Elektromos távíró

Az elektromágneses távírót az amerikai festőművész, technikus, Samuel Finley Breese Morse találta fel. A távíró kezdetleges tervét 1832. október 19-én vázolta fel.

A terv megálmodása után a megvalósítás annál nehezebben ment. 1837-ben két segéderőt is maga mellé fogadott, és így a közös munka eredményeként 1837. szeptember 4-én mutatta be a sokszorosan javított telegráfot. Egy fél kilométerrel távolabb lévő munkatársa adni kezdte a jeleket, és erre az előadóteremben álló készülék ingája titokzatos tüskéket rajzolt a papírszalagra. Ekkor Morse leolvasta a számokat, és mivel a kódokat már fejből tudta, azonnal mondta is a szöveget: „sikeres kísérlet a távíróval 1837. szeptember 4-én."

A róla elnevezett morzeábécét csak később, 1839-ben dolgozta ki, amely az egységes nemzetközi jelzésrendszerré vált pont-vonal kombináció. A rendszer az 1990-es évekig hivatalos használatban volt. 1838. február 20-án mutatta be Morse a távíró továbbfejlesztett változatát, és ez alapján húzták fel az első távíróvonalat Baltimore és Washington között. Az első közvetített jel az M betű morzejele volt, az első mondat pedig 1844. május 24-én futott át rajta. A villamos távíró vonalat 1845. április 1-én nyitották meg a nagyközönség számára.

Az elektromos távíró még a feltaláló életében meghozta a sikert és elismerést, akinek tiszteletére New York városa két szobrot is emelt.

Nyílászárók hőhatásai, hőérték javítása

Nyílászárók mellé ülve előfordulhat, hogy a hideg napokon egyik oldalunk fázik, annak ellenére, hogy a hőmérő ugyanannyit mutat, mint a szoba egyéb helyén. Ez azért fordulhat elő, mivel a belső falak sugárzása kisebb mértékben befolyásolja hőérzetünket, mint a hűvösebb külső. A nyílászárókban az üveg fokozott hőszigetelésűre cserélésével a belső felület hőmérséklete megemelkedik, és a kellemetlen aszimmetrikus érzés megszűnik. Az ablakok két-, valamint háromszoros üvegezése, az üvegre gőzölt fémbevonat, illetve az ablaküvegek közé töltött nemesgáz mind az optimális hőszigetelést segítik elő, de biztosítják a fokozottabb hangszigetelést is, és ez kedvez az ablak élettartamának.

Építkezésnél, amikor a nyílászárókat berakják a helyükre, szigetelő anyaggal vonják körbe őket azért, hogy még a kis réseken se tudjon a fűtés távozni, vagy a hideg beáramolni. Télen ugyanis az ablak üvegezése, kerete, az üveg szélének rögzítésénél kialakuló hőhidak és a szellőztetés által okozott hőveszteség miatt az ablak körül energiaveszteség alakul ki.

A nyílászárók állapota is változik az idők során. A nem megfelelő nyílászáró réseinél a fűtési energia akár 30%-a is távozhat. Először fel kell mérni a nyílászárók állapotát, majd el kell dönteni, hogy elegendő-e a nyílásainak és a csatlakozásainak a tömítése, vagy teljes cserére lesz szükség. A régi ablakoknál a hő- és hangszigetelésen leginkább úgy lehet javítani, ha szigetelőcsíkkal leszigeteljük. Ezek a szigetelőcsíkok öntapadóak és elég rugalmasak, anyaguk habszivacs és gumi. Ha nem tömíthetők már a meglévő szerkezetek, akkor a nyílászárók cseréjét kell megvalósítani, amely történhet úgy, hogy a meglévő tok a helyén marad, és abba kerül az új ablak, vagy a teljes ablakcserével. Az utóbbi esetében, vagy a tömítés elhelyezésekor, amennyiben a meglévő egyéb szerkezeteket változatlanul hagyjuk, előfordulhat falnedvesedés, penészesedés, amelyet nem a beépített új nyílász� �ró eredményez, hanem a szellőzés csökkenésével az épület belsejében levő nedves levegő jobban fel tud dúsulni és az hamarabb lecsapódik a hidegebb felületen.

Komolyabb minőségi változást eredményez a nyílászárók tömítése, vagy a teljes nyílászárócsere, viszont nagyon lassan megtérülő beruházásnak számít.

Radon gáz

A radon egy radioaktív nemesgáz, láthatatlan, szagtalan. Az urán bomlási sorában található meg. Anyaeleme a rádium, amely megtalálható a földkéregben, a talajban és részben építőanyagainkban. A radon felezési ideje 3,8/nap, tehát ennyi idő alatt csökken a felére a kezdeti mennyisége.

Ez az idő elég arra, hogy a talaj felső rétegeiből – vagy az építőanyagokból – a levegőbe kerüljön, és itt a körülményektől feldúsulva a lakosság természetes eredetű sugárterhelésének meghatározó alkotórésze legyen.

Amikor kikerül a szabadba, a radon nagy mértékben felhígul, aktivitási koncentrációja néhány Bq/m3 lehet. Mivel a radon nemesgáz, ezért a belélegzett radon túlnyomó részét kilélegezzük. Ugyanakkor bomlástermékei a levegőben található kisméretű szilárd részecskékhez, az aeroszolokhoz kötődnek, amelyek jelentős hányada kiülepedik tüdőnkben, a hörgőkben. Ezek a falára rakódhatnak, és ott megtapadva alfarészecskékkel bombázzák a hörgőhám leginkább sugár-érzékeny, osztódó sejtrétegét. Egy részük – oldékonyságuktól függően – bekerül a keringésbe, majd az egyes szervekbe, szövetekbe.

Az alfa-sugárzásnál ugyanaz az elnyelt energia 20-szor nagyobb biológiai hatást válthat ki, mint a röntgen-, gamma- vagy a béta-sugárzásé. Ez a sűrűn ionizáló sugárzások esetében a rövidtávon belüli nagy energiaátadás miatt lehetséges. A sejtek elpusztulnak, vagy mutáns sejtek keletkeznek az energiaátadás hatására. A mutáns sejtek könnyen rák előtti állapotba kerülhetnek, majd egyéb káros hatásokra rákos sejtekre osztódhatnak. Magas radon-koncentráció esetén a radon és leányelemeinek hosszú időn át történő belélegzése megnöveli a tüdőben a rákos daganatok kialakulásának kockázatát.

Akkumlátor

Az akkumulátor egy energiatároló eszköz, mely a villamos energiát, ami töltéssel kerül a szerkezetbe, vegyi energiává alakítja át. Ezt hosszabb ideig lehet tárolni. Kisütéskor visszaalakítja villamos energiává. Az akkumulátor egyenfeszültség tárolásra, szolgáltatásra alkalmas közvetlenül.

Működési elve:

Az akkumulátor úgy működik, mint egy galvánelem, ha fogyasztót kapcsolunk hozzá. A töltésszétválasztó folyamat közben elektródáinak anyaga átalakul. A folyamat végén az akkumulátor kisütött állapotba kerül, lecsökken a kezdeti feszültségértéke. Töltés során feszültség hatására töltőáram alakul ki. Ekkor az akkumulátor fogyasztóként energiát vesz fel, aminek hatására a vegyi folyamatfordított irányban megy végbe és az elektródák anyaga eredeti állapotba kerül. A folyamat vége az akkumulátor feltöltöttségét jelzi.

Kisütés során az akkumulátor kapocsfeszültsége csökken, töltés során nő. Amennyiben a kapocsfeszültség érték alá esik, a kisütést be kell fejezni, mert károsodást eredményezhet. Ez nem minden típusra igaz. Töltésnél, mikor a kapocsfeszültség a megadott értéket eléri, a töltést is be kell fejezni. A túltöltés károsíthatja az akkumulátort.

Fajtái:

- savas akkumulátorok

- lúgos akkumulátorok

A savas akkumulátorokat pl. gépkocsikban alkalmaznak. Névleges cellafeszültsége 2V. Egy 12 V-os akkumulátor 6 darab, sorosan kapcsolt cellából áll.

Lúgos akkumulátorok közé soroljuk a nikkel-kadmium, nikkel-vas és a cink-ezüst akkumulátorokat, illetve más elektróda rendszerű akkumulátorokat.

Elektronikus berendezésekhez száraz akkumulátorcellákat használnak, melyek hasonlóak az elemekhez (AA, AAA, C, D, 9V) méretüket tekintve, hogy azok az elem helyére felhasználhatóak legyenek. Különböznek azonban üresjárati feszültségükben. Az akkumulátorcellák, mint a Ni-Cd (nikkel-kadmium) és a Ni-MH (nikkel-metálhibrid) névleges üresjárási feszültsége 1,2V. Ez a működtető feszültség kisebb, mint az elemeknél, de ez általában nem okoz gondot a berendezések használatakor.

Akkumulátorok hatásfoka:

Az akkumulátor nagyobb töltést és energiát vesz fel, mint amekkorát lead.

Mérése:

- amperóra-hatásfok: a visszaadott és felvett amperórák hányadosa

- wattóra hatásfok: visszaadott és felvett energia hányadosa

Newtoni mechanika

Isaac Newton fogalmazta meg az elméletet, amelyben az erő és a mozgás közötti összefüggéseket tárgyalja a mindennapi – illetve az atomoknál sokkal nagyobb méretű, és a fénysebességhez képest lassan mozgó – testek körében.

Newton három mozgástörvényében fejeződik ki az elmélet. Az időt egyenletes mozgásúnak, abszolútnak, minden megfigyelő számára azonosnak és a tértől különbözőnek tekinti, tömeg és energia között nem feltételez kapcsolatot.

Fosszilis energiahordozók

Növényi és állati maradványokból keletkező, levegőtől elzárt bomlás során létrejött energiahordozók a fosszilis (megkövült) energiahordozók, amik évmilliók alatt alakultak ki. Szilárd, folyékony vagy gáznemű halmazállapotúak, nagy az energiasűrűségük, főként szenet és hidrogént tartalmazó vegyületek.
Ezek a nem megújuló energiaforrások körébe tartoznak. Aminek a felhalmozódásához évmilliók kellettek, azt az emberiségnek néhány száz évébe telt felemészteni.
Alapvető fosszilis energiahordozók a szén, a kőolaj, az olajtermékek és a földgáz.
Az antracit ásvány a legősibb szénfajta, aminek 92-98%-os a széntartalma. Leginkább kokszgyártásra és gáztermelésre használták, szerkezete grafitszerű rácsot alkot.
Energiahordozók közül a legjelentősebb a szén, az összes feltárt készletek 75%-át képezi. Fűtőértékük 20 000-32 000 kJ/kg között van, a barna kőszén 15 000-20 000 kJ/kg fűtőérték között mozog. A 40% alatti nedvességtartalmú szén a barnaszén. A kőolaj sokféle szénhidrogént tartalmaz, desztillációs eljárással a finomítókban 300°C-ra melegítik és kondenzálják a távozó anyagokat. Így keletkezik a könnyű- és nehézbenzin, a petróleum és a gázolaj. Legvégül visszamarad a pakura.
A levegő kizárása mellett hevítik az ásványszenet, a benne lévő víz és szénhidrogén gázalakban elillan, az ásványszénből visszamaradó szén legtöbbször por. A lignit nedvességtartalma nagy, így fűtőértéke kisebb. Leginkább akkor célszerű használni, ha olcsón kitermelhető külszíni fejtéssel. A fekete és barnaszén aránya kb. 4:1, hazánkban ellentétes az arány, magas hamu és kéntartalmú készleteink vannak, ami leginkább erőművekben használható.
A kőszenet ipari méretekben kb. 400 éve, a kőolajat kb. 100 éve használják. Számítások szerint a kőszénkészletek még néhány száz évig, a kőolajkészletek 30-60 évig biztosítják a világ energiaszükségletét. Ezután a nukleáris energia vagy a megújuló energiaforrások (szél-, víz-, napenergia) használata kerül előtérbe.

Váltakozó áram

Olyan elektromos áram, amelynek iránya szabályos időközönként megfordul. Az áram nagysága, iránya és feszültsége folyamatosan változik, amikor a váltóáramú generátor tekercse elfordul a mágneses térben. Az elektronok ilyenkor másodpercenként 50-60-szor váltakozva folynak az egyik, majd a másik irányba a vezetékben. Ez nem befolyásolja a hatásukat.

A távvezetékek váltakozó áramot továbbítanak, és a transzformátorok ezt alakítják át a megfelelő feszültségre.

Kétféle módon lehet megadni a váltakozó áram feszültségét:

• effektív érték, ez megadja, hogy a váltakozó áram mekkora egyenfeszültséggel egyenértékű hatást fejt ki, illetve
• csúcsfeszültség, amely a jel amplitúdó tényleges nagyságát adja meg.

Az áram váltakozása általában szinuszos, ilyen feszültség keletkezik ugyanis a generátorok mágneses mezőkben forgó tekercseiben. Szinuszos váltófeszültségnél az effektív érték a csúcsfeszültség 0,707-szerese.

Magyarországon váltakozó áram a hálózati áram. Európában a hálózati áram 50 Hz frekvenciájú (az USA-ban 60 Hz). Ez azt jelenti, hogy az elektronok másodpercenként 50-szer felváltva az egyik, 50-szer a másik irányba áramlanak.

Változó áramokon belül vannak váltakozó áramok, ilyenkor a vezetőben a töltések előre-hátra mozognak, és előre-, illetve hátramozgáskor ugyanannyi töltés halad át a vezető keresztmetszetén. Ilyenkor nulla az átlagos töltésmozgás.

Létrehozása

A tekercs belsejében váltakozó mezőt hoz létre a nyugvó tekercs előtt forgó mágnes, emiatt elektromágneses indukció jön létre. Ekkor a váltakozó áram indukálódik a zárt tekercsben, mivel az áramerősség folyamatosan, az áram iránya pedig időközönként változik.