Sistemul solar

   Soarele si multimea corpurilor care graviteaza in jurul sau formeaza Sistemul Solar. Acesta se compune din Soare (centrul dinamic al sistemului, continand 99,86% din masa sistemului, si sursa principala de energie), 9 planete mari, 44 sateliti naturali ai planetelor (plus un numar mare de sateliti artificiali ai pamantului, ca si ai Lunii si planetei Marte), peste 1800 de planete mici sau asteroizi (cu orbite cunoscute), peste 600 de comete, o multime de corpuri meteoritice foarte variate si materia interplanetara (gaz si praf), ocupand un spatiu in jurul Soarelui cu o raza de 2 ani lumina.

Planetele se misca in sens direct in jurul Soarelui pe orbite eliptice, avand planele apropiate de planul elipticii, si se rotesc in sens direct in jurul axelor proprii, cu exceptia planetelor Venus si Uranus, care se rotesc in sens retrograd.

Distanta pana la cea mai indepartata planeta, Pluto, este de circa 40 unitati astronomice. Cometele, insa, avand orbite foarte alungite, se indeparteaza de Soare pana la 50000 - 100000 unitati astronomice. In aceasta regiune se considera ca se gaseste norul cometar, din care provin cometele. De aceea se considera ca raza Sistemului Solar este de aproximativ 2 ani lumina.

In timp ce planetele Mercur, Venus, Marte, Jupiter si Saturn fiind vizibile cu ochiul liber sunt cunoscute din antichitate, celelalte (excluzand Pamantul) au fost descoperite mult mai tarziu. Astfel in 1781 Herschel a descoperit cu ajutorul telescopului sau planeta Uranus. Planeta Neptun a fost descoperita prin calcul - "in varful creionului" - de catre Le Verrier (si independent de catre Adams) pe baza perturbatiilor provocate de ea in miscarea planetei Uranus, fiind identificata pe cer in 1846 de catre Galle. In mod analog a fost descoperita planeta Pluto de catre P. Lowell, fiind identificata pe clisee fotografice ale cerului de catre Tombough in 1930. Nu este exclusa existenta unor planete transplutoniene care ar putea explica existenta asa-numitelor "familii de comete".
Progresele cosmonauticii au permis precizarea imaginii formate asupra "arhipelagului cosmic" pe care-l numim Sistem Solar, iar in continuare vom prezenta pe rand corpurile care-l alcatuiesc.




SOARELE

Soarele este o stea - o sfera de masa gazoasa incandescenta de la care intreg sistemul nostru planetar primeste lumina si caldura. El are diametrul de 1.391.000Km, adica este circa 109 ori mai mare decat Pamantul. Masa soarelui este de 335000 ori masa Pamantului si este de 2*1033gr, ceea ce duce la o densitate de 1.4gr/cm3.

Departarea de la Soare la Pamant este de aproximativ 150.000.000Km si este considerata ca unitate astronomica pentru distante in sisteme planetare.

Energia totala radiata de Soare, pe toate lungimile de unda si in unitatea de timp, se numeste luminozitate solara. Din energia radiata de fotosfera - invelisul solar de la care primim lumina - s-a determinat temperatura Soarelui, care aici este de 6000oK (grade Kelvin sau grade absolute, 273 oK=0oC). Aici materia este in stare de incandescenta iar pentru interiorul Soarelui, din consideratii teoretice, s-a determinat temperatura de circa 20 de milioane grade absolute. Aceasta temperatura uriasa intretine reactiile termonucleare.

Cu ajutorul petelor solare sau utilizand efectul Doppler, se poate pune in evidenta rotatia Soarelui. Observatiile arata ca Soarele se roteste ca un fluid, cu o perioada de 25 de zile la ecuator si de peste 30 de zile la poli. Rotatia se efectueaza in sens direct adica in sens invers acelor ceasornicului, ca si miscarea planetelor pe orbite.
Spre deosebire de Soare, planetele nu au lumina proiprie iar stralucirea lor se datoreaza luminii pe care ele o primesc de la Soare si pe care o reflecta.





MERCUR

C in timp ce in punctul opus este de -180o Planeta cea mai apropiate de Soare, Mercur, este si cea mai mica dintre planete (raza: 2439km, masa: 0,056 mase terestre), fiind putin mai mare decat Luna. Densitatea medie (5100kg/m3) este comparabila cu cea terestra, iar acceleratia gravitationala (3,72m/s2) este de 2,6 ori mai mica decat pe Pamant. Perioada de revolutie siderala a planetei este de 88 de zile. Are orbita excentrica, ceea ce face ca departarea de la Soare sa varieze intre 46.000.000 si 70.000.000km, distanta medie fiind de 57.850.000km.

Dimensiunile mici ale planetei si apropierea de Soare fac foarte dificila observarea ei. Ace4st fapt explica penuria de informatii asupra planetei Mercur, inaintea erei cercetarilor spatiale.

Observatiile asupra unor detalii fixe de pe suprafata planetei au sugerat existenta unui sincronism intre miscarea de rotatie si cea de revolutie, care a fost infirmat in 1965 prin masurari de radiolocatie. Aceste masurari (realizate cu radiotelescopul de la Arecibo, Porto Rico) au aratat ca planeta se roteste in sens direct, adica invers sensului acelor ceasornicului, cu o perioada de rotatie de 58,65 zile (aproximativ 2/3 din perioada de revolutie).

Din anul 1972 incepe perioada cercetarii spatiale a planetelor, perioada care include si cercetari asupra planetei Mercur. Astfel in 1974-1975, sonda spatiala americana Mariner 10 (dupa ce a fotografiat planeta Venus) s-a indreptat spre Mercur pe care a survolat-o. Cu aceasta ocazie s-a obtinut un mare numar de fotografii (peste 2000), care au permis cartografierea planetei de la un pol la altul, astfel incat in prezent Mercur este la fel de bine cunoscut cum era Luna observata de pe Pamant cu marile telescoape.

Inca cercetarile efectuate de schiaparelli (1835-1910) si Barnard (1857-1923), pe baza detaliilor observate pe suprafata planetei , condusesera la concluzia ca relieful acestei planete trebuie sa fie asemanator cu cel lunar. Aceste presupuneri au fost confirmate de cercetarile efectuate pe baza datelor furnizate de sonda Mariner 10.

Aspectul general al reliefului mercurian este similar celui lunar. Pe fotografii se observa numeroase cratere, falii, bazine vaste, campii si faleze interminabile. Cercetarile arata ca relieful planetei Mercur s-a format in urma unui bombardament intens cu meteoriti, urnat de o era vulcanica, extinsa pe toata planeta.

Densitatea medie relativ mare a planetei sugereaza ca in interiorul ei se gaseste un nucleu de fier, care este acoperit de un invelis de silicati. Acest miez de fier explica prezenta campului magnetic al planetei, a carui intensitate este de o sutime din intensitatea campului magnetic terestru.

Planeta nu are atmosfera, ci numai un invelis foarte fin de heliu. Acest fapt se explica prin viteza mica de evadare (4,3km/s) si prin apropierea mare de Soare, particulele atmosferice fiind expilzate in spatiu sau captate de Soare.

Temperatura (masurata prin fotometrie in infrarosu)vin punctul subsolar, la distanta medie de la Soare este de circa 340oC. Deoarece excentritatea orbitei este mare, cand planeta este la periheliu, punctul cel mai aproape de Soare, la miezul zilei se inregistreaza temperaturi pana la 430oC, in timp ce la afeliu, punctul cel mai indepartat de Soare, valoarea temperaturii este cu cateva zeci de de grade mai mica decat la distanta medie. Astfel diferentele de temperatura sunt considerabile pe planeta in cursul "zilei mercuriene" a carei durata este aproximativ dublul perioadei de revolutie siderala. Masuratorile radiometrice arata ca temperatura solului, la circa 1m adancime este destul de stabila cu timpul, in jur de circa 80oC.

Planeta Mercur nu are sateliti.






VENUS sau LUCEAFARUL

Are orbita aproape circulara si o distanta medie de la Soare de 108 milioane Km. Are diametrul de 12104Km si o masa de 0,82 mase terestre, ceea ce revine la o densitate de 5.2gr/cm3. Suprafata planetei Venus nu se poate observa direct prin instrumete optice, de aceea problema rotatiei axiale a fost multa vreme in discutie. Ea a fost lamurita abia in urma cercetarilor efectuate cu observatiile radio din care s-a determinat ca planeta Venus are o perioada de rotatie de 243 zile in sens retrograd adica in sensul acelor ceasornicului, fapt asupra caruia merita insistat putin.

Sa presupunem ca la un moment dat Soarele se afla intr-un punct fix al boltii ceresti. Lasand la o parte miscarea anuala a Soarelui printre stele, din cauza miscarii de rotatie a Pamantului in sens direct, fiecare punct de pe planeta noastra este supus unei miscari de la vest spre est. De aceea, noi observam miscarea aparenta a boltii ceresti "efectuandu-se" de la est spre vest, fapt ce ne permite sa constatam ca Soarele, planetele, luna si stelele rasar la est, trec prin culminatia superioara si apun la vest.

Deoarece planeta Venus are o miscare retrograda, un "observator" de pe aceasta planeta ar constata ca miscarea aparenta a boltii ceresti are loc de la vest spre est, exact invers decat o vede observatorul terestru. Iata de ce se spune ca pe Venus Soarele rasare la vest si apune la est. Planeta Venus are perioada de revolutie (durata anului venusian) de 225 de zile, cu ceva mai scurta decat perioada de rotatie axiala.

Cu ajutorul navelor spatiale s-a ajuns la concluzia ca planeta Venus are o atmosfera de circa 80 - 100 de ori mai masiva decat cea terestra. Compozita chimica a acesteia este: bioxid de carbon 93-97%, azot 2-5%, vapori de apa 1.6% si alte componente de mai mica importanta. Atmosfera planetei Venus are o densitate foarte mare, fapt care impiedica observarea optica a solului respectiv, iar bioxidul de carbon produce efectul de sera si contribuie la cresterea temperaturii pe suprafata.

Pe baza datelor observationale s-a ajuns la concluzia ca suprafata planetei Venus are o temperatura de circa 475oC, iar presiunea atmosferica de circa 90 atmosfere. S-a pus in evidenta vanturi puternice si o variatie mare a temperaturii dea lungul verticalei.
Avand in vedere faptul ca densitatea atmosferei planetei Venus este de circa 50 de ori mai mare decat densitatea atmosferei terestre, presiunea vanturilor este de 10-15 ori mai mare decat a vanturilor de la suprafata Pamantului.





PAMANTUL

Este considerat, in linii generale, ca un elipsoid de rotatie. In realitate, forma Pamantului este diferita de aceea a unui elipsoid si a fost studiata bine cu ajutorul satelitilor artificiali. Masa Pamantului se gaseste a fi de 6*1027gr iar densitatea medie de 5,5gr/cm3, varsta planetei noastre fiind de circa 4,5 miliarde de ani.

Pe suprafata Pamantului se gaseste hidrosfera care acopera circa 71% din suprafata terestra (apa lichida sau gheata). Temperatura apei descreste cu adancimea, iar la 2000 m sub nivelul marii, temperatura apei este aproape constanta si ramane sub 3oC.

Atmosfera Pamantului este compusa din azot 78%, oxigen 21%, si apoi alte componente de mai mic procentaj ca hidrogenul 0.019%, vapori de apa in cantitate variabila, argon 0.94%, neon 0.0012%, heliu 0.0004%, iar bioxidul de carbon este cam 0.03%.

In atmosfera terestra exista foarte putin hidrogen desi acesta este elementul cel mai raspandit in partea cunoscuta a Universului. Cantitatea redusa de hidrogen din atmosfera terestra este in favoarea dezvoltarii vietii pe Pamant deoarece, daca acesta s-ar gasi in cantitate mai mare, el s-ar combina cu oxigenul liber si ar ramane prea putin oxigen pentru intretinerea vietii. De asemenea, din combinarea hidrogenului cu azotul si carbonul, s-ar obtine o atmosfera de amoniac si metan care ar fi nefavorabila dezvoltarii vietii.

Masa atmosferei terestre este evaluata la 5*1024gr si se mentine in jurul Pamantului datorita fortei de atractie a acestuia.

Cu ajutorul aparatelor de la bordul navei Pioneer III s-a pus in evidenta faptul ca in jurul Pamantului exista zone de radiatie intensa, este vorba de doua sau trei zone. Intensitatea radiatiilor din aceste zone poate ajunge la 100 röntgeni pe ora, doza mortala fiind de 800 röntgeni pentru corpul omenesc. Aceste zone se numesc zonele van Alien si au proprietatea de a retine asa de multe particule electrizate incat creeaza dificultati de ordin practic pentru cosmonauti.

Mai amintim aici consecintele miscarilor Pamantului. In urma miscarii de revolutie in jurul Soarelui si a faptuluica ecuatorul terestru are fata de eliptica o inclinare de 23o si 27', se produce succesiunea anotimpurilor cu variatiile cunoscute de temperatura.

LUNA este satelitul natural al Pamantului. Ea graviteaza in jurul Pamantului la o distanta medie de 384400Km. Are diametrul de 3473Km, masa de 1/81,3 din masa Pamantului si o densitate medie de 3,34gr/cm3. Perioada de revolutie in jurul Pamantului este de 27 de zile 7 ore 43 minute si 11,47 secunde. Acest interval de timp se numeste perioada siderala si este egal cu perioada de rotatie axiala fapt pentru care Luna arata mereu aceeasi fata Pamantului. Temperatura pe suprafata Lunii variaza de la 130oC in timpul zilei la -200oC in timpul noptii.

Avand in vedere faptul ca dintre toate corpurile ceresti naturale, Luna este la distanta cea mai mica fata de Pamant, ea ridica o serie de probleme atat observationale cat si cu privire la calatoriile cosmice.

Din cercetarile efectuate s-a constatat ca Luna nu are atmosfera si unde nu exista atmosfera nu exista nici apa, nu sunt nori si nici ploaie si nici zgomot. Prin urmare, neexistand atmosfera, nu exista difuzia luminii solare, de aceea in timpul noptii lunare, adica in decursul a doua saptamani terestre, cerul vazut de pe Luna este complet intunecat.

Lansarea satelitilor artificiali si a navelor spatiale a contribuit in mod substantial la cunoasterea conditiilor fizice de pe Luna, astfel incat in anul 1969 s-a putut realiza unul dintre cele mai indraznete vise ale omenirii - debarcarea omului pe Luna.
De asemenea, o contributie considerabila au avut-o vehiculele automate trimise pe suprafata Lunii pentru efectuarea anumitor cercetari sau aducerea automata a unor esantioane din solul lunar. Din analiza acestora s-a constatat ca ele nu contin apa si nici urme de materie vie sau fosile de organisme.






MARTE

A patra planeta a Sistemului Solar - in ordinea distantei fata de Soare - Marte are raza aproximativ jumatate din raza Pamantului (3392km), iar masa de circa noua ori mai mica decat cea terestra.

Este planeta cea mai bine studiata a Sistemului Solar, fapt care se explica prin existenta unei atmosfere extrem de rarefiate in jurul planetei, permitand observarea ei in conditii bune chiar si de pe Pamant (la opozitii). Pe suprafata planetei s-au pus in evidenta formatiuni stabile, care au permis determinarea precisa a perioadei sale de rotatie: 24h37m23s. Intrucat perioada de revolutie este de circa 687 zile (durata anului martian este aproape dubla celei a anului terestru), rezulta ca ziua solara martiana este numai putin mai mare decat cea terestra, 24,6 ore. Ecuatorul planetei este inclinat fata de planul orbitei cu 24o56' (aproape la fel ca si eliptica fata de ecuaotorul terestru), de aceea are anotimpuri similare cu cele terestre (cu durata aproape dubla).

Cu telescopul se observa pe suprafata planetei detalii fixe, care se pot clasifica in modul urmator:

- Continetele sau deserturile sunt regiuni luminoase de culoare rosie-portocalie, care acopera aproape 2/3 din discul aparent al planetei.

- Calotele polare sunt pete albe care se formeaza in jurul polilor, avand dimensiuni variabile cu anotimpul martian. Ele apar toamna, iarna se intind pana la 50o latitudine, iar vara de regula dispar.

- Marile sau regiunile intunecoase care ocupa aproape 1/3 din discul planetei. Apar ca niste pete pe fondul regiunilor luminoase si prezinta variatii sezoniere. denumirea de mari este improprie, deoarece nu contin apa. Fata de continente care sunt regiuni mai inalte, "marile" reprezinta depresiuni pe suprafata planetei. Ele au culoarea rosie, care este culoarea predominanta a planetei, datorita continutului mare de fier din rocile solului martian.

-Norii sunt detalii atmosferice trecatoare, care uneori acopera o mare fractiune a discului, impiedicand observatiile. Norii sunt de doua feluri: nori galben-portocalii din praf (formati prin "furtunile de nisip" ce au loc in regiunile rosietice, care sunt deserturi cu nisip) si nori albi compusi, probabil, mai ales din cristale de gheata, dar si din gheata carbonica.

Studiul planetei Marte a inregistrat progrese remarcabile gratie cercetarilor efectuate cu ajutorul statiilor interplanetare din seria Mariner (americane) si Marte (sovietice). S-au realizat si sateliti artificiali ai planetei Marte, planeta fiind fotografiata si cercetata pe toate fetele. In anul 1976 doua statii americane de tip Viking au coborat pentru prima data pe solul martian.

Miile de fotografii obtinute arata ca planeta Marte are un relief extrem de variat: campii intinse pietroase, vai sinuoase si albii ale unor rauri secate, cratere vulcanice de dimensiuni neobisnuite, cratere meteoritice etc. Cliseele luate de satelitul Mariner 9 au pus in evidenta o formatiune vulcanica enorma, care constituie cel mai mare vulcan din Sistemul Solar, numita Olympus Mons (Muntele Olimp). Baza vulcanului, situata la circa 4km deasupra nivelului mediu al planetei, are un diametru de 500-600km. Varful vulcanului atinge altitudinea de 25km (de trei ori mai inalt decat Everestul). Acest vulcan este situat in emisfera nordica a planetei, nu departe de ecuator, in mijlocul unei vaste zone vulcanice care cuprinde inca alte trei cratere de mari dimensiuni. Aproape toate craterele vulcanice sunt in emisfera nordica, in timp ce craterele meteoritice sunt in emisfera sudica. Acest fapt dovedeste ca formatiunile vulcanice sunt relativ tinere, adica Marte este o planeta geologic activa.

S-au pus in evidenta roci bazaltice, bogate in fier, alti constituienti ai solului fiind: siliciul 30%, aluminiul, titanul, sulful, clorul.

In explicarea reliefului martian un loc important il joaca procesele de eroziune intensa, care au modelat terenul, ce a fost expus unor vanturi de nisip (cu viteze de peste 200km/s).

Cerul de culoare roz (din cauza prafului din atmosfera), foarte luminos este adesea voalat de nori. Sondele spatiala au demonstrat ca pe planeta apar frecvent ceturi matinale formate din picaturi fine de apa. In atmosfera martiana bioxidul de carbon este preponderent, ca si in cazul planetei Venus. Compozitia chimica a atmosferei este urmatoarea: bioxid de carbon 95%, azot 2-3%, oxigen 0,2%, alte componente (oxid de carbon, vapori de apa, neon, xenon) sub 1%.

Temperatura planetei manifesta variatii pronuntate: cu latitudinea, diurne si sezoniere. Astfel, in vecinatatea echinoctiului martian temperatura medie a planetei este sub -50oC. Temperatura maxima diurna la ecuator, in aceasta poate depasi +30oC, in timp ce temperatura minima nocturna poate cobori la -100oC. In aceeasi perioada a anului, in regiunea calotelor polare s-au inregistrat valori de -125oC.

Presiune atmosferica martiana depaseste o sutime din presiunea atmosferei terestre. Cantitatea de vapori de apa din atmosfera martiana este de circa 1000 de ori mai mica decat in atmosfera terestra. In conditiile de temperatura si de presiune martiene apa nu poate exista in faza lichida, ci numai sub forma solida (gheata, zapada) sau de vapori.

Planeta Marte poseda probabil un camp magnetic, dar acesta este foarte slab, mult mai slab decat cel terestru. Prezenta acestui camp ar dovedi existenta in centrul planetei a unui nuclu lichid. Atmosfera planetei cuprinde un invelisionosferic. Maximul de ionizare corespunde altitudinii de 120km.

Sondele spatiale au infirmat existenta asa-numitelor "canale" martiene, descoperite de Schisparelli si "cercetate" de numerosi astronomi (acestea s-au dovedit a fi iluzii optice).

Planeta Marte are doi sateliti, Phobos si Deimos, care au fost descoperiti de catre astronomul american A. Hall in anul 1877, si despre care s-a scris mult chiar inainte ca ei sa fi fost descoperiti. Phobos se roteste in jurul planetei la o distanta medie de 9400km cu o perioada de 7h39m14s, adica mult mai mica decat perioada de rotatie a planetei, astfel ca satelitul rasare la Vest si apune la Est (ca si satelitii artificiali). Distanta medie a satlitului Deimos este de 23.500km, iar perioada de revolutie siderala, 30h17m55s. Ambii sateliti au forma neregulata. Phobos are un diametru de circa 22-25km, iar Deimos de circa 13km.






JUPITER

Este cea mai masiva dintre planetele sistemului solar avand masa egala cu 318,36 mase terestre. Departarea medie de la Soare este de 5,2 unitati astronomice, adica de 778 milioane kilometri. Aceasta planeta isi parcurge orbita in 11,86 ani terestri.

Raza planetei Jupiter este de 71400Km, ceea ce conduce la o densitate medie de numai 1,33gr/cm3, adica o densitate foarte apropiata de aceea a Soarelui. Are o perioada de rotatie axiala de circa 10 ore. Aspectul acestei planete este prezentat in imaginea urmatoare.

Temperatura planetei Jupiter este mult mai scazuta decat a celorlalte planete amintite pana acum; ea este de ordinul de marime a -130oC. Atmosfera lui Jupiter este compusa din molecule de hidrogen (H2) si heliu, metan si amoniac.

Jupiter are 16 sateliti cunoscuti dintre care primii 4 au fost descoperiti de catre Galileo Galilei in anul 1610 si anume, Metis care se roteste mai repede decat orice alta planeta, Adrasta, Amathea si Thebe; urmatorii 12 fiind Io, Europa, Ganymede, Callisto, Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Ananke, Carme, Pasiphae si Sinope. Al 14-lea satelit a fost descoperit in anul 1975. Dintre satelitiii lui Jupiter, cei cu numele de Io si Ganymede prezinta interes deosebit deoarece in jurul lor s-a pus in evidenta prezenta unor straturi atmosferice de circa 1000 de ori mai putin dense decat atmosfera terestra.


SATURN

Este planeta cu inele, la o departare de 9,5 unitati astronomice, adica la 1.427.000.000Km in raport cu Soarele. Are perioada de revolutie de 29.5 ani terestri, perioada de rotatie axiala fiind de 10h14m la ecuator si, din aceasta cauza, planeta este turtita la poli. Raza planetei este de 60 de mii de km, este de 95 ori mai masiva decat Pamantul si are o densitate medie de 0.7 din aceea a apei distilate. In privinta satelitilor rivalizeaza cu planeta Jupiter, avand un numar de 18 sateliti: Pan, Atlas, Prometheus, Pandora, Epimetheus, Janus, Mimas, Enceladus, Tethys, Telesto, Calypso, Dione, Helene, Rhea, Titan, Hyperion, Iapetus, Phoebe.

In jurul planetei Saturn exista cel putin 4 inele separate prin mici spatii libere. Acestea dau un aspect frumos planetei si, la primele observatii apare ca fiind cel mai interesant corp ceresc ce se poate observa pe bolta cereasca.

Temperatura la suprafata planetei este de aproximativ -113oC in timp ce pe satelitul Titan al acesteia, temperatura este de -180oC. In atmosfera planetei se gaseste amoniac "inghetat", argon, heliu si hidrogen.



URANUS

Este prima planeta descoperita prin telescop.Fiind la limit vizibilitatii cu ochiul liber, planeta Uranus a fost observata pentru prima data de catre William Herschel in anul 1871. Are departarea medie de la Soare de 19,24 unitati astronomice, diametrul de 50800Km, masa de 14,5 mase terestre si densitatea de 1,6gr/cm3. Intrucat ecuatorul este inclinat cu 98o pe planul orbitei, executand o rotatie axiala retrograda(in sensul acelor ceasornicului) de 10h49m, planeta efectueaza o miscare de revolutie de 84 ani tertestri. are o temperatura de circa -173oC. In ultimul timp in jurul acestei planete au fost descoperite inele asemanatoare cu cele din jurul lui Saturn. Atmosfera lui Uranus este asemanatoare cu aceea a lui Jupiter si Saturn si este compusa din amoniac, metan si hidrogen molecular. Atmosfera este foarte densa si nu se pot vedea detalii pe suprafata planetei. Are 15 sateliti: Cordelia, Ofelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Julieta, Portia, Rosalinda, Belinda, Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania si Oberon.



NEPTUN

Este descoperita teoretic de catre astronomul francez Le Verrier (1846) care a examinat anumite neregularitati observate in miscarea planetei Uranus. Neptun se misca in jurul Soarelui la o distanta de 30 unitati astronomice, adica 4 miliarde si jumatate de km si isi parcurge orbita in 165 ani terestri. Are perioada de rotatie axiala de 15h40m, raza de 24300Km si este de 17 ori mai masiva decat Pamantul, densitatea fiind de 1,7gr/cm3. Este considerata sora geamana cu Uranus. Se pare ca are o atmosfera in care predomina amoniacul, are temperatura de 73oK, 173oK, prima valoare dedusa teoretic iar a doua rezulta din date observationale. Are 8 sateliti: Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, Proteus, Triton, Nereid. Are doua inele late si doua inguste. Triton este cel mai rece corp cunoscut in Sistemul Solar.




QUAOAR

Cel mai mare corp ceresc, descoperit in Sistemul Nostru Solar, din ultimii 72 de ani. Corpul este mai mare decat satelitul lui Pluto, Charon (care are numai 1200 de km in diametru).
Se afla pe o orbita aflata la o distanta de 6,4 miliarde de Km. de Soare, dincolo de orbita lui Pluto.

Noua planeta descoperita are un diametru de 1300 de Km. Planeta a fost descoperita de doi cerectatori apartinand Institutului de Tehnologie din California. Noul corp ceresc inconjoara Soarele la fiecare 288 de ani. Descoperirea a fost facuta cu ajutorul telescopului Hubble.

Curiozitati astronomice

.
1. Pamantul este cea mai densa planeta din sistemul nostru solar.

.2. De pe Pamant se vede numai o parte a Lunii. Asta pentru ca Luna se invarteste in jurul axei proprii in acelasi timp in care se invarteste in jurul Pamantului. Partea care nu se vede a fost lovita de un meteorit cu mult timp in urma si a deplasat centrul Lunii, o emisfera devenind mai grea decat cealalta. Pentru ca Pamantul are o forta gravitationala de 6 ori mai mare decat a Lunii, intotdeauna spre Pamant va fi atrasa numai partea mai grea.

.3. De pe Luna cerul se vede negru pentru ca Luna nu are atmosfera care sa imprastie lumina.

.4. Pe Marte se gaseste cel mai inalt vulcan din sistemul nostru solar, de 3 ori mai inalt decat Everestul. La polii planetei Marte se gaseste gheata.

.5. Marte are o suprafata care seamana cu un desert pietros. Vulcani enormi si cratere vechi, ca si dune de nisip sunt formele de relief de pe Marte.

.6. Pe Marte exista un aliniament accidental de roci si alte formatiuni geologice care, privit dintr-un anumit unghi, se intampla sa arate ca un chip de om.

.7. Jupiter este cea mai mare planeta din sistemul nostru. In ea ar incapea toate celelalte 8 planete. Suprafata lui poate fi acoperita de 11 suprafete ale Pamantului sau ti-ar trebui 1.000 de planete Pamant daca vrei sa-i umpli volumul.

.8. Saturn este cat 9 planete Pamant si jumatate, incap 764 planete Pamant in interiorul lui. Se mai numeste si planeta inel pentru ca are cel mai mare si mai vizibil inel dintre toate planetele. Densitatea lui Saturn este mai mica decat a apei incat daca l-ai pune intr-un vas mare cu apa, ar pluti.

.9. Uranus apare ca si cum ar fi fost indoita de o mana uriasa invartindu-se oblic pe axa sa, asa cum se invarteste un butoi rasturnat. Se crede ca asta se datoreaza impactului cu un metorit cu mult timp in urma; din aceasta cauza, numai unul dintre cei 2 poli ai planetei este luminat si incalzit de Soare, celalalt ramanad tot timpul in intuneric. Polul care ramane in intuneric are insa temperatura mai mare decat polul luminat de Soare, ceea ce a facut oamenii de stiinta sa creada ca Uranus produce mai multa caldura decat primeste de la Soare.

.10. La fiecare 248 de ani Pluto se apropie de Soare mai mult decat Neptun, facand ca Neptun sa fie cea mai indepartata planeta de Soare. Pluto se misca in interiorul orbitei lui Neptun pentru 20 de ani. In aceasta perioada de 20 de ani, Neptun devine cea mai indepartata planeta de la Soare. Ultima data Pluto a intrat in orbita lui Neptun la 23 ianuarie 1979 si a stat acolo pana la 15 martie 1999. Toate aceste pentru ca orbita lui Pluto are forma de cerc foarte turtit, ca orbita unei comete.

.11. Cand o cometa se apropie de Soare, coada o urmeaza. Cand se indeparteaza de Soare, coada este cea care merge in fata.

.12. Au fost descoperiti pe Pamant mai mult de 2.000 de meteoriti. Unul dintre cele mai cunoscute cratere formate de un meteorit cazut pe Pamant este cel din Arizona, SUA. Are 1.280 m diametru si 180 m adancime. El s-a format cu cateva sute de mii de ani in urma, cand un meteorit de 250.000 de tone si cu un diametru de 70 m a lovit Pamantul cu o viteza in jur de 60.000 km/h.

.13. Galaxiile calatoresc in spatiu si cateodata se ciocnesc, galaxiile mai mici disparand si fiind "mancate" de cele mai mari. Galaxia din Andromeda se indreapta spre galaxia noastra, Calea Lactee.

.14. Daca ai calatori cu viteza luminii de la un capat la altul al galaxiei Calea Lactee, ti-ar trebui 100.000 ani ca sa termini calatoria.

.15. Lumina este cel mai rapid lucru din univers si calatoreste cu 300.000 de km pe secunda.

.16. Daca stii culoarea unei stele, iti poti da seama de temperatura ei: cele rosii sunt mai reci, cele cu temperaturi medii sunt galbene si cele cu temperaturile cele mai mari sunt albastre. Nu exista stele verzi...!!!

.17. Gaurile negre sunt invizibile. In ele nu exista timp sau spatiu si se crede ca ar fi poarta spre alte universuri; daca intri intr-o gaura neagra, vei simti ca esti turtit din parti si tras de cap si de picioare. Dar nimic nu supravietuieste acolo, ci este sfaramat in mici particule atomice.

.18. Luminii de la Soare ii ia 8 minute pana atinge Pamantul; daca Soarele s-ar stinge acum, in 8 minute am ramane in intuneric.

.19. Cea mai apropiata stea de Pamant este Proxima Centauri aflata la 4,23 de ani-lumina, adica 25 de milioane de milioane de km distanta de Soare. Asta inseamna, ca daca am avea o nava spatiala care ar calatori cu 50.000 de km pe ora, ne-ar trebui 88.000 de ani ca sa ajungem la ea.

.20. Unele stele sunt de 600.000 de ori mai stralucitoare decat Soarele nostru. Soarele nostru se indreapta cu 20 km pe secunda spre un punct in directia constelatiei Hercules. Gazele dintr-o pata solara sunt cu 1.650 C° mai reci decat zonele inconjuratoare de pe Soare.

.21. Cometa Haley se intoarce la fiecare 76 de ani.

.22. Planetele se invartesc in jurul Soarelui si in jurul axei proprii in sensul acelor ceasornicului. Venus este planeta care se invarteste in jurul axei proprii contrar acelor ceasornicului. Pe Venus Soarele rasare la vest si apune la est. Venus este considerata sora geamana a Pamantului pentru ca amandoua au cam aceeasi marime, densitate si volum, este cel mai apropiat vecin al Pamantului. Dar Venus este cel mai fierbinte loc din sistemul solar dupa Soare si cel mai stralucitor obiect de pe cer dupa Soare si Luna.

.23. Mercur orbiteaza Soarele mai repede decat orice alta planeta, in 88 de zile. Mercur, cea mai apropiata planeta de Soare, probabil are gheata la poli.

.24. Luna noastra se departeaza de Pamant cu 3 cm pe an. Gravitatia Lunii este de 6 ori mai mica decat a Pamantului. De exemplu daca pe Pamant ai 42 de kg, pe Luna ai 7 kg.

Lucrul mecanic

   Lucrul mecanic este o mărime fizică definită ca produsul dintre componenta forței care acționează asupra unui corp în direcția deplasării punctului ei de aplicație și mărimea acestei deplasări.E o mărime ce caracterizează schimbarea stării dinamice a sistemului.

   Terminologie

   Termenul de lucru (în franceză travail) al unei forțe a fost utilizat pentru prima oară într-un articol din 1826 al matematicianului și inginerului mecanic francez Gaspard-Gustave Coriolis și apoi în cartea Du calcul de l'effet des machines din 1829 a aceluiași autor.Înainte de denumirea dată de Coriolis, Carnot se referea la acest concept cu numele putere motrice in lucrarea sa din 1824 Despre puterea motrice a focului (Sur la puissance motrice du feu). Denumirea de lucru mecanic a fost introdusă de Jean-Victor Poncelet.

   Variația energiei unui sistem

   Efectuarea unui lucru mecanic asupra unui (respectiv, de către un) sistem fizic duce la modificarea energiei sistemului cu o cantitate egală cu lucrul mecanic efectuat asupra sistemului (respectiv, de către sistem). Așadar, lucrul mecanic este o formă a schimbului de energie între un sistem și lumea înconjurătoare.


   Definirea matematică generală


   Pentru o forță constantă F care își deplasează punctul de aplicație după un segment de dreaptă S ucrul mecanic efectuat L este egal cu produsul scalar:

unde α este unghiul dintre direcția forței și direcția de deplasare. Lucrul mecanic este pozitiv dacă punctul de aplicație se deplasează în același sens cu forța (α<90°), negativ dacă punctul de aplicație se deplasează în sens invers forței (α>90°) și nul dacă punctul de aplicație este fix sau se deplasează perpendicular pe direcția forței (α=90°).
În cazul general, lucrul mecanic este definit ca o integrală curbilinie:

unde S este vectorul de poziție al punctului de aplicație al forței, iar P1 și P2 sunt pozițiile inițială și finală ale deplasării.

Transformare termodinamică

   O transformare termodinamică este o succesiune de stări prin care trece un sistem termodinamic când parametrii săi variază de la valorile din starea inițială la cele din starea finală.

   O transformare simplă este o transformare care respectă de la început și până la sfârșit aceeași lege de transformare. Exemple de transformări simple:
*Transformarea izocoră sau (legea lui Charles), care se petrece la volum constant;
*Transformarea izobară, care se petrece la presiune constantă;
*Transformarea izotermă, care se petrece la temperatură constantă;
8Transformarea adiabatică, care se petrece fără schimb de căldură cu mediul ambiant;
*Transformarea politropică, care se petrece cu exponent politropic constant;
*Transformarea izoentalpică, care se petrece la entalpie constantă;
*Transformarea izoentropică, care se petrece la entropie constantă.

   Transformare izocoră

   O transformare izocoră are loc la volum constant. O consecință este că lucrul mecanic exterior este nul. Căldura schimbată într-un astfel de proces este transformată în întregime în variația de energie internă a sistemului, materializată prin variația presiunii și temperaturii sistemului. Un exemplu de astfel de sistem este un vas închis încălzit. Perechea de parametri conjugați semnificativă este T-s.

*Legea de transformare:

*Variația parametrilor:

*Lucrul mecanic exterior este zero:

  Transformare izobară

   O transformare izobară are loc la presiune constantă. Un exemplu de astfel de transformare apare într-un cilindru închis (sistem termodinamic izolat) în care pistonul se mișcă, însă presiunea din cilindru rămâne constantă, de exemplu presiunea atmosferică. Perechea de parametri conjugați semnificativă este p-V.
*Legea de transformare:

*Variația parametrilor:

*Lucrul mecanic exterior:

   Transformare izotermă

   O transformare izotermă are loc la temperatură constantă. Un exemplu de astfel de transformare apare într-un cilindru închis în contact termic perfect cu mediul ambiant. Lucrul mecanic produs de piston este obținut din căldură, care este primită din mediul ambiant, temperatura rămânând constantă. Oricare dintre perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative.
*Legea de transformare:

*Variația parametrilor:

*Lucrul mecanic exterior:

   Transformare adiabatică 

   O transformare adiabatică are loc fără schimb de căldură cu mediul ambiant. Un exemplu de astfel de transformare apare într-un cilindru închis izolat din punct de vedere termic cu mediul ambiant. Lucrul mecanic produs de piston este obținut din energia internă a sistemului. Oricare dintre perechile de parametri conjugați p-V sau T-s sunt semnificative.
*Legea de transformare:

*Variația parametrilor:

Stari de agregare

  În fizică și chimie se numește stare de agregare o formă a materiei caracterizată prin anumite proprietăți fizice calitative, care se traduc printr-o anumită comportare la scară macroscopică. Conform tradiției sunt cunoscute trei stări de agregare, descrise prin proprietățile de „volum” și „formă”:
în stare solidă materia are volum și formă fixe
în stare lichidă are volum fix, dar se adaptează la forma vasului în care este conținută
în stare gazoasă materia ocupă întregul volum disponibil, luând forma corespunzătoare.

   Această clasificare este însă incompletă și aproximativă: există stări de agregare cu proprietăți noi sau intermediare, cum sunt stările de plasmă, cvasicristal sau și cristal lichid.

   Noțiunea de „stare de agregare” este mai largă dar mai imprecisă decât noțiunea termodinamică de „fază”. În termodinamică, o fază este o componentă omogenă a unui sistem eterogen care coexistă, în echilibru termodinamic, cu alte faze. De exemplu, un sistem compus din apă și gheață constă din două faze, în două stări de agregare diferite (una lichidă și cealaltă solidă). Un sistem compus din apă și ulei constă și el din două faze, în aceeași stare de agregare (lichidă). Un sistem compus din vin amestecat omogen cu apă are o singură stare de agregare și o singură fază.

   Topirea și solidificarea

   Trecerea unei substanțe din stare solidă în lichidă se numește topire. Solidificarea este fenomenul invers topirii și constă în trecerea unei substanțe din stare lichidă în cea solidă.

   În general, topirea are loc prin absorbție de caldură (încălzire), iar solidificarea are loc prin cedare de caldură (răcire).

   Legile topirii și solidificării:
1.Temperatura de topire rămâne constantă, dacă presiunea ramâne constantă. La fel și pentru solidificare;
2.Temperatura de topire coincide cu cea de solidificare;
3.În timpul topirii (respectiv a solidificării) volumul substanței se modifica astfel: majoritatea substanțelor își măresc volumul la topire și și-l micsorează la solidificare; excepții: apa, fonta și bismutul se comportă invers.

   Alte aspecte legate de starea de agregare:
   Aliajele sunt amestecuri omogene de două sau mai multe metale. Teperatura de topire a aliajului este mai mică decât temperatura de topire a fiecarui component al său.
Masa unui corp nu se modifică în timpul topirii sau al solidificării

   Vaporizarea și condensarea (lichefierea)

   Trecerea unei substante din stare lichidă în stare de vapori (gazoasă) se numește vaporizare.

   Fierberea este vaporizarea care are loc în toată masa lichidului. Evaporarea este vaporizarea care are loc doar la suprafața lichidului.

   Factori ce influenteaza evaporarea:
*temperatura;
*suprafața de întindere: cu cât este mai mare, evaporarea are loc mai repede;
*agitația aerului din jurul corpului sau substanței (vântul) grăbește evaporarea.
*natura substanței; substanțe ca acetona, eterul, benzina etc. se evaporă foarte repede și se numesc de aceea volatile. Evaporarea se produce cu absorbție de căldură.

   Trecerea unei substanțe din stare de vapori în stare lichidă se numește condensare sau lichefiere.

   Sublimarea și desublimarea

   Substanțe ca naftalina, canforul, acidul benzotic și altele au proprietatea de a trece din stare solidă direct în stare de vapori. Se spune că ele sublimează.

   Fenomenul invers, de transformare din stare de vapori direct în stare solidă se numește desublimare.

Gruparea rezistoarelor

   Orice porţiune a unui circuit electric comunică cu restul circuitului printr-un număr oarecare de borne. Cea mai simplă situaţie este cazul în care porţiunea de circuit este un dipol. Dacă dipolul este pasiv (nu conţine generatoare), fiind format numai din rezistoare, atunci el poate fi înlocuit cu un singur rezistor, numit rezistor echivalent, astfel încât restul circuitului să nu "simtă" înlocuirea.

   Un rezistor este echivalent unei grupări de rezistoare dacă, la aplicarea aceleiaşi tensiuni la bornele rezistorului echivalent ca şi la bornele grupării, circulă un curent electric cu aceeaşi intensitate.

   A. Gruparea serie

   Două sau mai multe rezistoare sunt conectate în serie dacă aparţin aceleiaşi ramuri dintr-o reţea electrică. Rezistoarele grupate în serie sunt parcurse de acelaşi curent electric.

   Considerând un grup de trei rezistori conectaţi în seie, la bornele fiecărui rezistur se va regăsi câte o tensiune U1; U2 şi U3 încât se poate scrie:
U=U1+U2+U3
Pe baza legii lui Ohm pe fiecare rezistor rezultă:
U=IR1+IR2+IR3
sau U=I(R1+R2+R3)
Aplicăm aceeaşi lege la circuitul echivalent:
U=IRs
Rezultă următoarea relaţie: Rs=R1+R2+R3

   B. Gruparea paralel

   Două sau mai multe rezistoare sunt grupate în paralel dacă sunt conectate între aceleaşi două noduri.

   Rezistoarele grupate în paralel au aceeaşi tensiune la borne. Conform legii I a lui Kirchhoff
I=I1+I2+I3

  

Echilibrul termic

   Contactul între un sistem termodinamic si un alt sistem din mediul exterior lui se realizeaza
atunci când sistemul dat nu mai este izolat de mediul exterior, fiind posibile interactiuni cu celalalt
sistem. Contactul dintre cele doua sisteme poate fi:
• mecanic, atunci când schimbul de energie dintre sisteme se face prin lucrul mecanic realizat
de fortele efectuate de unul dintre sisteme asupra celuilalt;
• termic, atunci când schimbul de energie dintre sisteme se face exclusiv prin caldura;
• prin schimb de substanta între cele doua sisteme.

   Echilibrul termic. Realizând un contact termic între doua corpuri (unul cald si altul rece),
fara schimb de energie prin efectuare de lucru mecanic sau schimb de substanta între ele, acestea
ajung spontan si ireversibil, dupa un interval de timp, conform postulatului fundamental al
termodinamicii, sa aiba aceeasi stare de încalzire. În aceasta situatie, corpurile nu mai schimba între
ele energie sub forma de caldura si se spune ca se afla în echilibru termic.

   Principiul zero al termodinamicii: Doua sisteme termodinamice, fiecare aflat în echilibru
termic cu al treilea, sunt si ele în echilibru termic. Acest principiu, determinat pe cale experimentala,
se numeste si principiul tranzitivitatii echilibrului termic.

   Temperatura empirica. Fiecarei stari de încalzire a unui sistem termodinamic i se asociaza un
parametru numit temperatura empirica a sistemului. Pentru un sistem dat, temperatura are valori
egale pentru starile de echilibru termodinamic care sunt între ele în echilibru termic si valori diferite
pentru starile de echilibru termodinamic care nu sunt în relatie de echilibru termic. Masurarea
temperaturii, conform unei scari definite, se realizeaza cu anumite dispozitive denumite termometre.

  *Termometrul clasic cu coloana de lichid este construit dintr-un
corp termometric în care se afla mercur, toluen sau alcool, continuat de
un tub capilar gradat dupa o scara de temperatura. Lungimea coloanei de
lichid creste linear cu temperatura prin fenomenul de dilatare a lichidului.

  *Termometrul metalic utilizeaza o lama bimetalica
formata formata din doua lame având aceeasi forma geometrica,
solidare între ele si confectionate din doua metale diferite si care
sufera dilatari diferite la încalzire. Acesta produce curbarea lamei
în functie de temperatura la care se afla dispozitivul, tradusa in
miscarea unui ac indicator în fata unei scale gradate.

  *Termometrul cu termocuplu utilizeaza variatia
tensiunii electrice, care apare între sudurile a doua metale

Rezistorul

   Rezistorul este componenta electronica de circuit, cu doua borne, care are are proprietatea, potrivit careia, intre tensiunea la bornele lui si curentul care-l parcurge, exista relatia, descoperita de G.S.Ohm si cunoscuta sub denumirea de legea lui Ohm :

U = R I , unde R este marimea rezistorului.

   Unitatea de masura a rezistentei electrice este ohmul (Ω).In practica se utilizeaza si multiplii acestei marimi: kiloohmul (KΩ) si megaohmul (MΩ), intre acestea existand relatiile: 1KΩ = 1 000Ω ;1MΩ =1000 KΩ=1 000 000Ω



    Relatia de definitie a rezistentei electrice este : in care U este diferenta de potential (tensiunea) constanta, contiunua, aplicata la capetele rezistorului si I este curentul constant care strabate rezistorul.

    Rezistenta nominala - Este marimea valorii rezistentei,marcata in cifre sau in dungi colorate, pe corpul rezistorului. Acestei valori i se asociaza intodeauna toleranta, exprimata in procente din valoare.



    Puterea disipata nominala, Pdn [W] - Este puterea maxima - in curent continuu sau alternativ - pe care o poate disipa un rezistor, in conditii de mediu exterior determinate, pe o perioada indelungata de timp, fara ca rezistenta nominala sa se modifice. Daca rezistorul este supus unei puteri mai mari decat puterea nominala, pot apare fenomene ca variatia inadmisibila a parametrilor sai, reducerea duratei de functionare sau distrugerea elementului rezistiv. Rezistoarele utilizate cel mai frecvent in in montajele electronice au puterea de disipatie cuprinsa in limitele 0,1-2W.



    Rezistenta rezistorului in curent alternativ - Marimea rezistentei rezistorului difera,in curent alternativ, de valoarea masurata in curent continuu,datorita existentei capacitatii si inductantei distribuite pe lungimea elementului rezistiv, a efectelor de suprafata si a pierderilor dielectrice in suportul rezistorului si in straturile de protectie. Din acest motiv rezistenta totala a rezistorului in curent alternativ, si in special la frecvente inalte, are un caracter complex si variaza cu modificarea frecventei, rezistorul real comportandu-se in acest caz,in parte ca o inductanta si in parte ca o capacitate.

    Valoarea unui rezistor poate fi determinata sau cunoscund codul culorilor, sau masurand cu un multimetru.

Circuit serie RLC

   Un circuit RLC (sau LCR circuit) este un circuit electric format dintr-un rezistor , un inductor , şi un condensator , conectate în serie sau în paralel. RLC parte a numelui este din cauza acestor scrisori fiind simbolurile obişnuite electrice pentru rezistenţă , inductanţă şi capacitate , respectiv. Circuitul formează un oscilator armonic de curent si va rasuna intr-un mod similar ca un circuit de LC va fi. Principala diferenţă că prezenţa rezistor face este că orice oscilaţie a indus în circuitul va muri departe în timp, în cazul în care nu se păstrează va de o sursă. Acest efect al rezistorului se numeste amortizare . Prezenţa de rezistenţă, de asemenea, reduce frecvenţa de rezonanţă oarecum de vârf. Unele rezistenta este inevitabil în circuitele reale, chiar dacă un rezistor nu este inclus ca o componentă. Un pur circuitul LC este un ideal care de fapt exista doar in teorie.

    Există multe aplicaţii de acest circuit. Ele sunt folosite în multe tipuri diferite de circuitului oscilator . O altă aplicaţie importantă este pentru reglare , cum ar fi receptoare de radio sau televizor , în cazul în care acestea sunt utilizate pentru a selecta un interval îngust de frecvenţe de la undele radio ambientale. În acest rol de circuit este adesea menţionată ca un circuit acordat. Un circuit RLC poate fi folosit ca un filtru trece-bandă , bandă de oprire filtru , filtrul low-pass sau filtru high-pass . Cererea de tuning, de exemplu, este un exemplu de band-pass de filtrare. Filtrul RLC este descris ca un al doilea circuit de ordinul, ceea ce înseamnă că orice tensiune sau curent în circuit poate fi descris de un al doilea de ordinul ecuaţiei diferenţiale în circuitul de analiză.

    Cele trei elemente de circuit pot fi combinate într-un număr de diferite topologii . Toate cele trei elemente în serie sau în toate cele trei elemente în paralel sunt cele mai simple în concept şi cel mai simplu de a analiza. Există, totuşi, alte aranjamente, unele cu importanţă practică în circuitele reale. O problemă des intalnita, este necesitatea de a lua în considerare rezistenţa inductor. Bobinele sunt de obicei construite din bobine de sârmă, rezistenta, care nu este de obicei de dorit, dar are de multe ori un efect semnificativ asupra circuitului.

   Concepte de bază

   Rezonanţă

    O proprietate importanta a acestui circuit este capacitatea sa de a rezona la o anumită frecvenţă, frecvenţa de rezonanţă , . Frecvenţele sunt măsurate în unităţi de hertzi . În acest articol, cu toate acestea, frecvenţa unghiulară , , Este utilizat, care este mult mai convenabil matematic. Aceasta este măsurată în radiani pe secundă. Ele sunt legate între ele printr-o proporţie simplă,


   Rezonanţa se produce deoarece energia este stocată în două moduri diferite: într-un câmp electric în condensator este încărcat şi într-un câmp magnetic ar fi fluxurile de curent prin bobină. De energie pot fi transferate de la unul la altul în cadrul circuitului şi acest lucru poate fi oscilatorie. O analogie mecanică este o greutate suspendată pe un arc, care va oscila în sus şi în jos când este eliberat. Aceasta nu este o metaforă care trece, o greutate pe un arc este descris de exact doua ecuatie diferentiala aceeaşi ordine ca un circuit RLC şi pentru toate proprietăţile de sistem, nu va fi găsit o proprietate similară de altă parte. Proprietatea mecanică de a răspunde la rezistor în circuit este frecare în sistemul de primavara / greutate. Frecarea va aduce încet orice oscilaţie la un popas în cazul în care nu există nici o forţă externă de conducere ea. De asemenea, rezistenţa într-un circuit RLC va "umed", de oscilaţie, diminuarea cu timpul, dacă nu există nici o sursă de curent alternativ de conducere în circuit.

    Frecvenţa de rezonanţă este definită ca frecvenţa la care impedanţa a circuitului este la un minim. Echivalent, acesta poate fi definită ca frecvenţa la care impedanţa este pur real (care este, pur rezistiv). Acest lucru se întâmplă deoarece impedanţa de bobină şi condensator de la rezonanţă sunt egale, dar de semn opus şi se anulează. Circuite în cazul în care L şi C sunt, în paralel, mai degrabă decât serie are de fapt o impedanţă maximă, mai degrabă decât o impedanţă minimă. Din acest motiv, ele sunt adesea descrise ca antiresonators , este încă de obicei, cu toate acestea, pentru a numi frecvenţa la care aceasta apare ca frecventa de rezonanta.

    Frecvenţa naturală

    Frecvenţa de rezonanţă este definită în termeni de impedanţă a prezentat la o sursă de conducere. Este încă posibil ca circuitul să oscileze în (pentru un timp) după sursa de conducere a fost eliminat sau este supus la un pas de tensiune (inclusiv un pas până la zero). Acest lucru este similar cu modul în care un diapazon va desfăşura pe apel, după ce a fost lovit, iar efectul este adesea numit de apel. Acest efect este frecvenţa de vârf de rezonanţă naturală a circuitului şi, în general, nu este exact aceeaşi ca frecventa de rezonanta condus, cu toate că cei doi vor fi, de obicei, destul de aproape unul de altul. Diverse termeni sunt utilizate de către diferiţi autori pentru a distinge cele două, dar frecvenţa de rezonanţă fără rezerve înseamnă, de obicei, frecvenţa de rezonanţă condus. Frecvenţa motor poate fi numită frecvenţa de rezonanţă undamped sau frecvenţă undamped naturale şi frecvenţa de vârf poate fi numita frecventa de rezonanta amortizată sau frecvenţa naturală amortizat

Ciclul Carnot

   În termodinamică, ciclul Carnot este un ciclu teoretic, propus în 1820 de inginerul francez Nicolas Léonard Sadi Carnot, ciclu destinat comparării randamentului termic al mașinilor termice. Este un ciclu reversibil efectuat de o „mașină Carnot” legată la două surse de căldură de temperaturi diferite („sursa caldă” și „sursa rece”). Folosește ca agent de lucru un gaz ideal prin transformările căruia se obține lucrul mecanic.

Descrierea ciclului


Ca orice ciclu termodinamic, și ciclul Carnot poate fi parcurs în sens orar, fiind în acest caz un ciclu motor, sau în sens antiorar (trigonometric), fiind în acest caz un ciclu generator. În cele ce urmează va fi descris ciclul Carnot motor.

Este un ciclu în patru transformări:
1.Destindere izotermă reversibilă a gazului la temperatura sursei calde, T (în fig. 1 T1, iar in fig. 2 TH). În această transformare (A-B în diagrama T-s) destinderea gazului este determinată de absorbția de căldură la temperatură constantă de la sursa caldă, iar gazul efectuează lucru mecanic asupra mediului. Cantitatea de căldură absorbită de la sursa caldă este notată în lucrările în limba română cu Q.
2.Destindere adiabatică reversibilă (izoentropică) a gazului. În această transformare (B-C în diagrama T-s) gazul continuă să se destindă efectuând lucru mecanic asupra mediului. Deoarece transformarea e adiabatică (fără schimb de căldură), prin destindere gazul se răcește până la temperatura sursei reci, T0 (în fig. 1 T2, iar in fig. 2 TC).
3.Comprimare izotermă reversibilă a gazului la temperatura sursei reci, T0. În această transformare (C-D în diagrama T-s) mediul efectuează lucru mecanic asupra gazului, determinând evacuarea căldurii din gaz la temperatura sursei reci. Cantitatea de căldură evacuată la sursa rece este notată în lucrările în limba română cu Q0.


4.Comprimare adiabatică reversibilă (izoentropică) a gazului. În această transformare (D-A în diagrama T-s) mediul continuă să efectueze lucru mecanic asupra gazului. Deoarece transformarea e adiabatică (fără schimb de căldură), prin comprimare gazul se încălzește până la temperatura sursei calde.

Motorul Diesel

   Motorul diesel este un motor cu ardere internă în care combustibilul se aprinde datorită temperaturii ridicate create de comprimarea aerului necesar arderii, și nu prin utilizarea unui dispozitiv auxiliar, așa cum ar fi bujia în cazul motorului cu aprindere prin scânteie.
   Cum funcționează motorul diesel
   Comprimarea unui gaz conduce la creșterea temperaturii sale, aceasta fiind metoda prin care se aprinde combustibilul în motoarele diesel. Aerul este aspirat în cilindri și este comprimat de către piston până la un raport de 25:1, mai ridicat decât cel al motoarelor cu aprindere prin scânteie. Spre sfârșitul cursei de comprimare motorina (combustibilul) este pulverizată în camera de ardere cu ajutorul unui injector. Motorina se aprinde la contactul cu aerul deja încălzit prin comprimare până la o temperatura de circa 700-900 °C. Arderea combustibilului duce la creșterea temperaturii și presiunii, care acționează pistonul. În continuare, ca la motoarele obișnuite, biela transmite forța pistonului către arborele cotit, transformând mișcarea liniară în mișcare de rotație. Aspirarea aerului în cilindri se face prin intermediul supapelor, dispuse la capul cilindrilor. Pentru mărirea puterii, majoritatea motoarelor diesel moderne sunt supraalimentate cu scopul de a mări cantitatea de aer introdusă în cilindri. Folosirea unui răcitor intermediar pentru aerul introdus în cilindri crește densitatea aerului și conduce la un randament mai bun.
   În timpul iernii, când afară este frig, motoarele diesel pornesc mai greu deoarece masa metalică masivă a blocului motor {format din cilindri și chiulasă) absoarbe o mare parte din căldura produsă prin comprimare, reducând temperatura și împiedicând aprinderea. Unele motoare diesel folosesc dispozitive electrice de încălzire, de exemplu bujii cu incandescență, ajutând la aprinderea motorinei la pornirea motorului diesel. Alte motoare folosesc rezistențe electrice dispuse în galeria de admisie, pentru a încălzi aerul. Sunt folosite și rezistențe electrice montate în blocul motor, tot pentru a ușura pornirea și a micșora uzura. Motorina are un grad mare de vîscozitate, mai ales la temperaturi scăzute, ducând la formarea de cristale în combustibil, în special în filtre, împiedicând astfel alimentarea corectă a motorului. Montarea de mici dispozitive electrice care să încălzească motorina, mai ales în zona rezervorului și a filtrelor a rezolvat această problemă. De asemenea, sistemul de injecție al multor motoare trimite înapoi în rezervor motorina deja încălzită, care nu a fost injectată, prevenind astfel cristalizarea combustibilului din rezervor. În prezent, folosirea aditivilor moderni a rezolvat și această problemă.
   O componentă vitală a motoarelor diesel este regulatorul de turație, mecanic sau electronic, care reglează turația motorului prin dozarea corectă a motorinei injectate. Spre deosebire de motoarele cu aprindere prin scânteie (Otto), cantitatea de aer aspirată nu este controlată, fapt ce duce la supraturarea motorului. Regulatoarele mecanice se folosesc de diferite mecanisme în funcție de sarcină și viteză. Regulatoarele motoarelor moderne, controlate electronic, comandă injecția de combustibil și limitează turația motorului prin intermediul unei unități centrale de control care primește permanent semnale de la senzori, dozând corect cantitatea de motorină injectată.
   Controlul precis al timpilor de injecție este secretul reducerii consumului și al emisiilor poluante. Timpii de injecție sunt măsurați în unghiuri de rotație ai arborelui cotit înainte de punctul mort superior. De exemplu, dacă unitatea centrală de control inițiază injecția cu 10 grade înainte de punctul mort superior, vorbim despre un avans la injecție de 10 grade. Avansul la injecție optim este dat de construcția, turația și sarcina motorului respectiv.
   Avansând momentul injecției (injecția are loc înainte ca pistonul să ajungă la punctul mort interior) arderea este completă, la presiune și temperatură mare, dar cresc și emisiile de oxizi de azot. La cealalată extremă, o injecție întârziată conduce la ardere incompletă și emisii vizibile de particule de fum.lului Diesel.
   Istorie
   Numele motorului a fost dat după inginerul german Rudolf Diesel la sugestia soției sale, Martha Diesel, care în 1895 îl sfătuiește cu: Nenn ihn doch einfach Dieselmotor! („numește-l pur și simplu motor Diesel!”),ușurînd astfel lui Diesel căutarea după denumirea motorului, pe care l-a inventat în 1892 și l-a patentat pe 23 februarie 1893. Intenția lui Diesel a fost ca motorul său să utilizeze o gamă largă de combustibili, inclusiv praful de cărbune. Diesel și-a prezentat invenția funcționând în 1900 la Expoziția Universală (World's Fair) având drept combustibil ulei de alune.

Motorul Otto

   În 1867, Germanul Nicolaus August Otto a realizat un motor termic eficient: motorul Otto. Variante modernizate ale acestui motor sunt utilizate şi astăzi pe scară largă.
   Corpul motorul este alcătuit din unul sau mai mulţi cilindri cu piston (figura 1−1).
In varianta funcţionând în patru timpi, succesiunea evenimentelor dintr−un ciclu este următoarea:
Timpul 1:Admisia. Pistonul delimitează iniţial în cilindru cel mai mic volum. Supapa de admisie este deschisă, iar cea de evacuare închisă. Pistonul este tras (prin rotirea axului motorului) şi în cilindru pătrunde un amestec de aer şi vapori combustibili (figura 1−2a)
.Timpul 2: Compresia. La sfârşitul admisiei, pistonul delimitează în cilindru cel mai mare volum. Ambele supape sunt închise. Pistonul este împins (prin rotirea axului motorului) şi amestecul este comprimat (figura 1−2b).
Timpul 3: Arderea. La sfârşitul compresiei, pistonul delimitează în cilindru cel mai mic volum. Ambele supape sunt închise. Amestecul combustibil este aprins printr−o scânteie produsă de bujie şi arde foarte rapid. Motorul primeşte căldură de la arderea combustibilului. Presiunea şi temperatura cresc brusc. Pistonul este împins de gazul care se destinde − motorul efectuează lucru mecanic! (figura 1−2c).

Timpul 4: Evacuarea. La sfârşitul arderii, pistonul delimitează iniţial în cilindru cel mai mare volum. Supapa de evacuare se deschide şi gazul din cilindru îşi reduce brusc presiunea. Pistonul este împins şi gazul este evacuat din cilindru (figura 1−2d). Această succesiune de evenimente se repetă de zeci de ori pe secundă, furnizând în timpii 3 suficientă energie sub formă de lucru mecanic pentru a menţine motorul în funcţiune, dar şi pentru a menţine în mişcare sistemul cuplat la motor.

Efectele curentului electric

Efectul termic 

  Efectul termic (denumit și efect Joule-Lenz) este reprezentat de disiparea căldurii într-un conductor traversat de un curent electric. Aceasta se datorează interacțiunii particulelor curentului (de regulă electroni) cu atomii conductorului, interacțiuni prin care primele le cedează ultimilor din energia lor cinetică, contribuind la mărirea agitației termice în masa conductorului.
   Aplicații industriale Produsele folosite la încălzirea industrială, precum și pentru uzul casnic, funcționează pe baza efectului Joule-Lenz. Elementul de circuit comun în construcția acestor produse este un rezistor (sau mai multe, grupate adecvat) în care se dezvoltă efectul Joule al curentului electric. Rezistorul său (elementul rezistiv care disipă căldura) este realizat din nicrom, feronicrom, fecral, kanthal, cromal ș.a. Aceste materiale sunt rezistente la temperaturi mari, au rezistivitate electrică ridicată și un coeficient mare de temperatură al rezistivității. Efectul termic al curentului electric are multiple aplicații industriale: cuptoarele încălzite electric, tăierea metalelor, sudarea cu arc electric etc. Arcul electric este un curent electric de mare intensitate. La separarea sub sarcină electrică a două piese metalice în contact, densitatea de curent crește foarte mult datorită micșorării zonelor de contact, pe măsura depărtării pieselor și datorită tensiunii electromotoare (t.e.m.) de autoinducție care ia naștere la întreruperea curentului. Datorită efectului Joule-Lenz foarte puternic, metalul este topit local și vaporizat. În condițiile existenței vaporilor metalici și a contactelor puternic încălzite, aerul dintre contacte se ionizează și ia naștere o plasmă fierbinte cu temperaturi de cca. 6.000–7.000 K. Sub acțiunea diferenței de potențial dintre contacte plasma se deplasează, formând arcul electric; deci curentul electric continuă să existe și după întreruperea mecanică a circuitului. Din procesele de recombinare ale purtătorilor de sarcină, arcul electric eliberează energie sub formă de radiații luminoase intense. La sudarea metalelor, arcul electric se formează între un electrod și piesa de sudat; tăierea metalelor se realizează prin topire locală cu arc electric, iar la întreruperea circuitelor electrice arcul este stins prin metode și dispozitive speciale care favorizează procesele de deionizare în coloana de arc. La întrerupătorul cu pârghie, pentru a se evita topirea sau distrugerea parțială prin arc electric a pieselor de contact, între acestea se montează în paralel un condensator. Condensatorul se încarcă și preia energia eliberată de câmpul magnetic prin curentul de autoinducție, fără a se mai produce un arc electric. Când un material conductor este plasat într-un câmp magnetic alternativ, curenții induși determină încălzirea materialului. La frecvențe mari încălzirea este mai pronunțată la suprafața materialului conductor; efectul este utilizat la tratamente superficiale ale metalelor și pentru lipire. Cuptoarele electrice se utilizează și pentru topirea metalelor. Dacă un dielectric este introdus între două armături plane, alimentate în curent alternativ, acesta se încălzește din cauza pierderilor de polarizare. Fenomenul este utilizat pentru topirea maselor plastice, la încălzirea îmbinărilor din lemn, la încălzirea alimentelor în cuptoarele cu microunde ș.a. Calculul la încălzirea produsă de trecerea curentului electric prin conductoarele aparatelor și mașinilor electrice este foarte important: încălzirea nu trebuie să afecteze stabilitatea termică a materialelor izolatoare.]

Inductia electromagnetica

   Dupa 10 ani de cercetari ziua de 29 august 1831 reprezinta o data memorabila pentru Michael Faraday. Este data notata in caietul de lucru al lui Faraday, in dreptul unui experiment care a dovedit ca un circuit strabatut de un flux magnetic variabil, devine sediul unei tem care dureaza atata timp cat fluxul magnetic variaza. Daca circuitul este inchis, el este strabatut de un curent electric indus; daca circuitul este deschis la bornele lui apare o tem indusa. Faraday a numit inductie acest fenomen care produce tem de inductie si un curent de inductie.

   In figura alaturata sunt reprezentate doua circuite: circuitul 2 (circuit indus) este strabatut de un flux magnetic variabil creat de circuitul 1 (circuit inductor), care este parcurs de curentul inductor I1 ce poate fi variat cu ajutorul unui reostat. Daca se mareste curentul inductor I1, fluxul magnetic Φ prin conturul 2 va creste, ceea ce duce la aparitia in circuitul 2 a unui curent numit curent indus I2 inregistrat de galvanometrul G. Micsorarea curentului inductor I1 produce slabirea fluxului magnetic prin conturul 2 si ca urmare, in acesta din urma apare un curent indus de sens contrar celui din prima situatie.
   Din formula fluxului magnetic care strabate o suprafata S, a carei normala face un unghi α cu directia campului magnetic uniform, Φ = B·S·cosα = μo·μr·H·S·cosα, se vede ca fluxul magnetic depinde de patru marimi: μr, H, S si α. Variatia oricareia dintre ele produce schimbarea fluxului Φ, ceea ce are ca rezultat aparitia unui curent indus intr-un circuit plasat in campul respectiv. Prin urmare, in circuitul 2 apar curenti indusi si in urmatoarele cazuri:
1. circuitul 2 se apropie su se indeparteaza de 1 (variaza intensitatea campul magnetic H);
2. circuitul 2 se roteste in raport cu circuitul 1 (variaza unghiul α);
3. se introduce o substanta in interiorul conturului 2 (variaza μr);
4. se deformeaza circuitul 2(variaza aria S a circuitului). Asadar, fenomenul de producere a unei tensiuni electromotoare intr-un circuit care inconjoara un flux magnetic variabil se numeste inductie electromagnetica.    Fenomenul de inductie electromagnetica se produce datorita unui camp magnetic variabil, chiar in absenta unui circuit. In absenta circuitului, prin variatia fluxului magnetic intr-o regiune din spatiu ia nastere un camp electric indus cu linii de camp inchise variabil in timp. Deci, in sens mai larg, prin fenomenul de inductie electomagnetica se intelege aparitia unui camp electric variabil in regiunea in care exista un flux magnetic variabil.

Regula lui Lenz

   Pentru a stabili sensul tem induse sa descriem urmatorul experiment: La un capat al miezului de fier al unui electromagnet (inductor), fara a se atinge de el, se suspenda prin doua fire un inel de aluminiu (indusul) ca in figura de mai jos.
   Se lasa sa treaca curentul electric prin bobina inductoare. La inchiderea circuitului bobinei, inelul este respins de bobina inductoare. La deschiderea circuitului inductor, inelul de aluminiu este atras de bobina inductoare. Reunind datele experimentale cunoscute, Lenz formuleaza urmatoarea regula: Tem indusa are un astfel de sens incat prin campul magnetic indus la care da nastere se opune variatiei fluxului magnetic inductor.
Autoevaluare Regula lui Lenz

   Aplicand regula lui Lenz stabiliti sensul curentului indus intr-o bobina in circuitul careia este conectat un galvanometru. a. daca magnetul se apropie de bobina (ca in figura), b. daca magnetul se departeaza de bobina.

Electromagnetism

   Electromagnetismul este acea ramură a fizicii care studiază sarcinile magnetice și electrice, câmpurile create de acestea (electric și magnetic), legile care descriu interacțiunile dintre acestea.Ramurile principale ale electronagnetismului sunt:
   Electrostatica, care se ocupă cu studiul sarcinilor electrice aflate în repaus și al câmpurilor generate de acestea.
Electrodinamica, care se ocupă cu studiul sarcinilor aflate în mișcare, precum și al câmpurilor generate de acestea.
Magnetismul, care se ocupă cu studiul câmpului magnetic.

Istoric

  Deși grecii antici cunoșteau proprietățile electrostatice ale chihlimbarului, iar chinezii puteau face magneți bruți din pietre magnetice (cca 2700 î.Hr.), până la sfârșitul secolului al XVIII-lea nu s-au realizat experimente asupra fenomenelor electrice și magnetice documentate. În 1785 fizicianul francez Charles-Augustin de Coulomb a fost primul care a confirmat pe cale experimentală faptul că sarcinile electrice se atrag sau se resping pe baza unei legi similare cu cea a gravitației. Matematicienii Simeon Denis Poisson și Carl Friedrich Gauss au dezvoltat o teorie cu privire la distribuirea arbitrară a sarcinilor electrice. O particulă încărcată cu o sarcină pozitivă atrage o particulă încărcată negativ, tinzând să accelereze spre aceasta. Daca aceasta întâmpină rezistență din partea mediului prin care trece, viteza sa se micșorează iar mediul suferă o încălzire. Posibilitatea de a menține un flux electric ce ar continua să conducă particulele încărcate cu sarcini a fost observată de fizicianul italian Alessandro Volta în 1800. Clasica teorie a unui circuit simplu presupune ca cele două borne ale unei baterii să fie încărcate cu sarcini diferite, ca o consecință a proprietăților interne ale acesteia. Când cele două borne sunt conectate printr-un conductor, particulele încărcate negativ vor fi "împinse" spre borna pozitivă iar acest proces va încălzi firul, acesta opunând rezistență mișcării. Când particulele ajung la borna pozitivă, bateria le va forța în interior spre borna negativă, învingând forțele de rezistență formulate în legea lui Coulomb. Fizicianul german Georg Simon Ohm a descoperit existența unei constante a conductorului, ca proporție între intensitatea și rezistența acestuia. Legea lui Ohm nu este universal valabilă în fizică, ci mai degrabă descrie caracteristicile unel clase limitate de materiale solide. Primele concepte asupra magnetismlui bazate pe existența a doi poli magnetici au apărut în secolul XVII și în mare parte datorită experimentelor lui Coulomb. Prima legatură între magnetism și electricitate a fost făcuta prin intermediul experimentelor fizicianului danez Hans Christian Oersted, care în 1819 a descoperit că un ac magnetic poate fi deviat cu ajutorul unui conductor sub tensiune electrică. La o săptâmană de la aflarea acestei descoperiri, cercetatorul francez Andre Marie Ampere va demonstra că doi conductori purtători de curent electric se vor comporta ca și cei doi poli ai unui magnet. În 1831 fizicianul și chimistul englez Michael Faraday a descoperit că un curent electric poate fi indus într-un fir și fără conectarea acestuia la o baterie, fie prin mișcarea unui magnet, fie prin plasarea altui conductor cu un curent variabil în vecinătatea conductorului în care se dorește generat curentul. Legătura dintre electricitate și magnetism poate fi cel mai bine redată în termeni asociați câmpului magnetic sau forței ce va acționa într-un anume punct asupra unei sarcini electrice. Sarcinile electrice staționare produc câmpuri elctrice; curenții – sarcini electrice mobile – produc câmpuri magnetice. Aceste descoperiri au fost redate într-o formă precisă de către fizicianul englez James Clerk Maxwell care în descompunerea ecuațiilor diferentiale care îi poartă numele a găsit relația dintre locul și perioada schimbării câmpurilor electrice și magnetice într-un anumit punct și respectiv sarcina și densitatea curentului în acel punct. În principiu, aceste ecuații permit determinarea intensității câmpului oriunde și în orice moment printr-o cunoaștere a sarcinilor electrice și a curenților. Un rezultat neașteptat obținut prin descoperirea acestor ecuații a fost intuirea unui nou tip de câmp magnetic, care se propagă cu viteza luminii sub forma undelor electromagnetice. În 1887 fizicianul german Heinrich Rudolf Hertz a reușit să genereze asemenea unde, punând astfel bazele transmisiilor de radio, radar, televiziune și altor forme de telecomunicații. Proprietățile câmpurilor magnetice și electrice ale acestor unde sunt similare cu cele ale unei sfori lungi, întinse, al carei capăt este mișcat foarte repede în sus și în jos. În orice punct ales, sfoara va fi observată ca oscilând cu aceeași frecvență și respectiv cu aceeași perioadă ca și sursa. Punctele alese de-a lungul sforii la diferite distanțe de sursă vor ajunge în punctul maxim pe axa verticală într-un sistem cartezian la momente diferite în timp. Viteza cu care se propagă mișcarea verticală de-a lungul sforii din analogia precedentă se numește viteza undei electromagnetice în cazul acesteia, ea fiind o funcție de spațiu, masă și tensiune electrică. Un instantaneu asupra sforii (dupa ce a fost în mișcare) va arăta puncte având aceeași dispunere și mișcare, separate de o distanță numită lungimea de unda. Aceasta este egală cu viteza undei raportată la frecvență.

Transformator

               

Un transformator este o mașină electrică care transferă energie electrică dintr-un circuit (primarul transformatorului) în altul (secundarul transformatorului), funcționând pe baza legii inducției electromagnetice. Un curent electric alternativ care străbate înfășurarea primară produce un câmp magnetic variabil în miezul magnetic al transformatorului, acesta la rândul lui producând o tensiune electrică alternativă în înfășurarea secundară.






Funcția transformatorului



   În circuitele și rețelele electrice, transformatorul realizează transfer de energie (electrică) dintr-un circuit (rețea) de anumiți parametri - tensiune U, curent I, rezistență R - , în energie electrică cu alți parametri (valori) de circuit, în condițiile unei separări (izolări) galvanice între cele două circuite (rețele) electrice. Practic se acceptă, că energia electrică obținută la ieșire, în circuitul (circuitele, dacă sunt mai multe) secundar este aproximativ egală cu cea de la intrare, din circuitul primar. Totuși în calcule de proiectare pierderile de energie (din transformator) sunt luate în considerație.

Pierderi în transformator

   Pierderi în circuitul magnetic – nu tot fluxul magnetic trece prin miezul magnetic al transformatorului. În plus, circuitul magnetic nu se comportă perfect liniar, ci are histerezis. Pierderi în înfășurări – prin efect Joule. Curenții turbionari – induși în miezul magnetic, care este un material conductor. Magnetostricție.

Aplicații

   Principala utilizare este la transportul energiei electrice pe distanțe mari, prin implementarea liniilor de înaltă tensiune (zeci sau sute de kilovolți). Aceasta este necesar din rațiuni economice. La capătul de aplicare (intrare) a energiei se folosesc transformatoare ridicătoare de tensiune, iar la destinație energia se transmite linilor de joasă tensiune prin intermediul unor transformatoare coborâtoare de tensiune electrică. Prin folosirea unor tensiuni înalte și foarte înalte se scade curentul prin linie la valori care reduc pierderile prin efect Joule la un nivel rezonabil, astfel nefiind necesară utilizarea unor conductoare cu secțiuni sensibil mai mari, care ar ridica costul construcției și conservării linilor electrice de transport de energie.

Motor electric

                    

     Un motor electric (sau electromotor) este un dispozitiv electromecanic ce transformă energia electrică în energie mecanică. Transformarea în sens invers, a energiei mecanice în energie electrică, este realizată de un generator electric. Nu există diferențe de principiu semnificative între cele două tipuri de mașini electrice, același dispozitiv putând îndeplini ambele roluri în situații diferite.


Principiul de funcționare



Majoritatea motoarelor electrice funcționează pe baza forțelor electromagnetice ce acționează asupra unui conductor parcurs de curent electric aflat în câmp magnetic. Există însă și motoare electrostatice construite pe baza forței Coulomb și motoare piezoelectrice.


Utilizare


Fiind construite într-o gamă extinsă de puteri, motoarele electrice sunt folosite la foarte multe aplicații: de la motoare pentru componente electronice (hard disc, imprimantă) până la acționări electrice de puteri foarte mari (pompe, locomotive, macara)


Clasificare


Motoarele electrice pot fi clasificate după tipul curentului electric ce le parcurge: motoare de curent continuu și motoare de curent alternativ. În funcție de numărul fazelor curentului cu care funcționează, motoarele electrice pot fi motoare monofazate sau motoare polifazate (cu mai multe faze).  


Elemente constructive


Indiferent de tipul motorului, acesta este construit din două părți componente: stator și rotor. Statorul este partea fixă a motorului, în general exterioară, ce include carcasa, bornele de alimentare, armătura feromagnetică statorică și înfășurarea statorică. Rotorul este partea mobilă a motorului, plasată de obicei în interior. Este format dintr-un ax și o armătură rotorică ce susține înfășurarea rotorică. Între stator și rotor există o porțiune de aer numită întrefier ce permite mișcarea rotorului față de stator. Grosimea întrefierului este un indicator important al performanțelor motorului.