Ampére-féle gerjesztési törvény

1827-ben fogalmazta meg André Marie Ampére. A törvény az elektrodinamikaban a vezetőben folyó elektromos áram és az általa keltett mágneses mező közötti összefüggés.

A törvény kimondja, hogy bármilyen alakú vezetékekben folyó áram keltette mágneses mezőre általánosan érvényes, hogy bármely (irányított) zárt görbére számított örvényerősség független a görbe alakjától és az általa körülvett áramok algebrai összegével arányos.
Két párhuzamos, egymástól R távolságra lévő, l hosszúságú vezetőben folyó I₁, illetve I₂ áramerősség esetén fellépő elektrodinamikus erő:
F = 2*10-7 I₁ I₂ 1/R
E törvény alapján definiálják az áramerősség SI mértékegységét.

Vízturbina

A vízturbina egy olyan forgó erőgép, amely a mozgó folyadék energiáját a járókerék forgatásával mechanikai munkává alakítja át.

Története

A 19. században fejlesztették ki, és akkor kezdték alkalmazni széles körben ipari energiaforrásként, elsősorban elektromos energia fejlesztésére. Az előnyük az, hogy tiszta és megújuló energiát használnak fel.

A kezdeti időkben korlátozott volt a víz energiájának a hasznosítása, ugyanis azt csak helyben tudták felhasználni. Nagy lendületet adott a villamos energia termelésének a lehetősége, mivel ez biztosította az energia nagyobb távolságra való szállítását. A feltaláló Benoit Fourneyron, francia mérnök volt. Ő egy sokkal hatékonyabb vízkereket használt, és ezzel az első sikeres vízturbinát biztosította. Azonban több újítást is tartalmazott ez a turbina. Az egyik legfontosabb, hogy a vízbe merülő turbina vezetőlapátokkal rendelkezett, és így a vizet pontosan a lapátokra irányította. Ezzel pedig biztosította a víz egyenletes elosztását, amely megnövelte a hatékonyságot. St. Blasien-ben alkalmazták az első ilyen turbinát.

Ezt követően újabb és újabb fejlődések, fejlesztések következtek. Például a magyar Bánki Donát által kifejlesztett, és róla elnevezett Bánki-turbina. További típusok még: Francis-, Pelton-, Kaplan-turbinák.

A turbina szót Claude Bourdin francia mérnök vezette be a 19. század elején (egy latin igéből, az „örvénylés" vagy „örvény" szóból ered).

Működése

Az áramló víz a turbina járókerekeinek lapátjaira irányul, ez által erőt gyakorol a lapátokra. Mivel így a járókerék forog, az erő egy út mentén hat, tehát egy út mentén ható erő munkát végez. Ily módon a vízáram energiát ad a turbinának.

Két nagy csoportja van a turbináknak: a reakciós-, és a szabadsugár-turbinák.
A vízturbinák alakja a működtető vízoszlop nyomásától függ.

Felhasználása

A legnagyobb vízenergia felhasználók a világon Svájc, Olaszország, Norvégia, Svédország és Finnország. Majd az utóbbi évtizedekben Oroszország, Németország, USA és Dél-Amerikában, Brazíliában, valamint Afrikában is létesítettek hatalmas erőműveket. A világ legnagyobb vízienergia-készletével Afrika rendelkezik.

Fényenergia

A fényenergia elsődleges természetes forrása a nap. A napenergia kifogyhatatlan, biztonságos, tiszta és a világon bárhol elérhető energia.

· Felhasználásának módjai:

o Közvetlenül (passzív felhasználás):

§ Az üvegházhatást kihasználva épületek (például télikertek) melegítésére

§ Mezőgazdaságban üvegházak, fóliasátrak melegentartására (kiegészítőként)

§ Természetes fényforrásként (világítás)

o Közvetve (aktív felhasználás):

§ Fényenergiából hőenergia:

· Használati melegvíz előállítására az arra alkalmas napkollektor segítségével az ellátó rendszer kiegészítéseként (Magyarországon nyáron helyes méretezés mellett az egész szükséglet fedezhető vele)

· Fűtésrásegítésre szintén napkollektor segítségével (alacsony hatásfok miatt kevésbé használatos)

§ Fényenergiából villamos energia:

§ Napelem (az úgynevezett fotovoltaikus eszköz) segítségével a nap energiája villamos energiává alakítható, felhasználására kétféle mód ismert. Egyik a hálózatba termelő kiserőmű, mely esetén a helyben fel nem használt villamos energiát a hálózatba táplálják, míg a másik esetben az úgynevezett sziget üzemű rendszer esetén a termelt felesleget akkumulátorokban tárolják.

· Biológiai felhasználás:

o Fotoszintézis

§ A növények, egyes moszatok, baktériumok a fényenergiát biokémiai úton szervetlen anyagokból szerveseket képesek létrehozni.

o Léteznek bizonyos fényenergiát gyógyításra használó eljárások is, ám ezek a nyugati orvoslásban kevésbé elfogadottak.

Előnyök és hátrányok:

A fényenergia hasznosításának előnyei:

· Olcsó (ha a hasznosító-rendszer készen van, gyakorlatilag ingyen juthatunk hozzá)

· Tiszta, biztonságos, megújuló energia.

· Környezetbarát, hiszen környezetterheléssel csak a hasznosításához szükséges eszközökkel kapcsolatban kell számolnunk (gyártás, szállítás, telepítés, elbontás)

· Használatával csökken a más országokkal szembeni energiafüggés

· Nincs beszállító, így nincs függőség.

Hátrányai:

· Jelentős beruházásigény

· Időbeni eloszlása és intenzitása változó, nem tervezhető.

· Szezonális megoszlása miatt nem egyenletesen áll rendelkezésre.

· Villamos energia felhasználás esetén a felesleg tárolása korlátozottan megoldott.

Energiapasszus

Energiapasszus

Az energiapasszus egy zöldkártya, amely megmutatja az épületek energiaszükségletét.
A, B, C, D, E, F, G osztályokat különböztetünk meg. Az „A" legtakarékosabb, a „G" pedig a legpazarolóbb.
Például, ha egy mosógépet, vagy hűtőt vásárolunk, akkor az eladók gyakran emlegetik, hogy a berendezés „A" vagy „B" osztályba tartozik. Hasonló a helyzet az energiatakarékos kompakt fénycsövek esetében is. Az épületeknél is hasonlóan osztályoznak. Zöldkártyájuk megmutatja, hogy mennyi energiát használnak fel. A szabályozás előírja az épületek falainak, nyílászáróinak hőátbocsátási maximumát.

James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell skót matematikus, fizikus.

(Forrás: Wikipedia)

1831. június 13-án született Edinburghban. Édesapja ügyvéd volt. Gyermekkorának nagy részét a családi birtokon töltötte, majd édesanyja halála után (ekkor mindössze 8 éves) az Edinburgh Akadémiára megy tanulni. 14 évesen írta első tanulmányát, amelyben egy spárga segítségével mutatta be a mechanikai eszközök képét, matematikai függvényeit.

Előbb az Edinburgh, később a Cambridge Egyetem hallgatója. 1855-72 között publikált a színvaksággal, a színérzékeléssel kapcsolatban, és 1859-ben A Szaturnusz gyűrűinek stabilitása című esszéjéért Adams díjat kapott Cambridge-ben.

Maxwell egyik legjelentősebb vizsgálata a gázok kinetikájának elmélete, életének legtöbb munkája azonban az elektromossághoz kapcsolódik. 1862-ben összefoglalta korábbi nagy tudósok, úgy mint Michael Faraday és André Marie Ampére az elektromosság és a mágnesesség területén szerzett kutatásainak, felfedezéseinek alapjait (Maxwell-egyenletek), és nevéhez kötődik a Maxwell-eloszlás, a gázok mozgásának leírása is. Az elektromos és a mágneses mező térben való terjedésének sebességét a kezdetleges eszközök miatt csak megbecsülni tudta, de nem tévedett sokat: 310 740 000 m/s-ra becsülte. (A valós sebesség a fénysebesség: 299 792 458 m/s.)

Maxwell fedezte fel azt is, hogy a piros, kék és zöld szűrőkkel színes képeket lehet előállítani, kutatott az optika, a színes látás terén is.

Korának legnagyobb tudósa volt, aki nagy befolyással volt a XX. századi fizikára.

Nevét a mágneses fluxus CGS-egysége (maxwell, jele: Mw) őrzi, valamint a Vénusz egyik hegységrendszere, a Maxwell Montes is. (Ez az egyetlen eset, hogy a Vénuszon férfiról neveztek el valamit.)

Századik születésnapján, amit ő maga nem ért meg (1879. november 5-én hasüregrákban hunyt el), Albert Einstein az alábbi szavakkal illette: „A legalaposabb és legtermékenyebb fizikus volt Newton óta."

Kvantum

A fizikában a kvantum azt a legkisebb mennyiséget jelenti, amellyel valamilyen érték növelhető. Bővebben ez egy valós számot jelent, nem pedig egy tetszőleges értéket. Példaként a fény kvantum egysége a foton.

Tetőszigetelés

A tetőszigetelés a gerendák és a szarufák közötti és alatti terek hőszigetelése. Minél vastagabb a tető, illetve a tetőtér szigetelése, annál jobb az eredmény. Minimum 18-20 cm-es szigetelőanyag szükséges ahhoz, hogy a fűtési energián spórolni lehessen. Komoly előrelépés, hogy a legújabb előírások jóval magasabb hőszigetelés-felhasználást tesznek kötelezővé, mint a korábbiak. Ez a tető alatti szigetelések esetén különösen fontos, mivel itt a legtöbb esetben nem, vagy csak nagyon vékony rétegben található hőszigetelő anyag. Ha megfelelő módon helyezik el a hőszigetelést, sokkal több energia és fűtőanyag takarítható meg és – magától értetődően – a környezetet is kevesebb szennyezőanyag terheli.

Az egyik leggyakrabban használt tetőszigetelő anyag az ásványgyapot. További népszerű hőszigetelő anyagok: expandált polisztirol, extrudált polisztirol, poliuretánhab, fenolhab, parafa, cellulózrost stb.

A páraelzáró réteg felrakása különösen nagy körültekintést igénylő munka. Ha ugyanis nem hézagmentesen záródik, a nedvesség a szigetelőanyagon lecsapódik, ez pedig rontja a hőszigetelés hatékonyságát és károsítja a tető faszerkezetét.

Forrás: Ezermester