사장은 무슨 생각을 하고 있었을까? 발명자

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머리가 생각한 것

그리고 발명가 등장(TRIZ)

트리즈. 사장님은 무슨 생각을 하고 계셨나요?

지금까지 우리는 모든 학생에게 친숙한 간단한 물리적 효과에 대해 이야기해 왔습니다. 적어도 고등 교육 기관에서 연구되는 것보다 더 복잡한 물리학이 있습니다. 이 물리학을 아는 것은 발명가에게 더 강력한 도구를 제공합니다.

이제 학교 물리학이 해결하기에 충분한 문제를 분석해 보겠습니다. 그런 다음 연구소 물리학의 적어도 "조각"을 사용하면 이 이상으로 무엇을 얻을 수 있는지 설명하겠습니다.

문제 32. ICE ON WIRES

아름다운 광경 - 푹신한 눈으로 덮인 전선. 그러나 전기 기술자들은 이러한 아름다움을 좋아하지 않습니다. 눈이 녹아 얼음으로 변합니다. 얼음층이 커지고 와이어가 무게로 늘어나서 끊어집니다.

한 북부 지역에는 도시에서 XNUMXkm 떨어진 곳에 발전소가 있었습니다. 겨울에는 때때로 선을 가열해야했습니다. 매우 강한 전류가 공급되고 전선이 가열되고 얼음이 녹아 떨어졌습니다. 라인이 가열되는 동안 발전소의 모든 소비자는 전원을 꺼야 했습니다. 혹독한 겨울이었고, 역장은 결빙을 두려워하여 전원 공급 장치를 더 자주 끄고 라인을 가열하도록 명령했습니다. 공장이 멈추고 집의 불이 꺼졌습니다.

불만이 쏟아졌고 사장은 난방을 덜 자주 켜기로 결정했습니다. 전선이 끊어지기 시작했고 도시에는 전기가 끊기는 경우가 많았습니다.

- 무엇을 해야 할까요? -사장님은 달력을 보면서 생각하셨습니다. 앞으로 몇 달간 북부 겨울이 계속될 것입니다. - 기술적인 모순: 라인을 자주 가열합니다. 소비자에게 때때로 전류가 공급되지 않는 경우가 있습니다. 라인을 가열하는 경우는 거의 없습니다. 결빙 위험이 증가합니다. 끔찍한 상황...

그리고 발명가가 나타났습니다.

“XNUMX학년 물리학 교과서를 펴자”고 말했다. - 수장 구축을 완성하고 전자기유도 현상을 이용하자..

발명가가 수필드 완성을 언급한 이유는 무엇인가요? 전자기 유도를 사용하는 방법?

주어진 것은 전선(물질)과 전류(장)입니다. 전선에 얼음이 없어야 합니다. 이것은 당신이 하나의 물질과 하나의 분야만을 가지고 있음을 의미합니다. 수장 구축을 완료하려면 두 번째 물질을 도입해야 합니다. 이 물질은 일반 전류의 영향으로 와이어를 가열하고 가열합니다. 여기서 비결은 무엇입니까? 와이어는 전기 저항이 낮은 물질로 만들어졌으며 통과하는 전류의 영향으로 가열되지 않습니다. 저항이 높은 금속으로 와이어를 만드는 것은 불가능합니다. 와이어는 뜨거워지지만 소비자는 에너지를 받지 못합니다. 물리적 모순: 와이어의 저항은 커야 하고 작아야 합니다... 발명가는 두 가지 물질을 사용할 것을 제안했습니다. 와이어는 일반 와이어로 남아 있지만 XNUMX미터마다 전기 저항이 높은 강자성 물질인 페라이트 링이 생성됩니다. 그것을 입다. 전자기 유도 덕분에 링에 전류가 발생하고 링이 빠르게 가열되어 와이어가 결빙되는 것을 방지합니다.

이 솔루션에 대한 저작권 인증서는 몇 년 전에 발행되었습니다. 하지만 수장 분석의 기본을 아는 XNUMX학년 학생들은 문제를 별 어려움 없이 해결했습니다.

작업에 모든 것이 순조롭게 진행되는 것 같습니다. 좋은 답변을 받았습니다. 그러나 페라이트 링은 일년 내내 라인을 가열합니다. 얼마나 많은 에너지가 낭비되는지 상상할 수 있습니까? 겨울에도 전체 라인을 가열할 필요는 없고 온도가 영하인 부분만 가열해야 합니다. 새로운 문제가 발생합니다. 낮은 온도에서 링이 스스로 켜지고 온도가 올라가면 꺼지는 방법은 무엇입니까?

이 문제를 해결하려면 페라이트 물질이 퀴리점이라는 특정 온도까지만 강자성을 유지한다는 사실을 알아야 합니다. 강자성 물질에 따라 퀴리점이 다릅니다. 예를 들어 퀴리점이 약 XNUMX도인 물질로 고리를 만들 수 있습니다. 그러면 공기 온도가 XNUMX도를 초과하면 링이 자동으로 꺼지고 XNUMX도 이하의 온도에서는 자동으로 켜집니다.

퀴리점을 통과할 때 자기 특성이 나타나고 사라지는 현상은 다른 문제를 해결하는 데에도 사용될 수 있습니다. 이 가장 흥미로운 물리적 현상을 기억하십시오.

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