Bay Zoltán

Bay Zoltán 20. századi természettudós, feltaláló.

(Forrás: Wikipedia)

1900. július 24.-én született Gyulavárin. Nevéhez fűződik a fényre alapozott méterdefiníció, a fotoelektron-sokszorozó és a magyar Hold-radar kísérlet.
Középiskolai tanulmányait a debreceni református kollégiumban végezte. Sokáig nem tudott dönteni, hogy a természet-, vagy a társadalomtudományokat válassza-e élethivatásul. Példaképe volt Eötvös Lóránd, aki végül „segített" döntésében.

A gimnázium után Budapestre került, a Pázmány Péter Tudományegyetemen folytatta a tanulmányait. A diploma megszerzése után az egyetem Elmélet Fizika Tanszékén lett tanársegéd. 1926-ban megszerezte a doktori fokozatát fizikából a legmagasabb kitüntetéssel. Érdeklődése már az egyetemi évei alatt is az akkor újnak számító atomfizika felé fordult, doktori disszertációját is ebben a témában írta. Tudományos eredményei és érdeklődési köre miatt munkáját Berlinben folytatta. Ekkoriban a német főváros a fénykorát élte. Nagyon sok neves fizikus dolgozott ebben az időben itt (pl. Albert Einstein, Max Planck).

Itt tartózkodása alatt kutatómunkát folytatott, a hidrogénmolekula folytonos színképén alapuló, új, nagyenergiájú ultraibolya fényforrást fejlesztett ki. Berlinből hazatérve Szegeden tanított elméleti fizikát. Itt ismerkedett meg Szent-Györgyi Alberttel, akivel később figyelemre méltó cikkeket írt tudományos együttműködésben. 1936 és 1948 között az Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. kutatólaboratóriumának vezetője volt.

Ezalatt az idő alatt Bay számos találmányára kapott szabadalmat:

• nagyfeszültségű gázcsövek
• fénycsövek és elektroncsövek kifejlesztése
• elektrolumineszcenciára vonatkozó szabadalom
• rádió-vevő készülékek áramköreinek kifejlesztése
• deciméteres rádióhullámú technika

Az egyik legismertebb Bay Zoltán nevéhez kapcsolódó eredmény a Hold-radar kísérlet. 1945 nyarán kezdődtek a kísérletek, 1946. február 6.-án jelentették be, hogy sikerült a Holdra radarjelet küldeni és a visszavert jelet érzékelni. Ez azért volt nagyon jelentős, mert ez volt az első alkalom, hogy az ember elért egy Földön kívüli objektumot.

1948-ban emigrációba kényszerült, itthon megfosztották állampolgárságától, kitüntetéseitől, és az Elektrotechnikai Egyesület is kizárta a tagjai közül. Ezért elfogadta a George Washington Egyetem meghívását, és itt a kísérleti fizika professzora lett. Együtt dolgozott Neumann Jánossal, és Szent-Györgyi Alberttel biofizikai témákban.

A 70es évek hozta el számára a sikert. Ekkor sorra érik a kitüntetések a világ nagy egyetemein. 1989-ben az MTA helyreállítja teljes jogú tagságát. 1990-ben átvehette a Magyar Köztársaság Rubinokkal Ékesített Zászlórendjét. Elektrotechnikai Egyesületi tagságát is helyreállították és örökös tiszteletbeli elnökévé választották.

1992. október 4.-én hunyt el Washingtonban. Hamvait hazaszállították és szülőfalujában temették el 1993. április 10.-én.

A Nap

A Naprendszer messze legnagyobb központi csillaga, de a világűr számos csillaga közül csak egy. Körülötte kering a Föld, valamint a Naprendszerhez tartozó bolygók, kisbolygók, üstökösök. Tulajdonképpen egy roppant forró gázgömb, amely fényt is kibocsát. A Nap egy nukleáris kemence, 73, 5%-ban hidrogénből áll, amelyben a hidrogén atomjai a nagy nyomás hatására héliummá alakulnak. Ez a nukleáris folyamat hatalmas energia felszabadulásával jár.

Minden más csillaghoz képest, a Nap van legközelebb hozzánk. Más tekintetben egy szokványos csillag, közepes méretű, amely saját tengelye körül forog. Lapultsága igen kicsi: az egyenlítő mentén csak 10km-rel szélesebb, mint a sarkokon. A Nap nélkül azonban a Föld sötét, hideg és élettelen volna. A Nap akkora erővel rendelkezik, hogy szabad szemmel belenézve károsíthatja a szemünket.

A Nap nem szilárd anyagból áll, hanem egy nagyon sűrű gázbolygó. A külső felületét fotoszférának, a belső réteget konvekciós zónának hívjuk – ezen belül pedig a Nap legforróbb része található. A magban (azaz a középpontban) játszódnak le a nukleáris folyamatok. Mielőtt a magban felszabaduló energia eléri a felszínt és kiáramlik az űrbe, áthatol a különböző rétegeken, a kromoszférán, a fotoszférán. A Nap energiája nélkül a Földön nem volna élet.

A Nap fotoszféráján ("felszínén") sötét foltokat – napfoltokat- fedezhetünk fel. Hőmérsékletük jóval alacsonyabb, mint a környezetüké. Ezek a foltok akár több ezer km átmérőjűek is lehetnek. A napfoltok száma kb. 11 éves ciklus szerint változik.

A Napban gyakran erős viharok játszódnak le, ekkor az ott levő elemi részecskék nagy sebességre gyorsulnak fel és kilökődnek az űrbe. Fény, hő, hidrogén- és héliumatommagok, elektronok távoznak a Nap atmoszféráján és kromoszféráján túlra.

Napfogyatkozáskor a Hold a Nap fényének útjába áll, és emiatt a Földre árnyékot vet. A Földről általában csak részleges fogyatkozások láthatók, de amikor a Hold teljesen eltakarja a Napot, a nappal pár percre éjszakába fordul át. Ekkor a Földről csak a Nap koronája látható.

Lenyűgöző adatok a Napról:

• justify;line-height:normal;mso-list:l0 level1 lfo1;tab-stops:list 36.0pt">A Nap átmérője körülbelül 1.390.000 km- százszor nagyobb mint a Földé.
• justify;line-height:normal;mso-list:l0 level1 lfo1;tab-stops:list 36.0pt">Tömege: 1,989*10³⁰ kg
• justify;line-height:normal;mso-list:l0 level1 lfo1;tab-stops:list 36.0pt">A Nap felszínének hőmérséklete körülbelül 5800 K. A mag hőmérséklete még ennél is forróbb, 15.000.000 K.
• justify;line-height:normal;mso-list:l0 level1 lfo1;tab-stops:list 36.0pt">A Napfény 8 perc 20 másodperc alatt éri el a Földet.
• justify;line-height:normal;mso-list:l0 level1 lfo1;tab-stops:list 36.0pt">A Nap 400x távolabb van tőlünk mint a Hold.
• justify;line-height:normal;mso-list:l0 level1 lfo1;tab-stops:list 36.0pt">Úgy tartják, hogy a Nap a Földhöz hasonlóan 4,6 milliárd éves.
• justify;line-height:normal;mso-list:l0 level1 lfo1;tab-stops:list 36.0pt">A Naprendszer anyagának 98,8%-a a Napban van, átmérője 109 földátmérő.

A LED lámpák előnyei

A LED lámpák használata igazolja, hogy jobb hatásfokkal, költséghatékonyabban, hosszabb élettartalommal élvezhetjük, mint a hagyományos izzót, vagy halogén spot lámpát. Fontos pozitív tulajdonsága, hogy az izzóval szemben – amely teljes felületen világít, rossz fényhasznosítással – a LED fényforrások irányított fények, 60-150 fokos szögben világítanak, de nem síkra, hanem hengerre ültetve a 180 fokos szöget is meghaladhatja. A fény így oda irányítható, ahol szükség van rá.

A LED fényforrások előnyei:

Energiatakarékos:

Legnagyobb előnyük az energiatakarékosság. Működésükkor nem egy fémszál felmelegedéséből, izzásából érik el a fény kibocsátását, hanem elektronok szabadulnak fel, így nincs hőveszteségük. A hagyományos izzókhoz képest így akár 90% energia-megtakarítás is mérhető.

Fény hasznosítása:

A hagyományos izzók az áram nagy részét melegítésre használják, nem pedig világításra, ezért igen alacsony a fényhasznosításuk: 8-14Im/W. A LED értékei általában 50-80 Im/W, de léteznek már 100Im/W értékűek is.

Hőtermelés:

A hőtermelése minimális, ezért felhasználható olyan helyeken is, ahol a melegedés veszélyforrás lehet. Kevésbé terheli a légkondicionáló rendszereket.

Élettartam:

A hagyományos izzók megközelítőleg 1000 üzemórát bírnak, a halogén izzók 3-5 ezret, a kompakt fénycső 8-12 ezret, a LED pedig 30-100 ezret.

Karbantartási költségek:

Hosszú élettartalmuk miatt szinte egyszeri beruházást igényel. Ajánlott nehezen hozzáférhető helyekre, mint pl. egy medence alja, vagy homlokzat világítás.

Helyigénye:

Helyigénye kicsi, hiszen csupán 3-8 mm méretű LED fényforrások is kaphatóak.

Szemre való hatása:

Nem vibrál, ezért nem bántja a szemet

Fény irányíthatósága:

LED esetében alacsony, vagy egyáltalán nincs fényszmog, vagyis oda világít ahol arra szükség van.

Fényerő szabályzása:

Fényereje szabályozható, negatív következménye nincs.

Színválaszték:

Egy foglalat több színű fény kibocsátására képes. Több, mint 16 millió szín elérhető megfelelő keveréssel.

Késleltetés nélkül kapcsolható:

Nem szükséges megvárni a bemelegedést a megfelelő fényerősséghez. A LED azonnal produkálja a kívánt fény erősségét.

Ki/BE – kapcsolás:

A sok ki-be kapcsolásnak nincs élettartamot rövidítő hatása.

Törpefeszültségről történő üzemeltetés:

12 V törpefeszültségről is üzemeltethető, ezért gyerekek környezetében biztonsággal használható

Rázkódás, ütés:

Mivel izzószálat nem tartalmaz egy rázkódás, vagy ütés nem feltétlenül jár a fényforrás elvesztésével. Az autóiparban emiatt egyre gyakoribb a felhasználása.

Fényspektrum:

Fényspektruma keskeny, nem tartozik bele sem az UV, sem az infravörös tartomány, ezért nem károsítja a tárgyak anyagát, színét. Kirakatban ezért ideális megoldás.

Gázok:

Nincs szüksége, így nem is tartalmaz gázokat a működésekor.

Magasabb a beszerzési ár a hagyományos fényforrásokhoz viszonyítva, ami elsősorban az új technológiának köszönhető, plusz még olyan járulékos költségek is felléphetnek, mint a LED viszonylag alacsony lumen kibocsátása miatt a kiváltandó halogén spot-ok meglévő meghajtó áramköréhez megfelelő tápegység beszerelése. Azonban a beszerzési költségek mellett számbavéve a karbantartási és energiaköltségeket is, azt kell látnunk, hogy hosszútávon a LED világítás messze felülmúlja a hagyományos izzókat és halogéneket, és erőteljesen fenyegeti a kompakt fénycsövek világát is.

Dinamó felépítése, működése

Dinamónak nevezzük azokat a forgó átalakítókat, amelyek mechanikai energiából egyenáramú villamos energiát állítanak elő.

Működése
A mozgási indukciót hasznosítja feszültség létesítésére, mert az erős mágneses térben mozgatott villamos vezetőben az erővonalmetszés hatására feszültség jön létre. A keletkező feszültség nagyságát állandó mágneses térerősségnél és távolságnál a mozgás sebessége határozza meg.

Ha mágneses térben vezetőt mozgatunk (forgatunk) az erővonalmetszés hatására a vezetőben feszültség indukálódik

A dinamóelv

Minden korábban mágnes hatás alá került vastestben valamekkora visszamaradó (remanens) mágneses tér van jelen. Ha ebben a gyenge mágneses térben egy vezetőt mozgatunk, és a vezetőben létrejövő áramot a vastest körüli tekercsbe visszavezetjük, növelni tudjuk a vastestben az erővonalak számát. A sűrűbb erővonalak között mozgatott vezetőben már több áram folyik, ami aztán ismét a vastest erővonalainak a számát növeli. Az öngerjesztés addig növekedhet, amíg a vastest mágnesesen telítetté nem válik; vagy addig, amíg a visszavezetett gerjesztőáramot nem korlátozzák valamilyen szabályzóval.

Az egyszerű öngerjesztő dinamóban egy tekercset és egy mágnesezett fémkorongot alkalmaznak. Amint a korong pörögni kezd, elektronáramlás indul meg a tekercsen keresztül.

A felgyorsult technikai fejlődés hatására az 1850-es években a figyelem mindinkább a generátorok felé fordult. Akkorra már sikerült a mágnes-elektromos gépek teljesítményét 1 kW körüli értékre növelni. Ez akkor még nem a működési elv tökéletesítésével történt, hanem elsősorban a technikai eszközök méretének megnövelésével. A kísérletek során patkómágnesek egész tucatjait építették a mágneses pólusba, aminek hatására a gép tömege elérte a 2-3000 kg-ot is. Akkora már felismerték, hogy az elektromágnes sokkal erősebb mágneses térrel rendelkezik, mint a patkómágnes, de még nem tudták, hogyan táplálják folyamatosan az elektromágnest. A magyar Jedlik Ányos volt az első, aki felismerte, hogy a generátor saját energiájával is képes működését létrehozni és fenntartani. Kísérletében ezt úgy alkalmazta, hogy az addig használt állandó mágnesek helyett, egymással szem be helyezett két elektromágnest, melyek mágneses mezőt keltettek a forgórész körül, s amikor a tekercs egyik oldala elhaladt az északi pólus előtt, metszette az erővonalakat, és áram indukálódott benne. Amikor a keret továbbfordult, az áram is elenyészett, de a déli pólus elé érve feltámadt, s már ellentétes irányba folyt. A keret csatlakozott a kommutátorhoz, így a külső áramkörben mindig egy irányban folyt az áram.

A két szénkefe egyenáramot vesz le a kommutátorról.

Az állórész és a forgórész jól mágnesezhető lágyvas lemezekből készülnek.

Bár a dinamóelvet Jedlik Ányos fedezte fel 1861-ben, azonban a tőle függetlenül kutató német Ernst Werner von Siemens szabadalmaztatta elsőként 1866-ban. ‎ Vele szinte azonos időben 1867-ben Charles Wheatstone szintén nyilvánosságra hozott egy dinamó-elvet, de ő ‎párhuzamos kapcsolást javasolt.‎ A dinamókat a fajlagosan nagy súly, a kommutátor és a kefék alacsony élettartama, valamint a generátorokhoz képest kisebb teljesítmény és hatásfok jóformán kiszorította a használatból.

A generátor által előállított váltakozó feszültséget már a készülékben egyenirányítják és így hasznosítható. Ennek ellenére azokat az öngerjesztésű generátorokat, amelyek egyenáramot szolgáltatnak, továbbra is dinamónak nevezik.

Függőleges falszigetelés

A talajjal határos falszerkezetek függőleges felületeit a talajból támadó vagy a leszivárgó felszíni vizek ellen védő szigetelés.

Két lehetőség van erre:

• az egyik az, hogy először egy teherhordó falat készítjük el, amelyet simító vakolattal látunk el, erre készítjük el a függőleges szigetelést, amely elé szigetelés védő falat húzunk úgy, hogy a téglafal és a szigetelés közé habarcsot helyezünk,
• a másik pedig az, hogy a szigetelést tartó falra készítjük el a szigetelést, majd a 4 cm távolságban lévő szerkezeti fal, és a szigetelés közé folyamatosan habarcsot helyezünk.

Akkor van szükség erre a szigetelési módra, ha az épület alápincézett, és a falazatot a felszín alatti vizek támadják. Ha csak kisebb mennyiségű vizesedés megakadályozására van szükség, akkor egy utólagosan készülő függőleges falszigetelés is elég lehet.

Lineáris fénycsövek

A lineáris fénycsövek jellemzői:

• 80%-kal kevesebb energiát fogyasztanak, mint a hagyományos izzólámpák;
• élettartamuk akár 20-szorosa (20 000 óra) is lehet a hagyományos izzólámpákénak;
• napjaink fénycsövei a fehér sokféle vonzó változatában – a meleg fehértõl a hideg fehérig – kaphatók;
• lágy, szórt fényük kiválóan alkalmazható általános világításhoz.

Vízmegtakarítás

A vízzel való takarékosság nem csak pénzügyi kérdés, hanem egy szemlélet is, mivel a tiszta ivóvíz életünk elengedhetetlen része. Azzal, hogy óvjuk környezetünket, bztosítjuk gyermekeinknek és unokáinknak, hogy élvezhessék a Föld és természet adta lehetőségeket és kincseket.

Mindenhol jellemző, hogy a jó minőségű, tiszta ivóvízbázisok veszélybe kerültek, elsősorban az emberek által. Néhány országban, mint többek között Nagy-britannia, Ausztrália és Spanyolország korlátozzák az ivóvíz szabad felhasználását.

Hazánkban 18-22 liter vizet engednek át átlagban másodpercenként a forgalomban lévő csapok, ám ez a mennyiség szükségtelen.

Kézmosáskor, tisztálkodáskor sokszor nincs szükségünk olyan mennyiségű vízre, amennyit valójában felhasználunk, de az ún. vízfék a kart 50%-os nyitottságnál enyhén megakasztja. Ez egy jó módja a vízhozam korlátozásának, illetve a másik a kifolyó elé szerelhető, vagy már gyárilag beépített sugárrendező.

A modern sugárrendezőkből léteznek bonyolultabbak is, ám egy cél közös, hogy viszonylag kis vízmennyiségnél is sok víz látszatát kell kelteniük, ami legegyszerűbben levegő bekeverésével érhető el.

A korszerű mosógépek ma már lehetővé teszik az "intelligens" vezérlést, ami érzékeli a ruhaadag súlyát, milyenségét, nedvszívó képességét, és az adatok birtokában meghatározza az optimális vízmennyiséget, valamint mosási időt.

A háztartási műveletek másik vízigényes területe a mosogatás. A mai mosogatógépek nem ritkán mindössze 14-15 l vízzel dolgoznak 1kWh körüli villamos energiafogyasztás mellett. Ha csak a kézi mosogatás közben felhasznált víz mennyiségét vesszük alapul, ami átlagosan 50-60 l körül van, egyből észrevehető a különbség.

Egy jó, bár minimális vízmegtakarítási módszer, ha esővízzel locsolunk. Ehhez elég, ha néhány hordót kiteszünk az eresz alá. A növényeknek különösképpen jó a lágy esővíz, de felmosóvízként is jó szolgálatot tesz.