Завод без людей
Шрифт:
Он создавался в 1920 году, когда Советской России приходилось испытывать громадные трудности: ведь еще не кончилась гражданская война, не работали многие заводы и фабрики, не хватало самого необходимого. В декабре 1920 года состоялся Восьмой Всероссийский съезд Советов. На этом съезде был одобрен план ГОЭЛРО. Он предусматривал сооружение 30 районных электростанций. Их строительство было завершено досрочно, в 1931 году.
Ленин не был специалистом в электротехнике. Он был гениальным философом-марксистом, и это давало ему возможность видеть в электричестве и электротехнике такие стороны, которые в те времена еще неясны были ни ученым, ни инженерам. Так же знал Ленин и об электричестве. И его определение коммунизма говорит
Какие же качества дали возможность получить столько пользы от электричества и позволяют нам ждать от электрической энергии гораздо большего?
Давайте перечислим, какие виды энергии мы знаем на сегодняшний день и используем для наших целей.
Прежде всего, энергия механическая — энергия ветра, падающей воды, энергия вращения любого двигателя, энергия движения любого тела.
Затем следует энергия тепловая — энергия солнца, энергия пара, энергия, освобождающаяся при сгорании различных видов топлива. По существу, горение, окисление есть химический процесс, при котором энергия химическая переходит в тепловую. При других реакциях тепловая энергия может переходить в химическую.
Далее идет электрическая энергия. Потом лучистая энергия — световая, электромагнитная. И, наконец, новейшие достижения физики открыли нам и позволяют приступить к использованию атомной энергии.
Давайте рассмотрим основные свойства электрической энергии. Одним из важнейших ее свойств и достоинств является то, что она легко и прямым путем преобразуется в любой другой вид энергии: в механическую, с помощью различных электродвигателей и электромагнитов; в тепловую, с помощью разнообразных электронагревательных приборов; в лучистую, с помощью электроосветительных и радиоприборов, а также рентгеновских трубок; в химическую — в аккумуляторах. Другое, не менее важное свойство электроэнергии — это то, что она также прямым путем может быть получена из всех других видов энергии. Правда, пока еще не нашли путей прямого преобразования атомной энергии в электрическую. Но работы в этом направлении ведутся большие, и, возможно, не за горами то время, когда будет найдено решение этой великой задачи.
Что означает, когда говорят, что электрическая энергия прямым путем может быть преобразована из любых других видов энергии?
Возьмем, к примеру, получение электрической энергии из тепловой. Есть несколько методов. Первый, наиболее распространенный, вам хорошо известен, это метод, используемый на электростанциях; он относится к косвенным методам получения электроэнергии. Топливо сжигают в топках. Сгорая, оно нагревает воду. Получившийся в результате пар высокой температуры и высокого давления подается в турбину. Под воздействием струи пара турбина вращается и приводит в движение генератор. На выходе генератора развивается электрическое напряжение. Вот сколько получилось этапов: преобразование энергии огня в энергию пара с помощью котла, преобразование энергии пара в механическую энергию с помощью турбины и, наконец, преобразование механической энергии в электрическую с помощью генератора — три этапа!
Второй метод не требует столь сложных и громоздких преобразований. Вы слышали о так называемых термоэлементах. С помощью термоэлементов энергия получается из тепловой непосредственно. Достаточно нагреть спай двух металлов, например меди и висмута, составляющих термоэлемент, чтобы возникла электродвижущая сила. Термоэлектрический эффект был открыт членом Берлинской академии Т. Зеебеком еще в 1821 году. Такой метод получения электроэнергии, как мы видим, является методом прямого получения электрической энергии из тепловой. Беда только в том, что он очень мало эффективен и не может быть применен для создания мощных источников электрического тока.
В последние годы найден новый метод прямого получения электрической энергии из тепловой. Электрическая энергия получается с помощью новых полупроводниковых материалов. Этот путь преобразования тепловой энергии в электрическую уже гораздо более эффективен. Так, тепла обычной керосиновой лампы — «молнии» хватает, чтобы от полупроводникового термоэлемента работал радиоприемник.
Полупроводниковый термогенератор.
Важнейшим свойством электроэнергии является ее способность дробиться на любые доли. Тепловая энергия тоже может дробиться. Возьмите хотя бы систему парового отопления: от одного котла питаются сотни радиаторов, установленных в разных частях здания. Но сколько же приходится затрачивать труда и металла на прокладку соединительных труб! Как это громоздко и неудобно! Не лучше обстоит дело и с дроблением механической энергии. Вспомните об устройстве трансмиссий в мастерской ФЗУ. А с электричеством все это делается очень просто — два или три тонких провода, и энергию можно вести к любому электроприбору.
Но особенно заметно преимущество электрической энергии, когда требуется передавать ее на большие расстояния. Тут уж с ней ничто не может равняться. Механическую энергию вообще не передают на дальние расстояния, тепловую же энергию можно передавать с помощью горячей воды или пара от силы на несколько километров. С электрической энергией может соперничать только ее ближайшая родственница — лучистая энергия: энергия электромагнитная, радиоволн, — и энергия световая. Однако с помощью лучистой энергии люди еще не научились передавать большие мощности в узком параллельном пучке. Сумеют ли они осуществить когда-нибудь передачу энергии без проводов и окажется ли это необходимым, сейчас трудно сказать. Во всяком случае задача такая очень заманчива.
Вот эти-то все свойства электроэнергии позволили Ленину предвидеть всю важность и универсальность применения электроэнергии. Эти-то свойства и дают нам ключ к решению тысяч и тысяч разнообразнейших задач, решение которых средствами механики или вовсе невозможно, или значительно более сложно и дорого.
Прежде чем закончить главу, я хочу вам рассказать о двух крупнейших изобретениях, сделанных в России в конце XIX века: о радио и самолете. Каждому из них предстояло оказать решающую роль в создании техники сегодняшнего дня.
Изобретение радио было предсказано наукой. Великий английский физик Фарадей в 1831 году открыл закон электромагнитной индукции. Он же ввел в науку и понятие о магнитном поле и магнитных силовых линиях. К концу жизни Фарадей пришел к заключению, что свет — это тоже электромагнитные колебания. Но он не решился опубликовать свои мысли, настолько они были в то время необычны.
Это сделал за него другой великий ученый, Д. Максвелл, который начиная с 1864 года работал над созданием математической теории электромагнитного поля. Эта теория предсказала существование электромагнитных волн. Но она совсем не говорила о том, как их можно получать и для чего эти волны можно использовать в жизни.
В 1886 году немецкий физик Г. Герц сумел опытным путем доказать существование электромагнитных волн.
7 мая (25 апреля ст. ст.) 1895 года на заседании Русского физико-химического общества при Санкт-Петербургском университете зачитывалось сообщение. Делал его профессор Александр Степанович Попов. И, несмотря на то что сообщение называлось очень скромно и буднично: «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», оно стало историческим. Потому что в этот день участникам заседания было рассказано о родоначальнике всех современных радиоустройств, о знаменитом «грозоотметчике». День 7 мая у нас в Советском Союзе — праздник радистов, День радио.