Тема эссе: "Открытия в области энергетики, изменившие мир".
Имя, фамилия автора: Иванова Кристина.
Возраст автора: 12 лет.
Наименование образовательного учреждения, номер класса:
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия № 24 имени И. А. Крылова Санкт-Петербурга, 7-Б класс.
Данная тема показалась мне наиболее интересной, потому что я вообще интересуюсь тем, какие обыденные вещи имеют связь с энергетикой. Оказалось, что они составляют почти весь список ежедневно испорльзуемых вещей: телевизор, чайник, компьютер, освещение, лифт, смартфоны, Wi-Fi роутеры… И счётчик. На нём и остановился мой выбор.
Почему же я выбрала именно счётчик? Почему я считаю его одним из важнейших изобретений? Чем я смогу доказать его огромное значение? Ответы на эти вопросы я попыталась найти и отразить в моем эссе, но сначала обратимся к истории.
С изобретением динамо-машины появилась возможность вырабатывать и получать электроэнергию в огромных количествах. Первое, на что начали тратить эту энергию, было освещение. Когда новый продукт – электроэнергию – начали продавать, возникла необходимость определить её стоимость. Однако было неясно, в каких единицах следует вести учет, и какие принципы измерения были бы наиболее удобными. Вот тогда и появился счетчик.
При производстве счётчиков за все время их существования использовались и используются последние технические и технологические достижения. Первым электросчетчиком стал счетчик часов работы лампы Самюэля Гардинера. Изобретение электрической лампочки Эдиссона привело к тому, что счётчик часов Гарднера вышел из употребления. На смену ему пришёл счётчик, использующий электрохимический эффект тока – электролитический счетчик. Но, к сожалению, такие счетчики не годились для измерения тока во время его колебания. Тогда на смену их пришли маятниковые. Маятниковый счетчик позволял измерять ампер-часы или ватт-часы, но его можно было использовать исключительно для сетей постоянного тока. Такие счетчики были дорогостоящими, потому что они содержали два часовых механизма, и их постепенно вытеснили моторные счётчики.
Во времена, когда только началось распределение электрической энергии, было еще неясно, какие системы окажутся эффективней: системы постоянного или переменного тока. Однако вскоре выявился один важный недостаток систем постоянного тока: напряжение нельзя было изменить, а, следовательно, было невозможно создавать более крупные системы. Для учета электроэнергии потребовалось решить новую задачу – измерение электроэнергии переменного тока. Важные открытия в области электричества итальянца Галилео Феррариса послужили основой для создания индукционных двигателей и открыли путь индукционным счетчикам. В последующие годы было сделано много усовершенствований, которые позволили уменьшить вес и габариты прибора, расширить диапазон нагрузки, напряжения и температуры, уменьшить внутреннее трение и продлить срок стабильной работы.
К очередному столетию были разработаны трехфазные индукционные счетчики, использующие две или три системы измерения, установленные на одном, двух или трех дисках. По мере распространения электричества быстро появилась концепция многотарифного электросчетчика с локальным или дистанционным управлением, счётчика предварительно оплаченной электроэнергии. В 1970-х годах появились первые аналоговые и цифровые интегральные микросхемы. Это послужило следующим этапом развития счетчиков электрической энергии. В настоящее время счетчики с развитыми функциональными возможностями основываются на новейших электронных технологиях с применением цифровой обработки сигналов, причем большинство функций предусмотрены встроенным программным обеспечением.
В создании счётчиков принимали участие выдающиеся учёные мира: Самюэль Гардинер, Томас Альва Эдисон, Германн Арон, Отто Титуц Блати, Оливер Блэкбурн Шелленбергер, Людвиг Гутманн, которые работали на известные фирмы: "Сименс" (Siemens), "АЕГ" (AEG), "Дженерал Электрик" (General Electric).
Таким образом, если проследить историю создания электрического счётчика, мы видим, что он совершенствовался с каждым новым изобретением, основываясь на научных достижениях, а иногда и стимулируя дальнейшее их развитие.
