Учёные из Национального института стандартов и технологий (NIST) объявили о создании уникального квантового устройства, способного с высочайшей точностью измерять сразу три ключевые электрические величины: напряжение (вольты), сопротивление (омы) и силу тока (амперы). Это достижение, которое эксперты уже назвали «Святым Граалем» в науке об измерениях, решает десятилетиями существовавшую проблему и открывает новые горизонты для технологий.

До сих пор для точной калибровки электрических приборов требовались два отдельных и громоздких эталона. Один измерял напряжение, другой — сопротивление. Главная сложность заключалась в том, что эти устройства были несовместимы: эталон сопротивления работал только в мощном магнитном поле, которое, в свою очередь, мешало работе эталона напряжения. Из-за этого процесс измерений был сложным, дорогостоящим и требовал физической транспортировки оборудования между разными лабораториями.

Команде под руководством физика Джейсона Андервуда удалось объединить обе функции в одном компактном приборе. Ключом к успеху стало использование нового топологического материала, который демонстрирует необходимые квантовые свойства без внешнего магнитного поля. Это позволило разместить два ранее несовместимых компонента бок о бок в одной системе, охлаждаемой до сверхнизких температур.

Новое устройство работает на основе фундаментальных констант природы — заряда электрона и постоянной Планка, что обеспечивает исключительную точность с погрешностью в несколько миллионных долей. Такой прорыв значительно упростит и удешевит высокоточные измерения, сделав их доступнее для национальных лабораторий и высокотехнологичных производств по всему миру. От этого выиграют многие сферы: от производства микроэлектроники и медицинского оборудования, где важна каждая доля единицы, до фундаментальных научных исследований.

Публикация результатов исследования в престижном научном журнале Nature Electronics подтверждает значимость открытия. Ожидается, что создание единого квантового эталона не только изменит подходы к электрическим измерениям, но и станет стимулом для дальнейших инноваций в области материаловедения и криогенной инженерии.

Имеем:

- Двигатель бензиновый 4-тактный "Вымпел ДБГ-6.5" 6.5 л.с ( 3.8 кВт )

- Генератор КЗАТЭ 90 А. 1.3 кВт (от ваз 2110).

Соединил через ремень и валы от автомобилей, с передаточным числом около 0.42 (генератор крутится в 2.38 раза быстрее двигателя)

... Уточню диаметр Ведущего шкива = 143мм. Ведомого = 60мм.


Задача:

- получить большой ток, там где нет электричества 💁.


Ожидания:

-мощность ДВИГАТЕЛЯ превосходит мощность ГЕНЕРАТОРА в 3 раза. По логике этот двигатель должен в любых условиях "не напрягаясь крутить этот генератор!


Результат первых тестов:

-при приближении тока нагрузки к 90 Ампера - двигатель явно напрягается на все 100% и ГЛОХНЕТ!


А ведь это был лишь "первый эксперимент"!

Я хотел в дальнейшем повысить токоотдачу установки, путём установки ещё одного генератора на тот же ремень, либо замены 90 А генератора, на более мощный. (Ну или 140, или 235).

Но как же её повышать, Когда уже при такой нагрузке глохнет двигатель?

Вот и возник вопрос:

-Так в чём же проблема?

- Производители двигателя настолько сильно обманывает с мощностью? (Есть опыт общения с большим количеством 7 лошадиных движков, и по ощущениям этот ничуть не слабее остальных своих ровесников!)

- В генераторе, при максимальном токе или превышении его возникает какой-то эффект "резкого снижения КПД" ?


Конечно же первым делом отрегулировал карбюратор, и конечно же двигатель работал на максимально возможных оборотах (даже побольше! Открутил винт ограничителя Макс. Оборотов). И конечно же двигатель был хорошенько прогрет.

Считаю, что повышать передаточное число однозначно нельзя. Т.к. сейчас генератор работает на той самой частоте, на который он должен работать в автомобиле. Иначе ему просто не хватит охлаждения.


Вот и задумался - так если номинал генератора будет больше (140...235А) - то эта установка так и будет глохнуть на 90 амперах? Или нет?

Уверен, что эту информацию знают 99% людей во всем мире, но та небольшая часть населения, которая путает вольты и амперы (тот же Лебедев) думаю прочтут с удовольствием

Амперы, ватты и вольты — это основные единицы измерения в электричестве, которые описывают разные аспекты работы электрических цепей.

- Ампер (А): измеряет силу тока, то есть сколько электричества протекает через провод за секунду. Можно представить это как количество воды, которая течет через трубу.

- Вольт (В): измеряет напряжение, то есть "силу", которая заставляет электричество течь по проводу. Это похоже на давление воды в трубе — чем выше давление, тем быстрее вода течет.

- Ватт (Вт): измеряет мощность, то есть сколько работы может сделать электричество. Ватты получаются, если умножить амперы на вольты (Вт = А × В). Это как количество воды, которое может быть подано под определенным давлением за определенное время.

Таким образом, амперы — это количество, вольты — это сила, а ватты — это результат их совместного действия, то есть мощность.

P.S.
Аналогия с водой помогает представить основные концепции, но важно помнить, что электричество и вода ведут себя по-разному. Например, ток (амперы) не всегда ведет себя так, как вода в трубе. В электричестве есть много других факторов (сопротивление, реактивная мощность), которые не имеют прямых аналогов в гидродинамике.

Поэтому эта аналогия полезна для общего понимания, но лучше не полагаться на нее в технических деталях.

Фамилия французского ученого Андре-Мари Ампера известна благодаря его работе в электродинамике. И даже школьники знают, что сила электрического тока измеряется в амперах в его честь. Примечательно, что магнитное поле как, свойство электротока открыл, датский физик Ханс Кристиан Эрстед, но Ампер подхватил эстафету и настолько разработал это направление, что именно его считают основоположником электродинамики. Что именно помогло Амперу сделать свои открытия, поражать современников своими универсальными энциклопедическими познаниями и работать в разных направлениях науки?

На формирование выдающихся людей влияет множество факторов. В биографии Ампера можно увидеть несколько ключевых моментов, которые не устарели за прошедшие почти 250 лет со дня его рождения. Первое, что бросается в глаза — он не просто проглатывал все книги подряд в библиотеке своего отца, а уже в 14 лет прочитал все 28 томов французской «Энциклопедия, или толковый словарь наук, искусств и ремёсел» Дени Дидро. Известный инновационный предприниматель Илон Маск утверждал, что в детстве тоже прочитал всю Британскую энциклопедию.

Но молодому Анри этого было мало — там не нашлось книг по математике и физике, и он пошел в библиотеку Лионского колледжа, чтобы читать труды великих математиков. Родители не препятствовали его интересам, а даже пытались помочь и наняли учителя. После нескольких встреч ему пришлось отказаться от занятий, так как его знаний уже было недостаточно для такого ученика.

Амперу пришлось продолжить самообразование, но он не просто читал известные работы классиков, а пытался критически осмыслить идеи. Разбираясь в них и встречая нерешенные проблемы, он находил уже свои оригинальные идеи. Именно поэтому ему удалось в 13-ти летнем возрасте представить свои первые работы по математике в Лионскую академию.

В 1789 произошла Великая французская буржуазная революция, которая повлияла на дальнейшую судьбу Ампера. Через 4 года его отец, Жак-Жак Ампер, был казнен, как сочувствующий участникам произошедшего мятежа в Лионе. Имущество по решению суда было конфисковано и пришлось срочно искать работу. Анри даёт частные уроки математики, потом стал строить карьеру преподавателя, а затем женился... Но это уже другие обстоятельства, повлиявшие на его научную деятельность.

Автор: Алексей Александрович Морозов

Интересно? Еще можно почитать

1) «Когда Черчилль хотел отстоять свои принципы и решения, то мирился с последствиями, как бы тяжелы они ни были.

Черчилль не был бунтарём, хотя было время, когда его так называли. За всю свою жизнь он ни разу ничего не менял радикально. Но всегда боролся за свободу индивида, не в последнюю очередь желая отстоять собственную свободу. Он боролся за возможность самостоятельно распоряжаться своей жизнью, за независимость собственного „я“. Естественно, в детстве Черчилль, несмотря на всю свою твёрдость, едва ли мог что-то противопоставить устоявшимся правилам. Но тем не менее, присущая ему тяга к сопротивлению была решающим фактором, чтобы в дальнейшем самому устраивать жизнь».

Этот и еще 32 материала VIKENT.RU по теме Раннее развитие Внутреннего мира...

2) Видео: ПРОБЛЕМЫ ТВОРЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РЕБЕНКА

3) Видео: РАЗВИТИЕ ЛИЧНОСТИ: ВОПРОСЫ & ОТВЕТЫ — открытие XVII сезона курса VIKENT.RU

Это принципиально бесплатный формат. Задать вопросы Вы свободно можете здесь: https://vikent.ru/w0/

Источники

1. Ампер Андре-Мари на портале VIKENT.RU https://vikent.ru/author/2769/

2. Самин Д. К., 100 великих ученых. — М.: Вече, 2004. — 592 с. (100 великих) с.178-183

Благодарю И.Л. Викентьева за присланный фрагмент

Фото:

1. Портрет Андре-Мари Ампера кисти неизвестного художника, начало XIX века

2. Дом детства Ампера в Полейме. Сегодня здесь находится Музей Ампера