу межгосударственного стандарта. Это означает, что революция должна была произойти не только в СНГ, но и во всех остальных странах, имеющих частоту 50 Гц в своих сетях. Между прочим, и в половине Японии — ибо в Стране восходящего солнца граница между электросетями 50 и 60 Гц проходит немного южнее Токио (американские фирмы электрофицировали юг, европейские — север). А вот напряжение у них единое — 100 В. Симпатичная картинка распределения стран мира по напряжениям и частотам показана на рис. 1

  

  

  

  

  

   http://www.travel.ru/info/107603.html Но вот текстом, который ее сопровождает, надо пользоваться осторожно — его писали не вполне электрики 🙂

  

   В бытовых однофазных сетях всех стран с сетями 50 Гц ранее использовались номинальные напряжения от 100 до 130 В и от 190 до 277 В, должно же в соответствии с ГОСТом стать единое 230 В. Соответственно вместо ряда (геометрической прогрессии) номинальных напряжений 127-220-380-660-1140 В должен был начать применяться ряд 133-230-400-690-1200 В. Для однофазных электросетей частоты 60 Гц тот же ГОСТ вводил два единых напряжения — 120 и 240 В.

  

   Что произошло в реальности?

  

   В местных службах эксплуатации электросетей до сих пор на вопросы о переходе с 220 на 230 В пожимают плечами: «Пока не было указаний….» Но при замерах напряжения в моей домашней сети (центр Саратова) оно близко к 230 В уже несколько лет. Импортная бытовая техника давно маркируется «230 V». Последствия перевода сетей на 230/400 В — самые разнообразные, вот два первоочередных.

  

   Во-первых, из ассортимента ламп накаливания придется исключить все, маркируемые по максимальному напряжению менее 245 В, поскольку наиболее вероятное отклонение равно 5,8% (10%/-3). Соответственно, наиболее вероятное повышенное напряжение — 243 В. Осветительные и декоративные лампы накаливания общего назначения маркируют либо диапазонами рабочих напряжений: 215-225, 220-230, 225-235, 235-245, 245-255 В, либо средними значениями, соответственно 220, 225, 230, 240. 250. В случае повышения напряжения пригодными к эксплуатации станут только лампы двух последних типов. Продажу ламп с другими диапазонами давно надо запретить, ведь срок службы при повышенном напряжении резко сокращается, особенно у ламп, которые включаются ночью, когда суммарная нагрузка в сети уменьшается, а напряжение повышается. Однако в последние шесть лет из розничной торговли практически исчезли лампы, маркированные двумя последними диапазонами напряжений. То ли изготовители и оптовики избавляются от старых запасов, то ли сознательно не выпускают ламп с большими рабочими напряжениями, то есть более долговечных.

  

   Во-вторых, на вводах сети в различное оборудование массовой замене подлежат контрольные стрелочные вольтметры со шкалами 0-250 В (для 220 В) и 0-400 В (для 380 В) — вольтметрами со шкалами 0-300 В (для однофазных сетей 230 В) и 0-500 В (для трехфазных сетей 400 В). Поскольку 110% от номинальных значений равны 253 и 440 В.

   А вы чего хотели? — изменение стандарта в сфере массового потребления — это еще то приключение. Страшнее был бы только переход с 60 секунд и 60 минут на чего-то 100.

  

   Прощай, лампочка Ильича

  

   Более того — с первого января 2011 года постановлением правительства РФ должен прекратиться оборот (производство и продажа) ламп накаливания с потребляемой мощностью 100 Вт и более. Двумя годами позже под запрет подпадут лампы 75 Вт и более, в 2014 году — 25 Вт и более. Так что мы будем энергосберегать, а фанаты ламп накаливания — вешать гирлянды из 15-ваттных ламп для холодильников. С соответствующей потерей надежности и ростом стоимости. Европа перейдет на энергосберегающие лампы на два, а Америка — на год раньше России.

  

   До 2010 года лампы должны были производиться со следующими мощностями: 15, 25, 36, 40, 54, 60, 75, 93, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000 Вт. Впрочем, реально существовали не все перечисленные. Баллоны бывали из прозрачного стекла, из синего (для светомаскировки), а также светорассеивающие: из молочного стекла, из опалового, и с матовым покрытием изнутри. Выпускались и разнообразные декоративные лампы для иллюминации, оформления витрин и других целей. Их баллоны могли иметь сложную форму (например, витой свечки) или быть окрашенными изнутри или в массе стекла. Лампы накаливания для освещения были первыми серийными вакуумными приборами, с них началась вся электровакуумная промышленность. Вторым типом вакуумных приборов стали в конце XIX века рентгеновские трубки, в начале XX века к ним добавились радиолампы. Главные достоинства ламп накаливания по сравнению с конкурентами: они дешевы, им не страшны ни мороз, ни жара, они включаются без пускорегулирующего аппарата. Недостатки — низкий световой выход, хрупкость, большие габариты.

  

   Как возникли номинальные напряжения

  

   В 1882 году в Нью-Йорке Эдисон построил первую в мире электросеть общего пользования. Нагрузками этой сети у абонентов были осветительные лампы накаливания и коллекторные электродвигатели. Напряжение в сети было постоянное, а точнее — однополярное пульсирующее, от коллекторного генератора. Счетчики потребленного электричества были гальванические — по привесу медного электрода, опущенного в электролит: время от времени контролеры обходили потребителей и взвешивали. Номинальное напряжение Эдисон выбрал равным 100 В: во-первых, круглое число, а, во-вторых, изоляционные материалы той поры позволяли строить долговечные надежные конструкции с рабочим напряжениями не более 150 В и плохо переносили пульсации.

  

   Механически прочных пластмасс (карболита, гетинакса, текстолита) для изолирующих корпусов и деталей, поливинилхлорида для изоляции проводов — всего этого еще не было. Фарфор, пропитанные парафином бумага и картон, шеллачный лак, шелковые и хлопчатобумажные нити, резина (причем из природного каучука) — все, чем располагал Эдисон.

  

   С учетом синусоидальной формы полуволн однополярного пульсирующего напряжения, при амплитуде 150 В действующее (эффективное, среднеквадратичное) напряжение будет равно 105 В. Лампы накаливания, серийное производство которых впервые в мире наладил Эдисон, выпускались для номинального напряжения 100 В (как до сих пор в Японии!). Однако для компенсации потерь напряжения в проводах городской сети генераторы вырабатывали 110 В. Сети переменного тока в США возникли позднее («Вестингауз Электрик», ставшая потом основой «Дженерал Электрик»), и они были вынуждены следовать фактически внедренным стандартам Эдисона, в том числе для электрического освещения лампами накаливания. Номинальное напряжение 110 В в сетях США сохранилось до конца XX века.

  

   К середине 1930-х годов прогресс электроизоляционных материалов позволил удвоить напряжение — 220 В. Так, в центре Саратова перевод старых городских сетей со 110 В пульсирующего однополярного тока на 220 В переменного с частотой 50 Гц происходил с 1938 по 1940 годы. Новые однофазные сети в городе сразу строили с напряжением 220 В, а трехфазные — 220/380 В. Удвоение напряжения позволило увеличить нагрузку без увеличения сечения проводов.

  

   В трехфазных сетях 127/220 В линейное напряжение (между фазными проводами) равнялось 220 В, а фазное (от фазного провода до нулевого) — 127 В. В больших городах с давно развитыми электросетями 110 В было бы очень дорого менять всю проводку и ее арматуру (патроны, выключатели, розетки) на новые. Поэтому заменили 110 на 127 В (Москва, Ленинград, Баку, Казань) — это было компромиссное решение. На новых промышленных предприятиях этих городов трехфазные сети сразу строили с напряжением 220/380 В. Так в СССР возникли два стандарта — 127/220 и 220/380 В. А трехфазные асинхронные двигатели в СССР специально делали с возможностью переключения статорных обмоток: «треугольником» для 127/220 В, «звездой» для 220/380 В. Кое-где сохранялась сети 110 В, их переводили с пульсирующего однополярного на переменный ток (50 Гц). Нагревательные приборы и лампы накаливания общего назначения (осветительные и декоративные) до конца 1980-х годов производили для трех номинальных напряжений — 110, 127 и 220 В. Однако к началу 1970-х исчезли сети общего пользования 110 В, а в середине 1990-х и 127 В (последние — внутри Бульварного кольца Москвы).

  

   Бытовая радиоэлектронная аппаратура по ГОСТ 5651-51 могла питаться переменным током (50 Гц) с напряжениями 110, 127 и 220 В, для чего в каждом аппарате имелся переключатель на три положения. Тогда (в начале 1950-х) возможность питания постоянным (пульсирующим однополярным) током уже была необязательной. И по ГОСТ 5651-64 в бытовой радиоэлектронной оставались два обязательные напряжения — 127 и 220 В. В последнем по времени стандарте — ГОСТ 5651-89 — требования к сетевым напряжениям совсем отсутствуют: видимо, негласно предполагали единое номинальное значение 220 В (с перспективой перехода на 230 В).

  

   Как возникли номинальные частоты

  

   Первые однофазные сети переменного тока в США в 1880-е годы имели частоту 133 Гц (это удобно для обрабатывающего оборудования). Но исследованиями ведущих электротехников конца XIX века (Чарльз Штейнмец, Никола Тесла и другие) было установлено, что при реальном качестве трансформаторных сталей оптимальная частота равна приблизительно 55 Гц. В Америке выбрали «круглую» частоту 60 Гц, ориентируясь на улучшение качества. Консервативные немцы приняли 50 Гц, чтобы можно было использовать сталь с ухудшенным качеством. Так и разошлись жизненные пути Старого и Нового света… В начале 1950-х годов появились новые магнитные сплавы (пермаллой и т.п.), позволявшие строить электросети с частотой 400 Гц, по общей экономичности превосходящие традиционные — 50 и 60 Гц. Но техническая инерция не дала это сделать: пришлось бы заменить все трансформаторы и другое оборудование на электростанциях всех видов, все асинхронные и синхронные электродвигатели, индукционные электросчетчики и многие другие устройства, для работы которых важна частота сети.

  

   До конца Первой мировой войны каждая из фирм, выпускавших пластинки, записывала фонограммы со своей скоростью вращения, а патефоны делали с перестройкой центробежного регулятора Уатта в достаточно широких пределах. Но с 1919 по 1927 годы появились ручные электроинструменты (электропаяльники, электродрели, электропилы, электрорубанки) и бытовые электроприборы (утюги, чайники, электроплитки, вентиляторы), а также электропатефоны — пружинный привод, часто заводимый вручную, заменили асинхронным двигателем. И от американского сетевого стандарта 60 Гц произошел другой, на полвека ставший общемировым (до конца 1960-х годов) — единая скорость вращения патефонных пластинок 78 об/мин. Почему выбрали редуктор с замедлением именно в 46 раз, не известно; возможно, просто взяли то, что оказалось под руками. Но он замедлял скорость вращения малонагруженного ротора 3600 об/мин (скорость вращения магнитного поля при минимальном количестве полюсов) до 78,26 об/мин.

  

   А у нас в розетке…

  

   В основном мир поделен так: в Старом Свете (Европа, Африка, Азия, Австралия и Океания) — 50 Гц, в Новом Свете (Америка от Канады до Бразилии и Перу) — 60 Гц. Отклонения многочисленны и многообразны, вот большинство из них.

   В Азии 60 Гц — Саудовская Аравия, Тайвань, Филиппины, остров Диего-Гарсия (наследие США), обе Кореи (японское наследие), Бахрейн и часть Японии.

   В Океании 60 Гц — острова под управлением США (бывшие и остающиеся), а также Французская Полинезия (Таити и другие острова).

   В Африке 60 Гц — Либерия: государство основано в XIX в. неграми — выходцами из США, связи сохраняются.

   В Северной Америке 50 Гц — Гренландия (датское владение).

   В Центральной Америке 50 Гц — на мелких островах Карибского бассейна, бывших и остающихся колониях Великобритании и Франции (Барбадос, Гренада, Ямайка и другие), там же на Гаити, Аруба (владение Нидерландов) — 50 и 60 Гц.

   В Южной Америке 50 Гц — Гайана (бывшая британская колония), Французская Гвиана, Аргентина, Боливия, Парагвай, Уругвай, Чили (кроме гостиницы на острове Пасхи — там 60 Гц).

  

   По справочным данным за 2000-2006 годы в странах зоны 50 Гц наряду с сетями от 220 до 240 В некоторые сохраняли сети 110 В — Люксембург, Бахрейн, Ливан, Ливия, Науру, Боливия, Ямайка. Были и другие варианты: 115 В — в Тунисе, 127 В — во Вьетнаме, Гонконге, Того, Арубе. На Барбадосе и на Гаити имелись только сети 110 В. Кое-где имелись сети и большим наряжением: 380 В — в Боливии, 400 В — в Индии, 410 В — в Самоа, 440 В — в Бангладеш и на Кокосовых островах.

  

   В те же годы в странах зоны 60 Гц применялись номинальные напряжения 100 В в Японии и в КНДР, 200 В в КНДР, 220, 230 и 240 В в Доминиканской республике. В соседних США и Канаде — разные номинальные напряжения: 110 и 120 В, а на Кубе присутствуют сети по обоим этим стандартам. Три страны имели сети с тремя разными номинальными напряжениями: в КНДР 100, 200 и 220 В, в Боливии — 110, 220 и 380 В, на Кокосовых островах — 110, 220 и 440 В. Мировой рекорд — в Суринаме, бывшей колонии Нидерландов — там аж четыре номинальных напряжения: 110, 115, 127 и 220 В.

  

   По справочнику WRTH (World Radio & Television Handbook), изданному в 2000 году, две страны, бывшие британские колонии Индия и ЮАР, имели еще и сети постоянного тока, но в изданиях последующих лет (2004 и 2006) это уже не значилось.

  

   А что на транспорте?

  

   Для железных дорог на постоянном токе в США первоначально соединяли пять стандартных генераторов Эдисона по 110 В — получалось 550 В. Потом стали делать специальные генераторы 275 В и соединять их по два. На внутригородских трамваях часто применяли половинное напряжение, то есть 275 В — ради увеличения долговечности изоляторов. Выбор материалов тогда ограничивался стеклом, фарфором и пропитанной древесиной.

  

   В СССР городские трамваи переводили с 275 В на 550 В во второй половине 30-х годов, поскольку к этому времени качество изоляционных материалов улучшилось, и выбор стал больше. Причем еще в 20-е годы были разработаны шестифазные выпрямители на ртутных газоразрядных вентилях, при питании от 220 В переменного напряжения они давали 540 В с относительно небольшими по амплитуде пульсациями на частоте 300 Гц (при питании от 240 В они давали 600 В). На сегодняшний день напряжение 275 В сохранилось на шахтных узкоколейных электровозах, более высокое напряжение там использовать нельзя из-за высокой влажности и наличия проводящей пыли. Троллейбусы с самого начала строили на те же напряжения, что и трамваи и питались они от тех же подстанций.

  

   В 50-60-е годы в СССР и других странах пытались перевести троллейбус и трамвай на 1200 В (два генератора по 600 В), но проблемы с изоляцией решить не удалось. По-видимому, 800 В в метро — это эксплуатационный предел в городских условиях, поскольку в метро есть и наземные участки. В 50-е годы Румыния первой в мире перевела трамвай и троллейбус на 750 В. В стандартах МЭК 38-83 и ГОСТе 29322-92 указано, что 750 В — это минимальное напряжение для электротранспорта с контактной сетью постоянного тока. Упоминается там и 600 В, но это напряжение не рекомендовано для новых сетей.

  

   После 1945 года в СССР сложилось кризисное положение с трамваями — во многих городах во время оккупации рельсы и провода были вывезены как лом в Германию. Восстанавливали трамвай только в больших городах (Киев, Одесса, Львов, Минск), а в областных центрах это не делали, причем во многих городах, не бывших под оккупацией, трамвай снимали, так как предполагался переход на троллейбус и автобус.

  

   Тем временем однофазное переменное напряжение в тяговых контактных сетях довели до 6,25 кВ, затем до 25 кВ (под нагрузкой, на холостом ходу — 27,5 кВ). А в Германии, как только появились управляемые ртутные вентили (игнитроны), построили делители частоты 50 Гц на три и получили 16 и 2/3 Гц при напряжении 15 кВ путем сложения низкочастотной синусоиды из трех кусков, взятых из разных фаз. При втрое меньшей частоте втрое медленнее вращается ротор электродвигателя. В 1945 году из восточной зоны оккупации вывезли в СССР эти преобразователи, но так и не ввели их в эксплуатацию, а потом передали ГДР.

  

   В США и Канаде, там, где частота 60 Гц, напряжения на железной дороге те же — 6,25 и 25 кВ, причем второе — основное.

  

   Наследие Эдисона

  

   Когда в 1882 году в Нью-Йорке Эдисон построил первую в мире электросеть общего пользования, ему поневоле пришлось изобретать много второстепенных устройств: выключатели, патроны для лампочек, штепсельную разъемную пару — розетку и вилку. Первым типом выключателя был поворотный. Патрон — резьбовой. Штепсельный разъем — с цилиндрическими контактными штифтами. Их базовые размеры сохранились до наших дней: диаметр цоколя у наиболее массовых ламп накаливания равен 27 мм (1,1 дюйма), диаметр контактных штифтов штепсельной вилки — 3,8 мм (0,15 дюйма), а межцентровое расстояние — 19 мм (0,75 дюйма).

  

   В наше время на смену эдисоновской вилке постепенно приходят евророзетка и евровилка, штепсельные двухполюсные с цилиндрическими штифтами и с заземляющим контактом. Предельная нагрузка увеличилась с 6 А до 10 А для постоянного и 16 А для переменного тока. Соответственно двухпроводная однофазная система подключения к сети постепенно заменяется трехпроводной — с проводом защитного заземления. Причем вставляя вилку в розетку, мы сперва соединяемся с заземлением, а лишь потом с двумя силовыми проводами.

  

   Надо знать еще вот что: вилки и розетки не рассчитаны на частое замыкание и размыкание нагрузочного тока, хотя в стандартах и оговорен ресурс, исчисляемый в тысячах циклов включения-отключения. В реальной жизни контактные детали в вилках и в розетках через какое-то время обгорают, поэтому мощные нагрузки должны иметь свой встроенный выключатель. В 1960-70-е годы дополнительно к эдисоновским внедряли штепсельные разъемы с плоскими штифтами, причем трех несовместимых типов — с разным взаимным расположением плоских штифтов. Но межцентровое расстояние было единым — полдюйма. Для сетей от 12 до 42 В (электроинструмент и местное освещение на производстве) плоскости были взаимно перпендикулярны, что обеспечивало правильную полярность подключения к сетям постоянного тока. Для сетей от 110 до 220 В плоскости были параллельны, и они перпендикулярно располагаясь относительно продольной оси симметрии вилки. Сечение штифтов на 10 А в обоих типах вилок — 6 на 1,5 мм.

  

   Для проводных радиосетей (30 В — наибольшее пиковое значение действующего напряжения звуковых частот до 10 кГц) штифты на вилке тоже были параллельны, но повернуты на угол 45 градусов относительно продольной оси симметрии вилки. Штифты — тоньше, чем 1,5 мм для тока 10 А. Именно эти вилки и получили наибольшее распространение на практике. Большинство абонентских громкоговорителей комплектовали со второй половины 1960-х годов такими вилками. Новые радиорозетки стали универсальными — они позволяли вставить как старую эдисоновскую, так и новую специальную радиовилку. Наушники для радиосетей (ТОН-2 и ТОН-2м завода «Октава» в Туле, ныне — изготовитель микрофонов) продолжали комплектовать эдисоновскими вилками. Новую специальную радиовилку невозможно вставить в любую сетевую розетку, что иногда случалось по рассеянности со старыми эдисоновскими (в абонентском громкоговорителе сгорал понижающий трансформатор).

  

   Двухполюсные вилки с плоскими штифтами с заземляющим контактом на ток до 10 А имели круглый корпус и три штифта в вершинах правильного треугольника. Центры штифтов отстояли от центра корпуса на 7,92 мм (5/16 дюйма), заземляющий штифт был длиннее на 3 мм. Такими вилками комплектовали, например, малогабаритные насосы для сада-огорода. Розетки для них делали как для монтажа внутри помещений (в двух исполнениях — для скрытой проводки и открытой), так и для наружной установки (водозащищенные, с откидной крышкой и резиновыми уплотнителями). Но в 1983 году вилки с плоскими штифтами и ответные им розетки на ток до 10 А исключили из советских стандартов, их оставили только для радиосетей, а с цилиндрическими -штифтами оставили и эдисоновские и «евро».

  

   Мир в целом медленно идет к стандартизации, но все время возникает что-то новенькое, рождается и умирает, или выживает, иногда вытесняет старое, чтобы когда-нибудь в свою очередь уступить место…

  

   …уступить место под звездами — новым вилкам и розеткам, новым напряжениям и новым частотам.

ОТСЮДА

audio-hi-end.livejournal.com

50 Гц или 60 Гц ??

в российских электросетях 50 Гц

ОПРЕДЕЛЕННО 60! Но ничего особенного не будет))))

50-герц в России.

50 герц в росс сетях ето тока у америкосов 60

В сетевом фильтре нет ЭЛЕМЕНТОВ… чувствительных к разнице в 10 ГЕРЦ….

писят герц я те как паСан отвечаю)))

touch.otvet.mail.ru

Обычная лампа 50Вт 220В ест 1 КВт/ч за ~4.5 часа. А сколько берет 50Вт лампа 12В, т.е. подключенная через трансформатор?

При одинакой мощности 12-вольтовая чуток больше скушает на нагрев трансформатора. Но, обычно, 12В для быта — это галогенки. Они в два раза больше световой поток дают при одинаковой потребляемой мощности. Так что можно сэкономить, поставив лампы не на 50, а на 30Вт.

мощьность не изменяется от того как включена лампа, хоть 12В 50 ВТ хоть 220 В она таки всё равно будет 50 Вт если на ней написано 50 Вт то столько и будет.

это другая лампа, и другой у нее ток
50 вт — это 1 дж за секунду, 0,05 квт*час.
И если мощность та же, то все-равно эта лампа жрет так же.
В вопросе несоответствие.
50 вт накрутит 1 квт*ч за 20 часов!!

Откуда такая странная цифра — 1 квт*час за 4,5 часа? На самом деле, лампа мощностью 50 ватт съест энергию, равную 1 квт*час (киловатт, умноженный на час, а не делённый!!!! ) за 20 часов, а не за 4,5 часа. Ровно такую же энергию — 1 квт*час, съест лампа 50 ватт при питании от 12 вольт за те же 20 часов. Естественно, если лампа рассчитана на питание от 12 вольт и потребляет именно 50 ватт при питании именно от 12 вольт.

Владимир Х. дал вам исчерпывающий ответ, но не удивляйтесь если через 1000 часов ты заметиш что 12 вольтовая сожрет больше чем обычная лампаза за счет трансформатора.

Мощность, — это произведение силы тока на напряжение. Мощность останется такой же плюс КПД преобразователя.

к 12 вольтовой лампе прибавятся потери в трансе они всегда есть ус-ва с кпд 100% пока не создано так что 12 вольт 50вт дороже чем 220вольт 50вт хоть и не на много

Всегда имеются потери побочные типа нагрев обмоток трансформатора, потери в железе и так далее

Есть ещё и КПД транса!

touch.otvet.mail.ru

Сколько потребляют бытовые приборы кВт/ч в месяц

Прочитано:
3 212

Наверняка, в какой-то период своей жизни кому-то из вас приходилось слышать от своих домашних, что возросшие платы за электроэнергию – целиком и полностью ваша вина. То вы много смотрите телевизор, то подолгу сидите за компьютером, то много гладите или часто стираете. Опять же, вопрос размера платы за электроэнергию может вдруг взволновать и вас самих. Давайте попробуем хотя бы примерно разобраться, сколько же электроэнергии могут потреблять бытовые электроприборы.

Компьютер

По большому счету, если считать грубо и приблизительно, всё зависит от мощности блока питания и конкретной работы, которую компьютер в данный момент выполняет. При заявленной мощности блока от 350 до 550 Ватт, он вряд ли будет потреблять её всю даже в режиме полной загруженности. Сюда же можно добавить монитор – от 60 до 100 Ватт. Таким образом, среднестатистический блок питания 450 Ватт и монитор 100 Ватт потребляют 550 Ватт или 0,55 кВт электроэнергии в час. Опять же, эти цифра сильно завышена. Для приблизительного расчета можно взять практически максимальное значение – 0,5 кВт/ч – не ошибёмся. При пользовании компьютером 4 часа в день получаем 60 кВт/ч в месяц. Соответственно, при пользовании 8 часов в сутки – 120 кВт/ч, и так далее.

Холодильник

Энергопотребление холодильников рассчитывается за 365 дней для сети 220В/50Гц. Рассчитанное на 100 л полезного объема в день, оно позволяет сравнивать различные по размеру холодильники. Опять же, количество потребляемой мощности зависит от объема холодильника и от количества хранящихся в нем продуктов. Также свой отпечаток накладывают и внешние условия, меняющиеся в зависимости от времени года. В техническом паспорте на холодильник указывается энергопотребление в год. В большинстве случаев эта цифра колеблется в пределах от 230 до 450 кВт/ч. Путём нехитрых расчетов, поделив эту цифру на 12 месяцев, получаем от 20 до 40 кВт/ч. Опять же, указанное число применимо лишь для идеальных условий. В реальности же вряд ли удастся достичь этого значения.

Телевизор

Телевизоры бывают разные. Современный телевизор с электронно-лучевой трубкой потребляет от 60 до 100 Вт/ч. В среднем, для расчета, будем брать 100 Вт/ч. При просмотре телевизора 5 часов в день – 0,5 кВт/ч. В месяц – 15 кВт/ч. ЖК-телевизоры с достаточно большой диагональю потребляют около 200-250 Вт в час. Не последнюю роль в этом деле играет выставленная яркость. Соответственно, и число потраченных киловатт-часов в месяц можно смело умножать на 1,5. Получается от 20 до 35 кВт/ч.
Небольшие ЖК-телевизоры потребляют примерно столько же, сколько и телевизоры с ЭЛТ, или чуть-чуть меньше: от 50 до 80 Вт/ч – 8-12 кВт/ч в месяц. Плазменные телевизоры с большой диагональю потребляют от 300 до 500 Ватт в час. Если у вас несколько разных телевизоров – суммируйте значения.

Стиральная машина

Мощность, потребляемая стиральной машиной – величина не постоянная, и зависит режима стирки, массы белья и типа материала. В среднем, заявленная мощность большинства стиральных машин – от 2 до 2,5 кВт/ч. Однако, редкие машинки потребляют такое количество энергии. Для расчетов можно взять от 1 до 1,5 кВт/ч. При стирке 3 раза в неделю по 2 часа, получаем от 24 до 36 кВт/ч в месяц.

Чайник

Настоящие монстры потребления в квартире — чайник и утюг. Работая минимальное количество времени, они потребляют почти столько же электроэнергии, как некоторые работающие весь месяц приборы. При мощности чайника от 1,5 до 2,5 кВт/ч, пользуясь им 4 раза в день по 5 минут, получаем от 20 до 25 кВт/ч в месяц.

Утюг

С утюгом почти такая же история. Мощность у него примерно такая же, как и у чайника, и если гладить 3 раза в неделю по 1 часу, то получится 25 – 30 кВт/ч в месяц.

Это лишь наиболее известные потребители электроэнергии в вашей квартире. А ведь есть ещё и микроволновые печи, пылесосы, посудомоечные машины, зарядные устройства мобильных телефонов и ноутбуков. Не говоря уже о лампах накаливания, которые, в зависимости от их количества, мощности и времени горения, могут брать на себя от 50 до 100 кВт/ч электроэнергии, потребляемой в месяц.

В результате, путём простого сложения, получаем приблизительный расход от 200 до 300 кВт/ч в месяц. Опять же, без учета электроплиты. А сколько электроэнергии расходуете вы?

Источник: zhkhacker.ru
Автор: Максим Мингалёв

www.economlife.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о