1. 重力永动机发明成功了。
重力机器是可能的,因为我得到了,利用重力作用依赖杠杆的变化。但不是永动机。因为地球不会永远持续下去
2. 中国发电发展史
“电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的,在中国则是从雷闪现象中引出来的。自从18世纪中叶以来,对电的研究逐渐蓬勃开展。它的每项重大发现都引起广泛的实用研究,从而促进科学技术的飞速发展。
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现今,无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。随着科学技术的发展,某些带有专门知识的研究内容逐渐独立,形成专门的学科,如电子学、电工学等。电学又可称为电磁学,是物理学中颇具重要意义的基础学科。
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电学的发展简史
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有关电的记载可追溯到公元前6世纪。早在公元前585年,希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体,后来又有人发现摩擦过的煤玉也具有吸引轻小物体的能力。在以后的2000年中,这些现象被看成与磁石吸铁一样,属于物质具有的性质,此外没有什么其他重大的发现。
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在中国,西汉末年已有“碡瑁(玳瑁)吸偌(细小物体之意)”的记载;晋朝时进一步还有关于摩擦起电引起放电现象的记载“今人梳头,解著衣时,有随梳解结有光者,亦有咤声”。
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1600年,英国物理学家吉伯发现,不仅琥珀和煤玉摩擦后能吸引轻小物体,而且相当多的物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体的性质,他注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指南北的性质。为了表明与磁性的不同,他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质称为“电的”。吉伯在实验过程中制作了第一只验电器,这是一根中心固定可转动的金属细棒,当与摩擦过的琥珀靠近时,金属细棒可转动指向琥珀。
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大约在1660年,马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机。他用硫磺制成形如地球仪的可转动球体,用干燥的手掌摩擦转动球体,使之获得电。盖利克的摩擦起电机经过不断改进,在静电实验研究中起着重要的作用,直到19世纪霍耳茨和推普勒分别发明感应起电机后才被取代。
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18世纪电的研究迅速发展起来。1729年,英国的格雷在研究琥珀的电效应是否可传递给其他物体时发现导体和绝缘体的区别:金属可导电,丝绸不导电,并且他第一次使人体带电。格雷的实验引起法国迪费的注意。1733年迪费发现绝缘起来的金属也可摩擦起电,因此他得出所有物体都可摩擦起电的结论。他把玻璃上产生的电叫做“玻璃的”,琥珀上产生的电与树脂产生的相同,叫做“树脂的”。他得到:带相同电的物体互相排斥;带不同电的物体彼此吸引。
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1745年,荷兰莱顿的穆申布鲁克发明了能保存电的莱顿瓶。莱顿瓶的发明为电的进一步研究提供了条件,它对于电知识的传播起到了重要的作用。
差不多同时,美国的富兰克林做了许多有意义的工作,使得人们对电的认识更加丰富。1747年他根据实验提出:在正常条件下电是以一定的量存在于所有物质中的一种元素;电跟流体一样,摩擦的作用可以使它从一物体转移到另一物体,但不能创造;任何孤立物体的电总量是不变的,这就是通常所说的电荷守恒定律。他把摩擦时物体获得的电的多余部分叫做带正电,物体失去电而不足的部分叫做带负电。
严格地说,这种关于电的一元流体理论在今天看来并不正确,但他所使用的正电和负电的术语至今仍被采用,他还观察到导体的尖端更易于放电等。早在1749年,他就注意到雷闪与放电有许多相同之处,1752年他通过在雷雨天气将风筝放入云层,来进行雷击实验,证明了雷闪就是放电现象。在这个实验中最幸运的是富兰克林居然没有被电死,因为这是一个危险的实验,后来有人重复这种实验时遭电击身亡。富兰克林还建议用避雷针来防护建筑物免遭雷击,1745年首先由狄维斯实现,这大概是电的第一个实际应用。
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18世纪后期开始了电荷相互作用的定量研究。1776年,普里斯特利发现带电金属容器内表面没有电荷,猜测电力与万有引力有相似的规律。1769年,鲁宾孙通过作用在一个小球上电力和重力平衡的实验,第一次直接测定了两个电荷相互作用力与距离二次方成反比。1773年,卡文迪什推算出电力与距离的二次方成反比,他的这一实验是近代精确验证电力定律的雏形。
1785年,库仑设计了精巧的扭秤实验,直接测定了两个静止点电荷的相互作用力与它们之间的距离二次方成反比,与它们的电量乘积成正比。库仑的实验得到了世界的公认,从此电学的研究开始进入科学行列。1811年泊松把早先力学中拉普拉斯在万有引力定律基础上发展起来的势论用于静电,发展了静电学的解析理论。
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18世纪后期电学的另一个重要的发展是意大利物理学家伏打发明了电池,在这之前,电学实验只能用摩擦起电机的莱顿瓶进行,而它们只能提供短暂的电流。1780年,意大利的解剖学家伽伐尼偶然观察到与金属相接触的蛙腿发生抽动。他进一步的实验发现,若用两种金属分别接触蛙腿的筋腱和肌肉,则当两种金属相碰时,蛙腿也会发生抽动。
1792年,伏打对此进行了仔细研究之后,认为蛙腿的抽动是一种对电流的灵敏反应。电流是两种不同金属插在一定的溶液内并构成回路时产生的,而肌肉提供了这种溶液。基于这一思想,1799年,他制造了第一个能产生持续电流的化学电池,其装置为一系列按同样顺序叠起来的银片、锌片和用盐水浸泡过的硬纸板组成的柱体,叫做伏打电堆。
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此后,各种化学电源蓬勃发展起来。1822年塞贝克进一步发现,将铜线和一根别种金属(铋)线连成回路,并维持两个接头的不同温度,也可获得微弱而持续的电流,这就是热电效应。
化学电源发明后,很快发现利用它可以作出许多不寻常的事情。1800年卡莱尔和尼科尔森用低压电流分解水;同年里特成功地从水的电解中搜集了两种气体,并从硫酸铜溶液中电解出金属铜;1807年,戴维利用庞大的电池组先后电解得到钾、钠、钙、镁等金属;1811年他用2000个电池组成的电池组制成了碳极电弧;从19世纪50年代起它成为灯塔、剧院等场所使用的强烈光电源,直到70年代才逐渐被爱迪生发明的白炽灯所代替。此外伏打电池也促进了电镀的发展,电镀是1839年由西门子等人发明的。
虽然早在1750年富兰克林已经观察到莱顿瓶放电可使钢针磁化,甚至更早在1640年,已有人观察到闪电使罗盘的磁针旋转,但到19世纪初,科学界仍普遍认为电和磁是两种独立的作用。与这种传统观念相反,丹麦的自然哲学家奥斯特接受了德国哲学家康德和谢林关于自然力统一的哲学思想,坚信电与磁之间有着某种联系。经过多年的研究,他终于在1820年发现电流的磁效应:当电流通过导线时,引起导线近旁的磁针偏转。电流磁效应的发现开拓了电学研究的新纪元。
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奥斯特的发现首先引起法国物理学家的注意,同年即取得一些重要成果,如安培关于载流螺线管与磁铁等效性的实验;阿喇戈关于钢和铁在电流作用下的磁化现象;毕奥和萨伐尔关于长直载流导线对磁极作用力的实验;此外安培还进一步做了一系列电流相互作用的精巧实验。由这些实验分析得到的电流元之间相互作用力的规律,是认识电流产生磁场以及磁场对电流作用的基础。
电流磁效应的发现打开了电应用的新领域。1825年斯特金发明电磁铁,为电的广泛应用创造了条件。1833年高斯和韦伯制造了第一台简陋的单线电报;1837年惠斯通和莫尔斯分别独立发明了电报机,莫尔斯还发明了一套电码,利用他所制造的电报机可通过在移动的纸条上打上点和划来传递信息。
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1855年汤姆孙(即开尔文)解决了水下电缆信号输送速度慢的问题,1866年按照汤姆孙设计的大西洋电缆铺设成功。1854年,法国电报家布尔瑟提出用电来传送声音的设想,但未变成现实;后来,赖斯于1861年实验成功,但未引起重视。1861年贝尔发明了电话,作为收话机,它仍用于现代,而其发话机则被爱迪生的发明的碳发话机以及休士的发明的传声器所改进。
电流磁效应发现不久,几种不同类型的检流计设计制成,为欧姆发现电路定律提供了条件。1826年,受到傅里叶关于固体中热传导理论的启发,欧姆认为电的传导和热的传导很相似,电源的作用好像热传导中的温差一样。为了确定电路定律,开始他用伏打电堆作电源进行实验,由于当时的伏打电堆性能很不稳定,实验没有成功;后来他改用两个接触点温度恒定因而高度稳定的热电动势做实验,得到电路中的电流强度与他所谓的电源的“验电力”成正比,比例系数为电路的电阻。
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由于当时的能量守恒定律尚未确立,验电力的概念是含混的,直到1848年基尔霍夫从能量的角度考查,才橙清了电位差、电动势、电场强度等概念,使得欧姆理论与静电学概念协调起来。在此基础上,基尔霍夫解决了分支电路问题。
杰出的英国物理学家法拉第从事电磁现象的实验研究,对电磁学的发展作出极重要的贡献,其中最重要的贡献是1831年发现电磁感应现象。紧接着他做了许多实验确定电磁感应的规律,他发现当闭合线圈中的磁通量发生变化时,线圈中就产生感应电动势,感应电动势的大小取决于磁通量随时间的变化率。后来,楞次于1834年给出感应电流方向的描述,而诺埃曼概括了他们的结果给出感应电动势的数学公式。
法拉第在电磁感应的基础上制出了第一台发电机。此外,他把电现象和其他现象联系起来广泛进行研究,在1833年成功地证明了摩擦起电和伏打电池产生的电相同,1834年发现电解定律,1845年发现磁光效应,并解释了物质的顺磁性和抗磁性,他还详细研究了极化现象和静电感应现象,并首次用实验证明了电荷守恒定律。
电磁感应的发现为能源的开发和广泛利用开创了崭新的前景。1866年西门子发明了可供实用的自激发电机;19世纪末实现了电能的远距离输送;电动机在生产和交通运输中得到广泛使用,从而极大地改变了工业生产的面貌。
对于电磁现象的广泛研究使法拉第逐渐形成了他特有的“场”的观念。他认为:力线是物质的,它弥漫在全部空间,并把异号电荷和相异磁板分别连结起来;电力和磁力不是通过空虚空间的超距作用,而是通过电力线和磁力线来传递的,它们是认识电磁现象必不可少的组成部分,甚至它们比产生或“汇集”力线的“源”更富有研究的价值。
法拉第的丰硕的实验研究成果以及他的新颖的场的观念,为电磁现象的统一理论准备了条件。诺埃曼、韦伯等物理学家对电磁现象的认识曾有过不少重要贡献,但他们从超距作用观点出发,概括库仑以来已有的全部电学知识,在建立统一理论方面并未取得成功。这一工作在19世纪60年代由卓越的英国物理学家麦克斯韦完成。
麦克斯韦认为变化的磁场在其周围的空间激发涡旋电场;变化的电场引起媒质电位移的变化,电位移的变化与电流一样在周围的空间激发涡旋磁场。麦克斯韦明确地用数学公式把它们表示出来,从而得到了电磁场的普遍方程组——麦克斯韦方程组。法拉第的力线思想以及电磁作用传递的思想在其中得到了充分的体现。
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麦克斯韦进而根据他的方程组,得出电磁作用以波的形式传播,电磁波在真空中的传播速度等于电量的电磁单位与静电单位的比值,其值与光在真空中传播的速度相同,由此麦克斯韦预言光也是一种电磁波。
1888年,赫兹根据电容器放电的振荡性质,设计制作了电磁波源和电磁波检测器,通过实验检测到电磁波,测定了电磁波的波速,并观察到电磁波与光波一样,具有偏振性质,能够反射、折射和聚焦。从此麦克斯韦的理论逐渐为人们所接受。
麦克斯韦电磁理论通过赫兹电磁波实验的证实,开辟了一个全新的领域——电磁波的应用和研究。1895年,俄国的波波夫和意大利的马可尼分别实现了无线电信号的传送。后来马可尼将赫兹的振子改进为竖直的天线;德国的布劳恩进一步将发射器分为两个振荡电路,为扩大信号传递范围创造了条件。1901年马可尼第一次建立了横跨大西洋的无线电联系。电子管的发明及其在线路中的应用,使得电磁波的发射和接收都成为易事,推动了无线电技术的发展,极大地改变了人类的生活。
1896年洛伦兹提出的电子论,将麦克斯韦方程组应用到微观领域,并把物质的电磁性质归结为原子中电子的效应。这样不仅可以解释物质的极化、磁化、导电等现象以及物质对光的吸收、散射和色散现象;而且还成功地说明了关于光谱在磁场中分裂的正常塞曼效应;此外,洛伦兹还根据电子论导出了关于运动介质中的光速公式,把麦克斯韦理论向前推进了一步。
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在法拉第、麦克斯韦和洛伦兹的理论体系中,假定了有一种特殊媒质“以太”存在,它是电磁波的荷载者,只有在以太参照系中,真空中光速才严格地与方向无关,麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式也只在以太参照系中才严格成立。这意味着电磁规律不符合相对性原理。
关于这方面问题的进一步研究,导致了爱因斯坦在1905年建立了狭义相对论,它改变了原来的观点,认定狭义相对论是物理学的一个基本原理,它否定了以太参照系的存在并修改了惯性参照系之间的时空变换关系,使得麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式有可能在所有惯性参照系中都成立。狭义相对论的建立不仅发展了电磁理论,并且对以后理论物理的发展具有巨大的作用。
电学的基本内容
电学研究的内容主要包括静电、静磁、电磁场、电路、电磁效应和电磁测量。
静电学是研究静止电荷产生电场及电场对电荷作用规律的学科。电荷只有两种,称为正电和负电。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。电荷遵从电荷守恒定律。电荷可以从一个物体转移到另一个物体,任何物理过程中电荷的代数和保持不变。所谓带电,不过是正负电荷的分离或转移;所谓电荷消失,不过是正负电荷的中和。
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静止电荷之间相互作用力符合库仑定律:在真空中两个静止点电荷之间作用力的大小与它们的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比;作用力的方向沿着它们之间的联线,同号电荷相斥,异号电荷相吸。
电荷之间相互作用力是通过电荷产生的电场相互作用的。电荷产生的电场用电场强度(简称场强)来描述。空间某一点的电场强度用正的单位试探电荷在该点所受的电场力来定义,电场强度遵从场强叠加原理。
通常的物质,按其导电性能的不同可分两种情况:导体和绝缘体。导体体内存在可运动的自由电荷;绝缘体又称为电介质,体内只有束缚电荷。
在电场的作用下,导体内的自由电荷将产生移动。当导体的成分和温度均匀时,达到静电平衡的条件是导体内部的电场强度处处等于零。根据这一条件,可导出导体静电平衡的若干性质。
静磁学是研究电流稳恒时产生磁场以及磁场对电流作用力的学科。
电荷的定向流动形成电流。电流之间存在磁的相互作用,这种磁相互作用是通过磁场传递的,即电流在其周围的空间产生磁场,磁场对放置其中的电流施以作用力。电流产生的磁场用磁感应强度描述。
电磁场是研究随时间变化下的电磁现象和规律的学科。
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当穿过闭台导体线圈的磁通量发生变化时,线圈上产生感应电流。感应电流的方向可由楞次定律确定。闭合线圈中的感应电流是感应电动势推动的结果,感应电动势遵从法拉第定律:闭台线圈上的感应电动势的大小总是与穿过线圈的磁通量的时间变化率成正比。
麦克斯韦方程组描述了电磁场普遍遵从的规律。它同物质的介质方程、洛仑兹力公式以及电荷守恒定律结合起来,原则上可以解决各种宏观电动力学问题。
根据麦克斯韦方程组导出的一个重要结果是存在电磁波,变化的电磁场以电磁波的形式传播,电磁波在真空中的传播速度等于光速。这也说明光也是电磁波的一种,因此光的波动理论纳入了电磁理论的范畴。
电路包括直流电路和交流电路的研究,是电学的组成部分。直流电路研究电流稳恒条件下的电路定律和性质;交流电路研究电流周期性变化条件下的电路定律和性质。
直流电路由导体(或导线)连结而成,导体有一定的电阻。稳恒条件下电流不随时间变化,电场亦不随时间变化。
根据稳恒时电场的性质、导电基本规律和电动势概念,可导出直流电路的各个实用定律:欧姆定律、基尔霍夫电路定律,以及一些解决复杂电路的有效而简便的定理:等效电源定理、叠加定理、倒易定理、对偶定理等,这些实用定律和定理构成电路计算的理论基础。
交流电路比直流电路复杂得多,电流随时间的变化引起空间电场和磁场的变化,因此存在电磁感应和位移电流,存在电磁波。
电磁效应物质中的电效应是电学与其他物理学科(甚至非物理的学科)之间联系的纽带。物质中的电效应种类繁多,有许多已成为或正逐渐发展为专门的研究领域。比如:
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电致伸缩、压电效应(机械压力在电介质晶体上产生的电性和电极性)和逆压电效应、塞贝克效应、珀耳帖效应(两种不同金属或半导体接头处,当电流沿某个方向通过时放出热量,而电流反向时则吸收热量)、汤姆孙效应(一金属导体或半导体中维持温度梯度,当电流沿某方向通过时放出热量,而电流反向时则吸收热量)、热敏电阻(半导体材料中电阻随温度灵敏变化)、光敏电阻(半导体材料中电阻随光照灵敏变化)、光生伏打效应(半导体材料因光照产生电位差),等等。
对于各种电效应的研究有助于了解物质的结构以及物质中发生的基本过程,此外在技术上,它们也是实现能量转换和非电量电测法的基础。
电磁测量也是电学的组成部分。测量技术的发展与学科的理论发展有着密切的联系,理论的发展推动了测量技术的改进;测量技术的改善在新的基础上验证理论,并促成新理论的发现。
电磁测量包括所有电磁学量的测量,以及有关的其他量(交流电的频率、相角等)的测量。利用电磁学原理已经设计制作出各种专用仪表(安培计,伏特计、欧姆计、磁场计等)和测量电路,它们可满足对各种电磁学量的测量。
电磁测量的另一个重要的方面是非电量(长度、速度、形变、力、温度、光强、成分等)的电测量。它的主要原理是利用电磁量与非电量相互联系的某种效应,将非电量的测量转换为电磁量的测量。由于电测量有一系列优点:准确度高、量程宽、惯量小、操作简便,并可远距离遥测和实现测量技术自动化,非电量的电测量正在不断发展。
电学与其它学科
电学作为经典物理学的一个分支,就其基本原理而言,已发展得相当完善,它可用来说明宏观领域内的各种电磁现象。
20世纪,随着原子物理学、原子核物理学和粒子物理学的发展,人类的认识深入到微观领域,在带电粒子与电磁场的相互作用问题上,经典电磁理论遇到困难。虽然经典理论曾给出一些有用的结果,但是许多现象都是经典理论不能说明的。经典理论的局限性在于对带电粒子的描述忽略了其波动性方面,而对于电磁波的描述又忽略了其粒子性方面。
按照量子物理的观点,无论是物质粒子或电磁场都既有粒子性,又具有波动性。在微观物理研究的推动下,经典电磁理论发展为量子电磁理论。
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参考资料:http://wuli98.com/showart.asp?id=226
一)核能发电
1985年中国开始兴建第一座核电站——浙江秦山核电站,容量30万千瓦,压水堆型,自行设计、制造、施工,部分设备进口。1991年12月15日并网发电,1994年4月1日商业运行,1995年7月1日通过国家验收。目前正扩建二期工程二台国产60万千瓦核电机组,和三期工程二台自加拿大引进的重水堆型70万千瓦核电机组。
广东深圳大亚湾核电站,是中国兴建的第二座大型核电站,引进英、法两国设备,安装二台90万千瓦压水堆型核电机组。1988年8月8日浇注第一罐混凝土,1993年8月31日一号机组平网发电,1994年2月1日商业运行;二号机组于1994年5月6日商业运行。目前在建的项目有:大亚湾第二核电站-岭澳核电站,安装四台压水堆型100万千瓦核电机组;江苏连云港核电站,由俄罗斯引进二台100万千瓦核电机组;广东省规划建设第三座核电站,即阳江核电站,安装6台100万千瓦核电机组。
目前中国核电装机容量仅占全国发电装机容量的0.76%,发电量仅占总发电量的1.2%。
(二)风力发电
中国风力资源约为2.53亿千瓦,可开发量达1.6亿千瓦。1998年末,全国近20个风电场,装机总容量为22.36万千瓦。目前全国最大,也是亚洲最大的风电场是新疆达坂城风力发电场,装有300、500、600千瓦风电机组共111台,总容量5.75万千瓦。内蒙古辉腾锡勒风电场,装有42台600千瓦及10台550千瓦风电机组,总容量3.07万千瓦。浙江临海括苍山风电场,装有33台600千瓦风电机组,总容量1.98万千瓦。目前中国风电装机容量仅占可开发量的千分之一点四,有广阔的发展前景。
(三)地热发电
中国地热资源也很丰富,且分布面甚广。第一座地热电站建于广东丰顺县邓屋村于1970年建成,机组容量100千瓦。1971年至1975年在湖南省宁乡县灰场镇建成300千瓦地热电站。目前中国最大的地热电站是西藏羊八井地热电站,装机总容量达2.518万千瓦,1975年开始兴建,1977年一号机1000千瓦机组发电,以后续建7台3000千瓦和1台3180千瓦地热机组,至1992年全部建成。西藏那曲地热电厂系联合国开发署援建项目,安装3台1000千瓦地热机组,于1992年全部建成。
(四)潮汐能发电
中国拥有500千瓦以上的潮汐能电源点有191处,可开发的潮汐电站装机总容量可达2158万千瓦,年发电量可达619亿千瓦时,主要分布在杭州湾、长江北口、浙江乐清湾三大地区。中国第一座潮汐电站是1959年9月建成的浙江临海潮汐电站,安装2台60千瓦机组。中国最大的潮汐电站是浙江温岭县江厦潮汐试验电站,总容量3900千瓦,一号机500千瓦于1980年5月4日发电。目前中国已建成7座潮汐电站,最大的装机5000千瓦和3座波力实验电站40千瓦。正在兴建2座波力试验电站,装机容量200千瓦和潮汐电站一座70千瓦。
(五)太阳能发电
中国第一座大功率的太阳能发电站建于内蒙古巴林右旗古力古台村,功率560瓦,于1982年10月11日投运。在西藏已建成二座10千瓦、一座20千瓦和一座25千瓦的光伏电池电站。中国最大的太阳能光能发电站,建于海拔4300米的西藏革吉县,总功率10088瓦。正计划在拉萨兴建一座3.5万千瓦的太阳能发电站。
3. 大中型重力发电装首技术研发成功
因为研发的话需要投入的发电装首技术研发成功啦,太厉害了
4. 大中型重力发电技术是中国谁发明
你将改变世界
你真有这项技术的话 就不是钱的问题了 你的能量将能够影响世界格局
5. 重力驱动发电装置发明专利是谁发明的
重力驱动发电装置发明专利是谁发明的?你可以去QQ浏览器搜索一下。
6. 现在有靠人体重力发电的设备出现吗
能量守恒定律和热力学第二定律证明永动机是不存在的,
没有外力的情况下是不可能自身产生转速的
7. 重力列车是怎么发明出来的
20世纪末,人们所面临的是一片工业经济所造成的危机:生态危机、能源危机、人口爆炸接踵而来。其中一个重要的方面,能源危机直接威胁21世纪人类的生存。
在这种情况下,人们不得不对铁路交通这种高能耗、高浪费的能源利用方式提出质疑和反思。各国科学家也提出了多种替代能源的方案,其中引入地球重力作为一种清洁能源的构想,被认为是一种极富创见和极有前途的方案。伴随着这种能源利用途径的试验成功,未来将会出现以动力为主要能源的无污染列车。
古希腊科学家亚里士多德认识到重力的客观存在,却得出了“物体的落下速度和重量成正比”的错误结论。意大利物理学家伽利略通过系统的观察和试验建立了落体定律,否定了亚里士多德的错误结论。前人的研究使英国物理学家牛顿大开眼界,他发现宇宙中一切有质量的物体之间都存在相互引力,并提出了万有引力定律,从而揭开了重力之谜。
重力客观存在使人类能安全地生活在地球之上。人们还利用水流的落差进行水力发电;下坡时骑车人利用惯性滑行,汽车司机则可不踩油门,以达省力和省油之功效……诸如此类的应用,往往看成是对水力和惯性的利用,说明人类还没有把重力单独看成一种能源加以主动利用。因此在科技大发展的今天,重新认识重力资源的作用是十分必要的。
在当代电子计算机技术、自动控制技术和各种新兴动力系统技术全面发展的条件下,如果人们对地球“重力能量”加以引导、控制,以“重力能量”为主,与其他新兴清洁和现代化动力技术有效结合起来实现综合利用,也许能让地球重力为世人提供用之不尽的清洁能源。
了解中国地理的人都知道,我国多山、多丘陵,而且从客观上看是西部高东部低。按高度的明显变化,自西向东可以分成三级阶梯:青藏高原平均海拔4000米以上,是最高的一级;青藏高原以北、以东,下降到海拔2000~1000米以下,浩瀚高原与巨大盆地相间分布,构成第二级阶梯;大兴安岭、太行山、巫山及云贵高原东缘一线以东,平原和丘陵交错分布,一般海拔500米以下,这是第三级阶梯。我国的这种地形分布为将来开行“重力列车”提供了条件。
开行重力列车的基本条件是必须具有下坡路轨和上坡路轨。这也是和既有铁路的显著区别之一。现有的铁路尽量限制坡度,而重力列车的钢轨必须铺设在有较大坡度的路基上。这就是说,重力列车不是在通常轨道上行驶,也不是利用通常的“动力资源”,而是利用重力作为列车前进的动力。
简单点说,列车靠下坡轨面起动、加速、储能,靠上坡轨面减速、停车。
生活常识告诉我们,当坡度越大、斜面越长时,重力加速度可使滚动或滑动的物体速度越来越快。不论是载人或是载货的列车,对列车下坡时的速度必须实施有效的控制。控制列车下坡速度的方法一般有机械刹车、电阻制动、再发生电制动等。尤其是再发生电制动方式给未来的重力列车以启迪。既然电力机车在下坡需要减速时可以将牵引列车运行的电动机变为发电机使用,将动能变为电能返送电网,那么重力列车同样可以将重力能量在减速时转变成其他形式的能量储存起来,以备需要时使用。用限速发电机等“能量转换”设施作为列车“限速负载”,使向下滑行时迅猛增加的列车速度得到控制,通过“限速负载”将被控制的“重力能量”转换为“可控能量”并存储起来,用作列车上坡或加速时的“动力能源”之一。
这里控制下坡时的运行速度是关键。如何保证适当的安全运行速度,同时将剩余的重力能源转变为可储存的其他形式能源。现代计算机技术和现代动力技术为解决此关键开了绿灯。计算机可根据速度、曲线半径等基本条件实时计算出列车速度的最佳值,与现行速度相比较,以此决定加速或减速。
对于重力列车来说,下坡容易上坡难。下坡时依靠重力加速度,上坡时最初一段时间可依靠惯性“闯坡”。可是这种由重力加速度转变而成的动能毕竟有限,列车继续运行还必须有重力能源之外的能源驱动列车。
下坡时为控制列车速度利用多余的重力带动限速发电机,将重力能转换为电能。也可利用风速与车速的速度差,带动风力发电机发电。下坡时还可利用航空技术带动限速负载风洞发电机发电。如果列车车身上安置太阳能电池,在列车某些部位设温差发电装置,还可以将太阳能等其他形式的能量转化为电能。
上述电能用高效蓄电池储存起来,作为上坡时的驱动电源之一。
列车下坡时带动限速负载的空气压缩机并储存压缩空气。还可带动设置在车体上的高速运转的惯性飞轮,并由此飞轮存储可控惯性动能。这种可控动能还可进行二次转换,变成易控的电能。
当列车本身以重力能源为主所有可供上坡的“自产”驱动能源仍不能满足需要时,还可利用地面站向列车输送清洁能源。这种输送可以在停站时预先输送,也可在列车运行中进行。既然地面可向卫星、导弹、飞船、航天飞机发射激光束将其摧毁,那么就有可能用激光束向列车接受装置传输能量,以求驱动列车爬上山坡。
为了减少上坡时轮轨之间的摩擦力以节约驱动能源,必要时可利用“气垫”、“磁浮”等新兴动力技术。
重力列车是一种集现代化高科技于一身的未来新型列车,电子计算机的全面使用,则是重力列车构想中不可缺少的重要环节。
例如对列车安全系统的总体控制,列车上下坡速度控制及随机制动,多种限速负载的启动、增减,能量转换和存储等自动选择及协调控制,可控能量使用、转换、负载调整,上下坡及过曲线时车体保持稳定、平衡的最佳行车状态,列车自动驾驶系统及新兴动力系统的控制,通信及自动信号系统等都离不开计算机。
重力能源列车所用能源清洁,运行中无污染,低噪音,与现行列车相比具有明显优势。当人们对重力能源有效控制并与其他新兴动力系统结合使用后,“重力列车”将具有广泛的应用前景。
8. 重力和电磁力是谁发明的
重力是牛顿发现的;
电磁力是法拉第发现的。
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9. 我发明了重力发电。请问下面工作什么。
下一步是申请专利,第三步是拿专利请公司,或政府和学校,合作实用化,商业化。