Прилади основним призначенням яких є вимірювання потужності дози радіації (альфа-, бета- та гамма-з урахуванням рентгенівського) та перевірка тим самим на радіоактивність підозрілих предметів.
Дозиметричні прилади використовуються для визначення рівнів радіації на місцевості, ступеня зараження одягу, шкірних покривів людини, продуктів харчування, води, фуражу, транспорту та інших предметів та об'єктів, а також для вимірювання доз радіоактивного опромінення людей при їх знаходженні на об'єктах і ділянках, заражених радіоактивними речовинами.


Служать для хімічного аналізу повітря, що дає інформацію про якісний та кількісний склад забруднювачів та дозволяє прогнозувати ступінь забруднення. До основних внутрішніх забруднювачів відносять предмети інтер'єру, меблі, підлогові та стельові покриття, будівельні та оздоблювальні матеріали. Хімічний аналізповітря виявляє такі показники як пил, діоксид сірки, діоксид азоту, оксид вуглецю, фенол, аміак, хлорид водню, формальдегід, бензол, толуол і т.д.

Прилади вимірювання водневого показника (показника pH). Досліджують активність іонів водню в розчинах, воді, харчовій продукції та сировині, об'єктах. довкіллята виробничих системах, у тому числі в агресивних середовищах.

Служать для оцінки якості питної води. Показують кількість зважених у воді неорганічних домішок, переважно солей різних металів. У побуті застосовуються визначення якості води з-під крана, бутильованої води, і навіть контролю ефективності водоочисних фільтрів.


Портативні пристрої призначені для вимірювання точного рівня звуку. Шум називають забруднювачем довкілля. Він також шкідливий як тютюновий дим, як вихлопні гази, як радіаційна активність. У шуму може бути лише чотири типи джерела. Тому його прийнято ділити на: механічний, гідромеханічний, аеродинамічний та електромагнітний. Сучасні прилади здатні визначити рівень шуму будь-яких механізмів: наземних, водяних і навіть ліній електричних передач. Прилад дозволить об'єктивно виміряти рівень гучності звуку.


Портативні прилади призначені для вимірювання точного рівня освітленості, що створюється різними джерелами світла. Область застосування люксметрів широка, що, насамперед, їх високої спектральної чутливістю, яка наближається до чутливості людського ока. Слід пам'ятати, що деякі джерела освітлювальних приладів, галогенні, люмінесцентні і навіть світлодіодні лампи, через деякий час експлуатації втрачають суттєву величину світлового потоку, загальна освітленість у приміщенні може погіршитися. Це не лише знизить гостроту зору людини, а й впливатиме на її стомлюваність. Контролювати освітленість слід постійно.


Прилади для експрес-визначення кількості нітратів в овочах, фруктах, м'ясі та інших продуктах харчування. Ще недавно для проведення подібних досліджень, була потрібна ціла лабораторія, тепер це можливо здійснити за допомогою одного компактного пристрою.
Портативні нітратоміри набули широкої популярності завдяки своїй компактності, невисокій вартості та простоті в експлуатації. Нітрати є у багатьох добривах, які активно використовують у сільське господарство підвищення врожайності культур. З цієї причини нітрати в овочах та фруктах часто містяться у значній концентрації. Потрапляючи з їжею в організм людини, нітрати у великих кількостях здатні викликати отруєння нітратами, різні розлади та хронічні захворювання.
Індикатор нітратів допоможе вчасно розпізнати небезпечні продукти та захиститись від отруєння нітратами.

Роздрукувати

§61. Дія магнітного поляна провідник зі струмом. Електричний двигун
Запитання
1. Як показати, що магнітне поле діє на провідник зі струмом, що знаходиться у цьому полі?
1. Якщо підвісити провідник на тонких гнучких проводах у магнітному полі постійного магніту, то при включенні електричного струму в мережі з провідником він відхилиться, демонструючи взаємодію магнітних полів провідника та магніту.
2. Користуючись малюнком 117, поясніть, від чого залежить напрямок руху провідника зі струмом у магнітному полі.
2. Напрямок руху провідника зі струмом у магнітному полі залежить від напрямку струму та від розташування полюсів магніту.
3. За допомогою якого приладу можна здійснити обертання провідника зі струмом у магнітному полі? За допомогою якого пристрою в рамці змінюють напрямок струму через кожні півоберта?
3. Здійснити обертання провідника зі струмом у магнітному полі можна за допомогою пристрою, зображеного на рис. 115, в якому рамка з ізольованою обмоткою підключається в мережу через провідні півкільця і ​​щітки, що дозволяє змінювати напрямок струму в обмотці через півоберта. В результаті рамка обертається постійно в одному напрямку.
4. Опишіть пристрій технічного двигуна.
4. Технічний електродвигун має у своєму складі якір - це залізний циліндр, що має вздовж бічної поверхні прорізу, в які укладаються витки обмотки. Сам якір обертається у магнітному полі, створюваному сильним електромагнітом. Вал двигуна, що проходить центральною осі залізного циліндра, з'єднують з приладом, який приводиться двигуном в обертання.
5. Де використовуються електричні двигуни? Які їх переваги, порівняно з тепловими?
5. Двигуни постійного струмузнайшли особливо широке застосування на транспорті (трамваї, тролейбуси, електровози), у промисловості (для викачування нафти зі свердловини) у побуті (в електробритвах). Електродвигуни мають менші розміри в порівнянні з тепловими, а також набагато вищий ККД, крім того вони не виділяють газів, диму та пари, тобто більш екологічно чисті.
6. Хто і коли винайшов перший електродвигун, придатний для практичного застосування?
6. Перший електричний двигун, придатний для практичного застосування, винайшов російський учений - Борис Семенович Якобі в 1834 році. Завдання 11

1. На рис. 117 показує схему електричного вимірювального приладу. У ньому рамка з обмоткою у відключеному стані утримується пружинками у горизонтальному положенні, при цьому стрілка, жорстко з'єднана з рамкою, вказує на нульове значення шкали. Вся рамка із сердечником поміщена між полюсами постійного магніту. Коли прилад підключається в мережу, струм у рамці взаємодіє з полем магніту, рамка з обмоткою повертається і повертається стрілка по шкалі, причому в різні сторони, залежно від напрямку струму, а кут залежить від величини сили струму.

2. На рис. 118 показаний автомат для увімкнення дзвінка, якщо температура перевищить допустиму. До його складу входить дві мережі. Перша містить спеціальний ртутний термометр, що служить для замикання цього ланцюга, коли ртуть в термометрі піднімається вище заданого значення, джерело живлення, електромагніт, якір якого замикає другий ланцюг, що містить крім якоря дзвінок і джерело живлення. Можна використовувати такий автомат у теплицях, інкубаторах, де дуже важливо стежити за підтриманням потрібної температури.

Ми знаємо, що провідники зі струмами взаємодіють один з одним із деякою силою (§ 37). Це тим, що у кожен провідник зі струмом діє магнітне полі струму іншого провідника.

Взагалі магнітне поле діє з деякою силою на будь-який провідник зі струмом, що знаходиться в цьому полі.

На малюнку 117, а зображений провідник АВ, підвішений на гнучких дротах, які приєднані до джерела струму. Провідник АВ розміщений між полюсами дугоподібного магніту, тобто знаходиться в магнітному полі. При замиканні електричного ланцюгапровідник починає рухатися (рис. 117, б).

Мал. 117. Дія магнітного поля на провідник зі струмом

Напрямок руху провідника залежить від напрямку струму в ньому та від розташування полюсів магніту. У разі струм спрямований від А до Б, і провідник відхилився вліво. У разі зміни напряму струму на протилежне провідник переміститься вправо. Так само провідник змінить напрямок руху при зміні розташування полюсів магніту.

Практично важливе значеннямає обертання провідника зі струмом у магнітному полі.

На малюнку 118 зображено прилад, за допомогою якого можна продемонструвати такий рух. У цьому приладі легка прямокутна рамка ABCD насаджена на вертикальну вісь. На рамці укладена обмотка, що складається з кількох десятків витків дроту, покритого ізоляцією. Кінці обмотки приєднані до металевих півкільця 2: один кінець обмотки приєднаний до одного півкільця, інший - до іншого.

Мал. 118. Обертання рамки зі струмом у магнітному полі

Кожне півкільце притискається до металевої пластинки - щітки 1. Щітки служать для підведення струму від джерела до рамки. Одна щітка завжди з'єднана з позитивним полюсом джерела, інша - з негативним.

Ми знаємо, що струм у ланцюгу спрямований від позитивного полюса джерела до негативного, отже, в частинах рамки АВ і DC він має протилежний напрямок, тому ці частини провідника переміщатимуться протилежні сторонита рамка повернеться. При повороті рамки приєднані до її кінців півкільця повернуться разом з нею і кожне притиснеться до іншої щітки, тому струм змінить у рамці напрямок на протилежний. Це потрібно для того, щоб рамка продовжувала обертатись у тому ж напрямку.

Обертання котушки зі струмом у магнітному полі використовується у пристрої електричного двигуна.

У технічних електродвигунах обмотка складається з великої кількостівитків дроту. Ці витки укладають у пази (прорізи), зроблені вздовж бічної поверхні залізного циліндра. Цей циліндр необхідний посилення магнітного поля. На малюнку 119 зображено схему такого пристрою, воно називається якорем двигуна. На схемі (вона дана в перпендикулярному перерізі) витки дроту показані кружальцями.

Мал. 119. Схема якоря двигуна

Магнітне поле, в якому обертається якір такого двигуна, створюється потужним електромагнітом. Електромагніт живиться струмом від джерела струму, що й обмотка якоря. Вал двигуна, що проходить центральною осі залізного циліндра, з'єднують з приладом, який приводиться двигуном в обертання.

Двигуни постійного струму знайшли особливо широке застосування на транспорті (електровози, трамваї, тролейбуси).

Є спеціальні безвишукувальні електродвигуни, які застосовують у насосах для викачування нафти зі свердловин.

У промисловості застосовують двигуни, що працюють на змінному струмі (їх ви вивчатимете у старших класах).

Електричні двигуни мають ряд переваг. За однакової потужності вони мають менші розміри, ніж теплові двигуни. При роботі вони не виділяють газів, диму та пари, а отже, не забруднюють повітря. Їм не потрібен запас палива та води. Електродвигуни можна встановити у зручному місці: на верстаті, під підлогою трамвая, на візку електровоза. Можна виготовити електричний двигун будь-якої потужності: від кількох ватів (в електробритвах) до сотень і тисяч кіловат (на екскаваторах, прокатних станах, кораблях).

Коефіцієнт корисної дії потужних електричних двигунів сягає 98%. Такого високого ККД немає жодної інший двигун.

Якобі Борис Семенович (1801-1874)
Російський фізик. Прославився відкриттям гальванопластики Збудував перший електродвигун, телеграфний апарат, який друкує букви.

Один із перших у світі електричних двигунів, придатних для практичного застосування, був винайдений російським ученим Борисом Семеновичем Якобі в 1834 році.

Запитання

  1. Як показати, що магнітне поле діє на провідник зі струмом, що знаходиться у цьому полі?
  2. Користуючись малюнком 117, поясніть, від чого залежить напрямок руху провідника зі струмом у магнітному полі.
  3. За допомогою якого приладу можна здійснити обертання провідника зі струмом у магнітному полі? За допомогою якого пристрою в рамці змінюють напрямок струму через кожні півоберта?
  4. Опишіть пристрій технічного двигуна.
  5. Де використовуються електричні двигуни? Які їх переваги, порівняно з тепловими?
  6. Хто та коли винайшов перший електродвигун, придатний для практичного застосування?

Завдання

Планета Земля закутана атмосферою, наче невидимою ковдрою. Ця оболонка захищає Землю, і навіть її мешканців від загроз з космосу. Можна стверджувати й те, що життя Землі можливе лише завдяки існуванню атмосфери.

Людство цікавилося вивченням повітряної оболонки планети вже давно, проте прилади для вимірювання показників атмосфери з'явилися відносно недавно - лише близько чотирьох століть тому. Які існують способи вивчення повітряної оболонки Землі? Давайте розглянемо їх докладніше.

Вивчення атмосфери

Кожна людина орієнтується на прогноз погоди зі ЗМІ. Але перш ніж ця інформація стане відома громадськості, вона має бути зібрана за допомогою різних методів. Тим, хто цікавиться, як вивчають атмосферу, важливо дізнатися: основні прилади для її вивчення, які були винайдені в XVI столітті, це флюгер, термометр, а також барометр.

Наразі вивченням повітряної оболонки Землі займається Крім Росії, до її складу входить ще чимало країн. Оскільки вивчають атмосферу нашого часу за допомогою спеціальної техніки, співробітниками ВМО були розроблені спеціальні програмизбору та обробки даних. З цією метою застосовуються найсучасніші технології.

Термометри

Вимірювання температури і зараз відбувається з використанням термометрів. Градуси вимірюються за Цельсієм. Ця система ґрунтується на фізичні властивостіводи. При нулі градусів за Цельсієм вона переходить у твердий стан, при 100 – у газоподібний.

Система ця названа на честь вченого зі Швеції. Він запропонував вимірювати температуру за допомогою такого способу у 1742 році. Незважаючи на технологічний прогрес, у багатьох місцях досі використовуються ртутні термометри.

Осадкомір

Інформація про те, як вивчають атмосферу, буде цікавою і школярам, ​​і дорослим. Наприклад, цікаво дізнатися, що кількість опадів вимірюється метеорологами з допомогою осадкомера. Це прилад, за допомогою якого можна вимірювати кількість рідких опадів, так і твердих.

Даний метод вивчення атмосфери з'явився у 70-х роках минулого сторіччя. Осадкомір складається з відра, яке встановлюється на стовпі та оточується вітрозахистом. Прилад розміщують на рівних майданчиках, оптимальний варіант установки - у місці, оточеному будинками чи деревами. Якщо кількість опадів перевищує 49 мм за 12 годин, то дощ вважається сильним. Для снігу цей термін застосовується, якщо за цей проміжок часу випадає 19 мм.

Вимірювання швидкості та напрямки вітру

Щоб виміряти швидкість вітру, використовується прилад під назвою анемометр. Також він застосовується для того, щоб вивчити швидкість спрямованих повітряних потоків.

Швидкість повітря є одним із найважливіших показників атмосфери. Для того щоб виміряти швидкість та напрямки вітру, використовують і спеціальні ультразвукові датчики (анеморумбометри). Поруч із анемометром, як правило, встановлюють флюгер. Також біля аеродромів, мостів та інших місць, де сильний вітер може становити небезпеку, зазвичай встановлюють спеціальні конусоподібні мішки, зроблені зі смугастої тканини.

Барометри

Ми розглянули, за допомогою яких приладів та як вивчають атмосферу. Однак огляд всіх методів її вивчення був би неповним без згадки про барометр - спеціальний прилад, за допомогою якого можна визначити силу атмосферного тиску.

Ідея барометра була запропонована ще Галілеєм, хоча здійснити її зміг його учень Е. Торрічеллі, який вперше доказав факт атмосферного тиску. Барометри, з яких вимірюється тиск атмосферного стовпа, дозволяють скласти прогноз погоди. Крім цього дані прилади використовуються і як висотометри, так як тиск повітря в атмосфері залежить від висоти.

Чому повітря тисне на поверхню Землі? Молекули повітря, як і інші матеріальні тіла, притягуються до поверхні нашої планети силою тяжіння. Той факт, що повітря має вагу, був продемонстрований Галілеєм, а цього тиску і було винайдено Е. Торрічеллі.

Професії, що вивчають атмосферу

Вивченням повітряної оболонки Землі займаються, головним чином, представники двох професій – синоптики та метеорологи. Яка різниця між цими двома професіями?

Метеорологи беруть участь у різноманітних експедиціях. Нерідко їхня робота проходить на полярних станціях, високогірних плато, а також аеродромах та океанських лайнерах. Метеоролог не може відволіктися ні на мить від своїх спостережень. Якими б незначними не здавалися коливання, він має вносити їх у спеціальний журнал.

Синоптики відрізняються від метеорологів тим, що передбачають погоду за допомогою аналізу фізіологічних процесів. До речі, термін «синоптик» походить із давньогрецької мови та перекладається – «оглядач на місці».

Хто вивчає атмосферу?

Для складання прогнозу погоди необхідно використовувати інформацію, зібрану з кількох точок усієї планети одночасно. Вивчається температура повітря, атмосферний тиск, а також швидкість та сила вітру. Наука, що вивчає атмосферу, називається метеорологією. Вона розглядає будову і всі процеси, що протікають в атмосфері. По всій землі розташовані спеціальні метеорологічні центри.

Нерідко інформація про атмосферу, метеорологію та метеорологів потрібна і школярам. Найчастіше це питання їм доводиться досліджувати у 6 класі. Як вивчають атмосферу, і які фахівці займаються збиранням та обробкою даних про зміни в ній?

Атмосферу вивчають метеорологи, кліматологи та аерологи. Представники останньої професії займаються вивченням різних показників атмосфери. Морські метеорологи – це фахівці, які спостерігають за поведінкою повітряних мас над Світовим океаном. Вчені, які вивчають атмосферу, забезпечують інформацією про атмосферу морського транспорту.

Ці дані потрібні і для сільськогосподарських підприємств. Також існує така галузь науки про атмосферу, як радіометеорологія. А в останні десятиліття набув розвитку ще один напрямок - супутникова метеорологія.

Навіщо потрібна метеорологія?

Для того, щоб було складено правильний прогноз погоди, інформація не тільки повинна бути зібрана з різних куточків земної кулі, а й правильно оброблена. Чим більше інформації є у ​​метеоролога (або іншого дослідника), тим точнішим буде результат його роботи. Наразі обробка всіх даних здійснюється за допомогою комп'ютерних технологій. Метеорологічна інформація як зберігається в ЕОМ, а й використовується для побудови складання прогнозів погоди найближчим часом.