शाम की हवा वहां ठंडक की सांस लेती है, और पत्तों में सरसराहट और डालियों को लहराती है और वीणा को चूमती है... ............... और अचानक ... मौन से बाहर, एक सुस्त विचारशील बज उठा।
वी ज़ुकोवस्की। "एओलियन वीणा"
यहां तक कि प्राचीन यूनानियों ने भी देखा कि हवा में फैली एक स्ट्रिंग कभी-कभी मधुर - गाने के लिए बजने लगती है। शायद तब भी ऐओलियन वीणा जानी जाती थी, जिसका नाम हवा के देवता ईओल के नाम पर रखा गया था। ऐओलियन वीणा में एक फ्रेम होता है जिस पर कई तार फैले होते हैं; इसे ऐसी जगह पर रखा जाता है जहां हवा से तार उड़ाए जाते हैं। यहां तक कि अगर आप खुद को एक स्ट्रिंग तक सीमित रखते हैं, तो आप कई अलग-अलग स्वर प्राप्त कर सकते हैं। कुछ ऐसा ही, लेकिन बहुत छोटे स्वरों के साथ, तब होता है जब हवा गति में टेलीग्राफ तारों को सेट करती है।
काफी लंबे समय तक, इस घटना और शरीर के चारों ओर हवा और पानी के प्रवाह से जुड़े कई अन्य लोगों को समझाया नहीं गया था। आधुनिक यांत्रिकी के संस्थापक न्यूटन ने ही ऐसी समस्याओं को हल करने के लिए पहला वैज्ञानिक दृष्टिकोण प्रदान किया।
न्यूटन द्वारा खोजे गए तरल या गैस में पिंडों की गति के प्रतिरोध के नियम के अनुसार, प्रतिरोध बल गति के वर्ग के समानुपाती होता है:
एफ = केवी 2 एस।
यहाँ v शरीर की गति है, S गति की दिशा के लंबवत इसके खंड का क्षेत्रफल है, तरल का घनत्व है।
बाद में पता चला कि न्यूटन का सूत्र हमेशा सत्य नहीं होता। मामले में जब अणुओं की तापीय गति के वेग की तुलना में शरीर का वेग छोटा होता है, तो न्यूटन का प्रतिरोध का नियम अब मान्य नहीं है।
जैसा कि हम पिछले खंडों में पहले ही चर्चा कर चुके हैं, शरीर की पर्याप्त धीमी गति के साथ, प्रतिरोध बल इसकी गति (स्टोक्स के नियम) के समानुपाती होता है, न कि इसके वर्ग के लिए, जैसा कि तेज गति के साथ होता है। ऐसी स्थिति उत्पन्न होती है, उदाहरण के लिए, जब वर्षा की छोटी बूंदें बादल में चलती हैं, जब तलछट एक गिलास में जम जाती है, जब पदार्थ ए की बूंदें "मैजिक लैंप" में चलती हैं। हालांकि, आधुनिक तकनीक में अपनी तीव्र गति के साथ, न्यूटन का प्रतिरोध का नियम आमतौर पर मान्य होता है।
ऐसा प्रतीत होता है कि चूंकि प्रतिरोध के नियम ज्ञात हैं, इसलिए तारों के बजने या ऐयोलियन वीणा के गायन को समझाया जा सकता है। लेकिन ऐसा नहीं है। आखिरकार, यदि प्रतिरोध बल स्थिर होता (या बढ़ती गति के साथ बढ़ता), तो हवा बस स्ट्रिंग को खींच लेगी, और इसकी ध्वनि को उत्तेजित नहीं करेगी।
क्या बात है? स्ट्रिंग की ध्वनि की व्याख्या करने के लिए, यह पता चलता है कि प्रतिरोध के बल के बारे में सरल विचार जिनका हमने अभी विश्लेषण किया है, वे पर्याप्त नहीं हैं। आइए अधिक विस्तार से चर्चा करें कि स्थिर शरीर के चारों ओर कुछ प्रकार के द्रव प्रवाह (स्थिर द्रव में शरीर की गति पर विचार करने से यह अधिक सुविधाजनक है, और उत्तर, निश्चित रूप से वही होगा)।
अंजीर को देखो। 1. यह कम द्रव वेग का मामला है। द्रव की धाराएँ सिलेंडर के चारों ओर जाती हैं (आकृति एक खंड दिखाती है) और इसके पीछे सुचारू रूप से चलती रहती है। इस तरह के प्रवाह को कहा जाता है लामिना का. इस मामले में प्रतिरोध बल की उत्पत्ति द्रव (चिपचिपाहट) में आंतरिक घर्षण के कारण होती है और यह v के समानुपाती होता है। किसी भी स्थान पर द्रव का वेग तथा प्रतिरोध बल समय पर निर्भर नहीं करता है स्थावर) यह मामला हमारे लिए कोई दिलचस्पी का नहीं है।
लेकिन अंजीर को देखो। 2. प्रवाह दर में वृद्धि हुई, और सिलेंडर के पीछे के क्षेत्र में तरल के भँवर दिखाई दिए - भंवर। इस मामले में घर्षण अब प्रक्रिया की प्रकृति को पूरी तरह से निर्धारित नहीं करता है। संवेग में परिवर्तन एक तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभाने लगते हैं, जो सूक्ष्म पैमाने पर नहीं, बल्कि शरीर के आकार के बराबर पैमाने पर होते हैं। प्रतिरोध बल v 2 के समानुपाती हो जाता है।
और अंत में, अंजीर में। 3, प्रवाह की गति और भी अधिक बढ़ गई, और भंवर नियमित जंजीरों में पंक्तिबद्ध हो गए। यहाँ यह है, पहेली को समझाने की कुंजी! समय-समय पर स्ट्रिंग की सतह से भागते हुए भंवरों की ये श्रृंखलाएं इसकी ध्वनि को उत्तेजित करती हैं, जैसे गिटार के तार संगीतकार की उंगलियों के आवधिक स्पर्श से ध्वनि के कारण होते हैं।
एक सुव्यवस्थित शरीर के पीछे भंवरों की सही व्यवस्था की घटना का पहली बार प्रयोगात्मक रूप से जर्मन भौतिक विज्ञानी बेनार्ड ने हमारी शताब्दी की शुरुआत में अध्ययन किया था। लेकिन केवल कर्मन के कार्यों के लिए धन्यवाद, जो जल्द ही बाद में आया, ऐसी प्रवृत्ति, जो पहली बार में बहुत ही अजीब लग रही थी, को स्पष्टीकरण मिला। इस वैज्ञानिक के नाम से आवर्त भंवरों की प्रणाली को अब कर्मण पथ कहा जाता है।
जैसे-जैसे गति आगे बढ़ती है, द्रव के एक बड़े क्षेत्र में फैलने के लिए भंवरों के पास कम और कम समय होता है। भंवर क्षेत्र संकरा हो जाता है, भंवर मिश्रित हो जाते हैं, और प्रवाह अव्यवस्थित और अनियमित हो जाता है ( उपद्रवी) सच है, बहुत उच्च वेगों पर, हाल के प्रयोगों ने कुछ नई आवधिकता की उपस्थिति का खुलासा किया है, लेकिन इसका विवरण अभी भी स्पष्ट नहीं है।
ऐसा लग सकता है कि कर्मन की भंवर गली सिर्फ एक सुंदर प्राकृतिक घटना है जिसका कोई व्यावहारिक महत्व नहीं है। लेकिन ऐसा नहीं है। पारेषण लाइनों के तार भी भंवरों के बहने के कारण निरंतर गति से बहने वाली हवा की क्रिया के तहत दोलन करते हैं। उन जगहों पर जहां तारों को समर्थन से जोड़ा जाता है, महत्वपूर्ण बल उत्पन्न होते हैं, जिससे विनाश हो सकता है। ऊंची चिमनियां हवा के प्रभाव में बहती हैं।
हालांकि, अमेरिका में टैकोमा ब्रिज के उतार-चढ़ाव ने निश्चित रूप से व्यापक कुख्याति प्राप्त की है। यह पुल कुछ ही महीनों तक खड़ा रहा और 7 नवंबर 1940 को ढह गया। अंजीर में। 4 दोलन के दौरान पुल का एक दृश्य दिखाता है। ब्रिज कैरिजवे की असर संरचना से बवंडर टूट गया। लंबी खोजबीन के बाद पुल को फिर से खड़ा किया गया, केवल हवा से उड़ने वाली सतहों का आकार अलग था। इस प्रकार, पुल के कंपन का कारण समाप्त हो गया था।
चिक्को - विकिरण सतहों के एस शुमाकोव की विधि के अनुसार कान के साथ एक विशिष्ट दो-रैंक सर्वेक्षण किया गया? कौन सी सतह सशर्त रूप से अधिक विकिरण करती है - कभी-कभी आप इस तरह से खोज की दिशा पा सकते हैं।
हमेशा नहीं, लेकिन कभी-कभी आप अनुमानित दिशा निर्धारित कर सकते हैं .. लेकिन - हमेशा नहीं .. बंद मात्रा और गुंजयमान विकृतियां अक्सर तीव्रता के वितरण की तस्वीर को मुखौटा बनाती हैं।
और - आपने थोड़ा निर्दिष्ट नहीं किया - सीटी में एक ध्वनि चरित्र होता है (एक स्पंदित बिजली की आपूर्ति से, उदाहरण के लिए, अक्सर होने वाली), या - कम-आवृत्ति बज़ (मिड्रेंज और उच्च आवृत्तियों दोनों पर हार्मोनिक्स - लेकिन 50 से उत्तेजना- 60 हर्ट्ज)
ओलेग पर्फिलोव ने लिखा:
वहाँ, फिर भी, जाहिरा तौर पर बिंदु केबल में ही नहीं है, केबल गुनगुना नहीं सकता है, लेकिन तथ्य यह है कि जाहिरा तौर पर स्थापित इलेक्ट्रीशियन शक्तिशाली शुरुआत या चोकस्ट्रीट लैंप के लिए।
मैंने एक से अधिक बार एक पुराने स्टार्टर की गड़गड़ाहट सुनी - कई 150-500-वाट हलोजन लैंप के लिए बिजली की आपूर्ति। चुंबकीय स्टार्टर से ऐसी आवाज कमजोर नहीं है - एक शक्तिशाली गंदा बज़। और अगर इस तरह के स्टार्टर टॉपिकस्टार्टर के अपार्टमेंट के करीब सतहों पर कठोर हैं, तो सभी प्रकार के गुंजयमान संयोग संभव हैं।
यह संभावना है कि यदि स्टार्टर सतहों में से एक पर हैं, तो वे जुड़े हुए हैं। और भी अधिक यदि कबाड़ या उनके कोर चकनाचूर हो जाते हैं (जैसा कि कुछ ट्रान्स में होता है।)
हालाँकि, यह केवल एक संस्करण है .. इस तथ्य के आधार पर कि केवल ये सर्किट एक स्रोत हैं (एयर कंडीशनर नहीं, पानी पंप करने वाली मोटरें, किसी स्टोर या घर का वेंटिलेशन, आदि। अकाट्यता और अवलोकन के साक्ष्य के आधार पर -
चिक्को ने लिखा:
मैंने एक पैटर्न की पहचान की है: जब आप स्ट्रीट लैंप को पूरी तरह से चालू करते हैं उनकी चमक की अवधि और बंद होने के क्षण तकअपार्टमेंट में हाई-फ़्रीक्वेंसी गड़गड़ाहट सुनाई देती है। .
लेकिन - मंचों पर ZI ब्लॉक से लगता है स्नैक्सइंजन डिब्बे की दीवारों पर लटके हुए एलेवेटर मोटर्स - फर्श के नीचे के अपार्टमेंट में अत्यधिक उत्तेजित ध्वनि कंपन (समीक्षाओं के अनुसार)
कम-शक्ति वाले एलडीएस लैम्पों के अर्ध-उपयोग योग्य (!) कैसे गूंजते हैं और कंपन करते हैं (वे 16-20 वाट जो अभी भी छत के नीचे लंबे और छोटे लैंप के रूप में बड़े पैमाने पर हैं) को भी एक से अधिक बार सुना गया है। दो पर लैंप छत के नीचे एलडीएस - गुंजयमान विपरीत गायब हो गया। यहाँ, यह पता चला है, झाड़ू में कुछ और भी प्रभावित हुआ ... "वोल्टेज - दोलन की स्वतंत्रता के अर्थ में")
तो आपका संस्करण, ओलेग, काफी उद्देश्यपूर्ण है।
आखिरकार, टॉपिकस्टार्टर ने यह नहीं लिखा कि यह किस मंजिल पर है, जहां स्टार्टर्स स्थित हैं (और चोक - अगर एलडीएस लैंप हैं .., किस प्रकार के लैंप और रोड़े, आदि)?
... यदि लैंप 220-वी द्वारा संचालित नहीं हैं - वे यहां नहीं जानते हैं - 12-वोल्ट हैलोजन के लिए मानक आईपी ने उनके शोर संचालन को नहीं सुना - सबसे सरल पल्स बिजली की आपूर्ति तुरंत उन्हें विफल कर देती है, जैसे वे डॉन करते हैं 'पता नहीं कैसे अन्य प्रकार के बज़ लैंप और पीआरयू के साथ 12(!)-वोल्ट आपूर्ति. मुझसे झूठ नहीं बोला जाता)
उपरोक्त संस्करण ..
बिजली व्यवस्था से अपरिचित होने के कारण - आप यह भी मान सकते हैं कि शीर्ष स्टार्टर पहली मंजिल पर है - और इसमें ट्रांसफॉर्मर से पास के कमरे में गुंजयमान संयोग हैं - तल पर तीन-चरण असंतुलन जो लैंप चालू होने पर होता है, आदि हालांकि - यह मुझे हमेशा लगता था कि स्ट्रीट लैंप के विपरीत, इंट्रा-एंट्रेंस लैंप में अधिक शक्ति नहीं होती है। और जुड़े [बी] छोटे . के प्रभाव की कल्पना करना मुश्किल हैऐसे परिणाम में शक्ति। हालाँकि, इलेक्ट्रॉनिक्स में कुछ ज्ञान होने के कारण, मैं इलेक्ट्रिक्स, तीन-चरण बिजली आपूर्ति, आदि का विशेषज्ञ नहीं हूं, और इससे भी अधिक एमकेडी इनपुट-पावर सप्लाई सर्किट के अनुसार)
(रात (!!) समय में अधिक शोर के बारे में शिकायत के साथ ऑन-लोड टैप चेंजर पर आवेदन करना (रात के लिए मानक कठिन हैं!) उपयोगी हो सकता है?)
सांसें ठंडी होती हैं
शाम की हवा है, और पत्तों में सरसराहट है
और शाखाएँ हिलती हैं
और वीणा को चूमती है... पर वीणा खामोश है...
और अचानक। .. मौन से बाहर
एक लंबी विचारशील झंकार उठी।
वी. ज़ुकोवस्की
ऐओलियन वीणा
यहां तक कि प्राचीन यूनानियों ने भी देखा कि हवा में फैली एक स्ट्रिंग कभी-कभी मधुर - गाने के लिए बजने लगती है। शायद तब भी ऐओलियन वीणा जानी जाती थी, जिसका नाम हवा के देवता ईओल के नाम पर रखा गया था। ऐओलियन वीणा में एक फ्रेम होता है जिस पर कई तार फैले होते हैं; इसे ऐसी जगह पर रखा जाता है जहां हवा से तार उड़ाए जाते हैं। यहां तक कि अगर आप खुद को एक स्ट्रिंग तक सीमित रखते हैं, तो आप कई अलग-अलग स्वर प्राप्त कर सकते हैं। कुछ ऐसा ही, लेकिन बहुत छोटे स्वरों के साथ, तब होता है जब हवा गति में टेलीग्राफ तारों को सेट करती है।
काफी लंबे समय तक, यह और शरीर के चारों ओर हवा और पानी के प्रवाह से जुड़ी कई अन्य घटनाओं की व्याख्या नहीं की गई थी। आधुनिक यांत्रिकी के संस्थापक न्यूटन ने ही ऐसी समस्याओं को हल करने के लिए पहला वैज्ञानिक दृष्टिकोण प्रदान किया।
न्यूटन द्वारा खोजे गए तरल या गैस में पिंडों की गति के प्रतिरोध के नियम के अनुसार, प्रतिरोध बल गति के वर्ग के समानुपाती होता है:
यहाँ - शरीर की गति, - गति की दिशा के लंबवत इसके खंड का क्षेत्र, - तरल का घनत्व।
बाद में पता चला कि न्यूटन का सूत्र हमेशा सत्य नहीं होता। मामले में जब अणुओं की तापीय गति के वेग की तुलना में शरीर का वेग छोटा होता है, तो न्यूटन का प्रतिरोध का नियम अब मान्य नहीं है। जैसा कि हम पिछले खंडों में पहले ही चर्चा कर चुके हैं, शरीर की पर्याप्त धीमी गति के साथ, प्रतिरोध बल इसकी गति (स्टोक्स के नियम) के समानुपाती होता है, न कि इसके वर्ग के लिए, जैसा कि तेज गति के साथ होता है। ऐसी स्थिति उत्पन्न होती है, उदाहरण के लिए, जब बारिश की छोटी बूंदें बादल में चलती हैं, जब तलछट एक गिलास में बैठ जाती है, जब पदार्थ ए की बूंदें मैजिक लैंप में चलती हैं। हालांकि, आधुनिक तकनीक में अपनी तीव्र गति के साथ, न्यूटन का प्रतिरोध का नियम आमतौर पर मान्य होता है।
ऐसा प्रतीत होता है कि चूंकि प्रतिरोध के नियम ज्ञात हैं, इसलिए तारों के बजने या ऐयोलियन वीणा के गायन को समझाया जा सकता है। लेकिन ऐसा नहीं है। आखिरकार, यदि प्रतिरोध बल स्थिर होता (या बढ़ती गति के साथ बढ़ता), तो हवा बस स्ट्रिंग को खींच लेगी, और इसकी ध्वनि को उत्तेजित नहीं करेगी।
क्या बात है? स्ट्रिंग की ध्वनि की व्याख्या करने के लिए, यह पता चलता है कि प्रतिरोध के बल के बारे में सरल विचार जिनका हमने अभी विश्लेषण किया है, वे पर्याप्त नहीं हैं। आइए अधिक विस्तार से चर्चा करें कि स्थिर शरीर के चारों ओर कुछ प्रकार के द्रव प्रवाह (स्थिर द्रव में शरीर की गति पर विचार करने से यह अधिक सुविधाजनक है, और उत्तर, निश्चित रूप से वही होगा)। अंजीर को देखो। 17.1 यह कम द्रव वेग का मामला है। द्रव की धाराएँ सिलेंडर के चारों ओर जाती हैं (आंकड़ा एक खंड दिखाता है) और इसके पीछे सुचारू रूप से जारी रहता है। इस तरह के प्रवाह को लैमिनार कहा जाता है। इस मामले में प्रतिरोध बल की उत्पत्ति द्रव (चिपचिपाहट) में आंतरिक घर्षण के कारण होती है और यह किसी भी स्थान पर द्रव की गति के समानुपाती होता है, प्रतिरोध बल की तरह, यह समय (स्थिर प्रवाह) पर निर्भर नहीं करता है। यह मामला हमारे लिए कोई दिलचस्पी का नहीं है।
चावल। 17.1: एक बेलनाकार तार के चारों ओर धीमी लामिना की रेखाएँ प्रवाहित होती हैं।
लेकिन अंजीर को देखो। 17.2 प्रवाह वेग में वृद्धि हुई, और सिलेंडर के पीछे के क्षेत्र में तरल के भँवर दिखाई दिए - भंवर। इस मामले में घर्षण अब प्रक्रिया की प्रकृति को पूरी तरह से निर्धारित नहीं करता है। अधिक से अधिक
संवेग में परिवर्तन सूक्ष्म पैमाने पर नहीं, बल्कि शरीर के आकार के बराबर पैमाने पर होने वाली भूमिका निभाने लगते हैं। प्रतिरोध बल आनुपातिक हो जाता है
चावल। 17.2: तेज गति पर तार के पीछे भंवर दिखाई देते हैं।
और अंत में, अंजीर में। 17.3 प्रवाह की गति और भी अधिक बढ़ गई, और भंवर नियमित जंजीरों में पंक्तिबद्ध हो गए। यहाँ यह है, पहेली को समझाने की कुंजी! समय-समय पर स्ट्रिंग की सतह से भागते हुए भंवरों की ये श्रृंखलाएं इसकी ध्वनि को उत्तेजित करती हैं, जैसे गिटार के तार संगीतकार की उंगलियों के आवधिक स्पर्श से ध्वनि के कारण होते हैं।
चावल। 17.3: तेज प्रवाह में, एक सुव्यवस्थित शरीर के पीछे भंवरों की एक आवधिक श्रृंखला बनती है।
एक सुव्यवस्थित शरीर के पीछे भंवरों की सही व्यवस्था की घटना का पहली बार प्रयोगात्मक रूप से जर्मन भौतिक विज्ञानी बेनार्ड ने हमारी शताब्दी की शुरुआत में अध्ययन किया था। लेकिन केवल कर्मन के कार्यों के लिए धन्यवाद, जो जल्द ही बाद में आया, ऐसी प्रवृत्ति, जो पहली बार में बहुत ही अजीब लग रही थी, को स्पष्टीकरण मिला। इस वैज्ञानिक के नाम से आवर्त भंवरों की प्रणाली को अब कर्मण पथ कहा जाता है।
जैसे-जैसे गति आगे बढ़ती है, द्रव के एक बड़े क्षेत्र में फैलने के लिए भंवरों के पास कम और कम समय होता है। भंवर क्षेत्र संकरा हो जाता है, भंवर मिश्रित हो जाते हैं, और प्रवाह
अराजक और अनियमित (अशांत) हो जाता है। सच है, बहुत उच्च वेगों पर, हाल के प्रयोगों ने कुछ नई आवधिकता की उपस्थिति का खुलासा किया है, लेकिन इसका विवरण अभी भी स्पष्ट नहीं है।
ऐसा लग सकता है कि कर्मन की भंवर गली सिर्फ एक सुंदर प्राकृतिक घटना है जिसका कोई व्यावहारिक महत्व नहीं है। लेकिन ऐसा नहीं है। पारेषण लाइनों के तार भी भंवरों के बहने के कारण निरंतर गति से बहने वाली हवा की क्रिया के तहत दोलन करते हैं। उन जगहों पर जहां तारों को समर्थन से जोड़ा जाता है, महत्वपूर्ण बल उत्पन्न होते हैं, जिससे विनाश हो सकता है। ऊंची चिमनियां हवा के प्रभाव में बहती हैं।
चावल। 17.4: अशांत एडीज द्वारा झूलते हुए दोलनों के कारण 1940 में संयुक्त राज्य अमेरिका में टैकोमा ब्रिज का विनाश हुआ।
हालांकि, अमेरिका में टैकोमा ब्रिज के उतार-चढ़ाव ने निश्चित रूप से व्यापक कुख्याति प्राप्त की है। यह पुल कुछ ही महीनों तक खड़ा रहा और 7 नवंबर 1940 को ढह गया। अंजीर में। 17.4 दोलनों के दौरान पुल का दृश्य दिखाता है। ब्रिज कैरिजवे की असर संरचना से बवंडर टूट गया। लंबी खोजबीन के बाद पुल को फिर से खड़ा किया गया, केवल हवा से उड़ने वाली सतहों का आकार अलग था। इस प्रकार, जिस कारण से पुल को दोलन किया गया था, वह समाप्त हो गया था।
बिजली की लाइनें क्यों बज रही हैं? क्या आपने इस बारे में कभी सोचा? लेकिन इस प्रश्न का उत्तर किसी भी तरह से तुच्छ नहीं हो सकता है, हालांकि काफी सरल है। आइए कई स्पष्टीकरणों को देखें, जिनमें से प्रत्येक को अस्तित्व का अधिकार है।
कोरोना डिस्चार्ज
अक्सर यह विचार दिया जाता है। बिजली लाइन तार के पास एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र तार के चारों ओर हवा को विद्युतीकृत करता है, मुक्त इलेक्ट्रॉनों को तेज करता है, जो हवा के अणुओं को आयनित करता है, और वे बदले में उत्पन्न करते हैं। और इसलिए, प्रति सेकंड 100 बार, तार के चारों ओर कोरोना डिस्चार्ज रोशनी करता है और बाहर चला जाता है, जबकि तार के पास की हवा गर्म हो जाती है - ठंडी हो जाती है, फैल जाती है - सिकुड़ जाती है, और इस तरह हवा में एक ध्वनि तरंग प्राप्त होती है, जो हमारे कान द्वारा भिनभिनाने वाले तार के रूप में माना जाता है।
नसें कंपन
यह विचार भी है। शोर इस तथ्य से आता है कि 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ एक प्रत्यावर्ती धारा एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र को जन्म देती है, जो तार में अलग-अलग कोर (विशेष रूप से स्टील वाले - एसी -75, 120, 240 प्रकार के तारों में) को मजबूर करती है। कंपन करते हैं, वे एक दूसरे से टकराते हुए प्रतीत होते हैं, और हम एक विशिष्ट शोर सुनते हैं।
इसके अलावा, विभिन्न चरणों के तार एक दूसरे के बगल में स्थित होते हैं, उनकी धाराएं एक दूसरे के चुंबकीय क्षेत्र में होती हैं, और एम्पीयर के नियम के अनुसार, बल उन पर कार्य करते हैं। चूंकि क्षेत्र परिवर्तन की आवृत्ति 100 हर्ट्ज है, तार एक दूसरे के चुंबकीय क्षेत्र में इस आवृत्ति पर एम्पीयर बलों से कंपन करते हैं, और हम इसे सुनते हैं।
यांत्रिक प्रणाली अनुनाद
और ऐसी परिकल्पना इधर-उधर पाई जाती है। 50 या 100 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ दोलनों को समर्थन में प्रेषित किया जाता है, और कुछ शर्तों के तहत, प्रतिध्वनि में प्रवेश करने वाला समर्थन ध्वनि बनाना शुरू कर देता है। वॉल्यूम और गुंजयमान आवृत्ति समर्थन सामग्री के घनत्व, समर्थन के व्यास, समर्थन की ऊंचाई, अवधि में तार की लंबाई, साथ ही इसके क्रॉस सेक्शन और तनाव बल से प्रभावित होती है। यदि प्रतिध्वनि में प्रहार होता है, तो शोर सुनाई देता है। यदि कोई प्रतिध्वनि नहीं है, कोई शोर नहीं है या यह शांत है।
पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में कंपन
आइए एक और परिकल्पना पर विचार करें। तार 100 हर्ट्ज की आवृत्ति पर कंपन करते हैं, जिसका अर्थ है कि वे लगातार तारों में करंट से जुड़े एक परिवर्तनशील अनुप्रस्थ बल से प्रभावित होते हैं, इसके परिमाण और दिशा के साथ। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र कहाँ है? हाइपोथेटिक रूप से, यह चुंबकीय क्षेत्र हो सकता है जो हमेशा नीचे रहता है, जो कंपास सुई को उन्मुख करता है, -।
दरअसल, हाई-वोल्टेज बिजली लाइनों के तारों में धाराएं आयाम में कई सौ एम्पीयर तक पहुंच जाती हैं, जबकि लाइनों के तारों की लंबाई काफी होती है, और हमारे ग्रह का चुंबकीय क्षेत्र, हालांकि अपेक्षाकृत छोटा (मध्य रूस में इसका प्रेरण है) केवल लगभग 50 μT), फिर भी यह ग्रह पर हर जगह कार्य करता है, और हर जगह इसमें न केवल एक क्षैतिज, बल्कि एक ऊर्ध्वाधर घटक भी होता है, जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाओं के साथ रखी गई विद्युत लाइनों के दोनों तारों को लंबवत रूप से पार करता है, और वे तार जो उनके पार या सामान्य रूप से किसी अन्य कोण पर उन्मुख होते हैं।
प्रक्रिया को समझने के लिए, हर कोई इस तरह का एक सरल प्रयोग कर सकता है: एक कार बैटरी और एक लचीला ध्वनिक तार लें, जिसका क्रॉस सेक्शन 25 वर्ग मिमी हो, कम से कम 2 मीटर लंबा हो। इसे एक पल के लिए बैटरी टर्मिनलों से जोड़ दें। तार कूद जाएगा! यह क्या है, यदि पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में करंट वाले तार पर कार्य करने वाले एम्पीयर बल का आवेग नहीं है? जब तक तार अपने चुंबकीय क्षेत्र में नहीं कूदता...
अक्सर, हम एक जाली संरचना के रूप में एक विद्युत पारेषण लाइन समर्थन की कल्पना करते हैं। लगभग 30 साल पहले यह एकमात्र विकल्प था, और आज भी इनका निर्माण जारी है। धातु के कोनों का एक सेट निर्माण स्थल पर लाया जाता है और इन विशिष्ट तत्वों से कदम दर कदम एक समर्थन खराब कर दिया जाता है। फिर एक क्रेन आती है और संरचना को सीधा रखती है। इस तरह की प्रक्रिया में काफी समय लगता है, जो लाइनों को बिछाने के समय को प्रभावित करता है, और ये सुस्त जालीदार सिल्हूट के साथ खुद का समर्थन करते हैं जो बहुत ही अल्पकालिक होते हैं। इसका कारण खराब जंग संरक्षण है। इस तरह के समर्थन की तकनीकी अपूर्णता एक साधारण ठोस नींव से पूरित होती है। यदि यह खराब विश्वास में किया जाता है, उदाहरण के लिए, अपर्याप्त गुणवत्ता के समाधान का उपयोग करके, तो कुछ समय बाद कंक्रीट टूट जाएगी, पानी दरारों में मिल जाएगा। कई फ्रीज-पिघलना चक्र, और नींव को फिर से बनाने या गंभीरता से मरम्मत करने की आवश्यकता है।
कोनों के बजाय ट्यूब
हमने रॉसेटी पीजेएससी के प्रतिनिधियों से पूछा कि किस तरह का विकल्प पारंपरिक लौह धातु समर्थन की जगह ले रहा है। "हमारी कंपनी में, जो रूस में सबसे बड़ा इलेक्ट्रिक ग्रिड ऑपरेटर है," इस संगठन के एक विशेषज्ञ कहते हैं, "हमने लंबे समय से जाली समर्थन से जुड़ी समस्याओं का समाधान खोजने की कोशिश की है, और 1990 के दशक के अंत में हमने स्विच करना शुरू किया पहलू का समर्थन करता है। ये एक पॉलीहेड्रॉन के रूप वाले क्रॉस सेक्शन में एक तुला प्रोफ़ाइल, वास्तव में पाइप से बने बेलनाकार रैक होते हैं। इसके अलावा, हमने जंग-रोधी सुरक्षा के नए तरीकों को लागू करना शुरू किया, मुख्य रूप से हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग। यह धातु पर सुरक्षात्मक कोटिंग लगाने की एक विद्युत रासायनिक विधि है। आक्रामक वातावरण में, जस्ता परत पतली हो जाती है, लेकिन समर्थन का सहायक हिस्सा बरकरार रहता है।"
अधिक स्थायित्व के अलावा, नए समर्थन भी स्थापित करना आसान है। किसी भी अधिक कोनों को पेंच करने की आवश्यकता नहीं है: भविष्य के समर्थन के ट्यूबलर तत्वों को बस एक दूसरे में डाला जाता है, फिर कनेक्शन तय हो जाता है। इस तरह की संरचना को एक जाली को इकट्ठा करने की तुलना में आठ से दस गुना तेजी से माउंट करना संभव है। नींव में भी इसी तरह के परिवर्तन हुए हैं। सामान्य कंक्रीट के बजाय, तथाकथित शेल पाइल्स का उपयोग किया जाने लगा। संरचना को जमीन में उतारा गया है, इसके साथ एक काउंटर निकला हुआ किनारा जुड़ा हुआ है, और समर्थन पहले से ही उस पर रखा गया है। इस तरह के समर्थन का अनुमानित सेवा जीवन 70 वर्ष तक है, अर्थात जाली वाले की तुलना में लगभग दोगुना है।
हम आमतौर पर इस तरह से विद्युत ओवरहेड लाइनों के समर्थन की कल्पना करते हैं। हालांकि, क्लासिक जाली संरचना धीरे-धीरे अधिक उन्नत विकल्पों के लिए रास्ता दे रही है - मिश्रित सामग्री से बने बहुआयामी समर्थन और समर्थन।
तार क्यों बज रहे हैं
और तार? वे जमीन से ऊपर लटकते हैं और दूर से मोटे मोनोलिथिक केबल्स की तरह दिखते हैं। दरअसल, हाई-वोल्टेज तार तार से बने होते हैं। एक सामान्य और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले तार में एक स्टील कोर होता है, जो संरचनात्मक ताकत प्रदान करता है और एल्यूमीनियम तार, तथाकथित बाहरी परतों से घिरा होता है, जिसके माध्यम से वर्तमान भार प्रसारित होता है। स्टील और एल्युमिनियम के बीच ग्रीस लगाया जाता है। स्टील और एल्यूमीनियम के बीच घर्षण को कम करने के लिए इसकी आवश्यकता होती है - ऐसी सामग्री जिसमें थर्मल विस्तार के विभिन्न गुणांक होते हैं। लेकिन चूंकि एल्यूमीनियम के तार में एक गोलाकार क्रॉस सेक्शन होता है, इसलिए मोड़ एक-दूसरे से कसकर फिट नहीं होते हैं, तार की सतह पर एक स्पष्ट राहत होती है। इस कमी के दो परिणाम हैं। सबसे पहले, नमी घुमावों के बीच अंतराल में प्रवेश करती है और स्नेहक को बाहर निकाल देती है। घर्षण बढ़ता है और क्षरण की स्थिति बनती है। नतीजतन, ऐसे तार का सेवा जीवन 12 वर्ष से अधिक नहीं है। सेवा जीवन का विस्तार करने के लिए, मरम्मत कफ को कभी-कभी तार पर डाल दिया जाता है, जिससे समस्याएँ भी हो सकती हैं (उस पर और अधिक)। इसके अलावा, यह तार डिजाइन ओवरहेड लाइन के पास एक अच्छी तरह से परिभाषित हुम के निर्माण में योगदान देता है। यह इस तथ्य के कारण होता है कि 50 हर्ट्ज का एक वैकल्पिक वोल्टेज एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र को जन्म देता है, जो तार में अलग-अलग तारों को कंपन करने का कारण बनता है, जिससे वे एक-दूसरे से टकराते हैं, और हम एक विशेषता गूंज सुनते हैं। यूरोपीय संघ के देशों में, इस तरह के शोर को ध्वनिक प्रदूषण माना जाता है और इसका मुकाबला किया जा रहा है। अब हमारे साथ ऐसा संघर्ष शुरू हो गया है।
पीजेएससी रोसेटी के एक प्रतिनिधि कहते हैं, "अब हम पुराने तारों को नए डिजाइन के तारों से बदलना चाहते हैं, जिसे हम विकसित कर रहे हैं।" - ये भी स्टील-एल्यूमीनियम के तार हैं, लेकिन तार का उपयोग वहां एक गोल खंड के साथ नहीं, बल्कि एक ट्रेपोजॉइडल के साथ किया जाता है। मोड़ घना हो जाता है, और तार की सतह बिना दरार के चिकनी होती है। नमी लगभग अंदर नहीं जा सकती है, स्नेहक धोया नहीं जाता है, कोर जंग नहीं करता है, और ऐसे तार का सेवा जीवन तीस साल तक पहुंचता है। फ़िनलैंड और ऑस्ट्रिया जैसे देशों में एक समान डिज़ाइन के तार पहले से ही उपयोग में हैं। कलुगा क्षेत्र में - रूस में नए तारों के साथ भी लाइनें हैं। यह 37 किमी लंबी ऑर्बिट-स्पुतनिक लाइन है। इसके अलावा, वहां तारों की न केवल एक चिकनी सतह होती है, बल्कि एक अलग कोर भी होता है। यह स्टील से नहीं, बल्कि फाइबरग्लास से बना है। ऐसा तार साधारण स्टील-एल्यूमीनियम की तुलना में हल्का, लेकिन अधिक तन्य होता है।
हालांकि, इस क्षेत्र में नवीनतम डिजाइन उपलब्धि को अमेरिकी चिंता 3M द्वारा बनाया गया तार माना जा सकता है। इन तारों में, वहन क्षमता केवल प्रवाहकीय परतों द्वारा प्रदान की जाती है। कोई कोर नहीं है, लेकिन परतें स्वयं एल्यूमीनियम ऑक्साइड के साथ प्रबलित होती हैं, जो उच्च शक्ति प्राप्त करती है। इस तार में उत्कृष्ट असर क्षमता है, और मानक समर्थन के साथ, इसकी ताकत और कम वजन के कारण, यह 700 मीटर लंबा (मानक 250-300 मीटर) तक फैला हुआ है। इसके अलावा, तार थर्मल तनाव के लिए बहुत प्रतिरोधी है, जो संयुक्त राज्य के दक्षिणी राज्यों और उदाहरण के लिए, इटली में इसके उपयोग की ओर जाता है। हालांकि, 3M से तार में एक महत्वपूर्ण खामी है - कीमत बहुत अधिक है।
मूल "डिजाइनर" परिदृश्य की निस्संदेह सजावट के रूप में कार्य करता है, लेकिन उनके व्यापक रूप से उपयोग किए जाने की संभावना नहीं है। पावर ग्रिड कंपनियों के लिए प्राथमिकता ऊर्जा संचरण की विश्वसनीयता है, न कि महंगी "मूर्तियां"।
बर्फ और तार
ओवरहेड बिजली लाइनों के अपने प्राकृतिक दुश्मन होते हैं। उनमें से एक तारों की आइसिंग है। यह आपदा विशेष रूप से रूस के दक्षिणी क्षेत्रों के लिए विशिष्ट है। शून्य के तापमान पर, बूंदा बांदी की बूंदें तार पर गिरती हैं और उस पर जम जाती हैं। तार के शीर्ष पर एक क्रिस्टल टोपी बनती है। लेकिन यह महज़ एक शुरुआत है। टोपी, अपने वजन के नीचे, धीरे-धीरे तार को घुमाती है, दूसरी तरफ जमी हुई नमी को उजागर करती है। जल्दी या बाद में, तार के चारों ओर एक बर्फ की आस्तीन बन जाएगी, और यदि आस्तीन का वजन 200 किलोग्राम प्रति मीटर से अधिक हो जाता है, तो तार टूट जाएगा और कोई बिना प्रकाश के रह जाएगा। रोसेटी के पास बर्फ से निपटने का अपना तरीका है। आइस्ड तारों वाला लाइन सेक्शन लाइन से डिस्कनेक्ट हो जाता है, लेकिन एक डायरेक्ट करंट सोर्स से जुड़ा होता है। प्रत्यक्ष धारा का उपयोग करते समय, तार के ओमिक प्रतिरोध को व्यावहारिक रूप से नजरअंदाज किया जा सकता है और धाराओं को पारित किया जा सकता है, कहते हैं, प्रत्यावर्ती धारा के लिए गणना मूल्य से दोगुना मजबूत। तार गर्म हो जाता है और बर्फ पिघल जाती है। तार अनावश्यक माल बहाते हैं। लेकिन अगर तारों पर मरम्मत आस्तीन हैं, तो अतिरिक्त प्रतिरोध उत्पन्न होता है, और फिर तार जल सकता है।
एक और दुश्मन उच्च और निम्न आवृत्ति कंपन है। ओवरहेड लाइन का एक फैला हुआ तार एक तार होता है, जो हवा के प्रभाव में उच्च आवृत्ति पर कंपन करना शुरू कर देता है। यदि यह आवृत्ति तार की प्राकृतिक आवृत्ति के साथ मेल खाती है और आयाम मेल खाते हैं, तो तार टूट सकता है। इस समस्या से निपटने के लिए, लाइनों पर विशेष उपकरण स्थापित किए जाते हैं - कंपन डैम्पर्स, जो दो वज़न वाले केबल की तरह दिखते हैं। यह डिज़ाइन, जिसकी अपनी दोलन आवृत्ति होती है, एम्पलीट्यूड को अलग करती है और कंपन को कम करती है।
"तारों का नृत्य" जैसा हानिकारक प्रभाव कम आवृत्ति वाले कंपन से जुड़ा होता है। जब लाइन पर एक ब्रेक होता है (उदाहरण के लिए, बर्फ के गठन के कारण), तारों का कंपन होता है, जो कई स्पैन के माध्यम से एक लहर में आगे बढ़ता है। नतीजतन, एंकर स्पैन (कठोर तार बन्धन के साथ दो समर्थनों के बीच की दूरी) बनाने वाले पांच से सात समर्थन झुक सकते हैं या गिर भी सकते हैं। "नृत्य" का मुकाबला करने का एक प्रसिद्ध साधन आसन्न तारों के बीच इंटरपेज़ स्पेसर्स की स्थापना है। यदि कोई स्पेसर है, तो तार परस्पर अपने कंपन को कम कर देंगे। एक अन्य विकल्प विशेष रूप से शीसे रेशा में मिश्रित सामग्री से बने लाइन समर्थन पर उपयोग करना है। धातु के समर्थन के विपरीत, समग्र में लोचदार विरूपण की संपत्ति होती है और नीचे झुककर और फिर ऊर्ध्वाधर स्थिति को बहाल करके तारों के कंपन को आसानी से "बाहर" खेलेगा। इस तरह का समर्थन लाइन के एक पूरे खंड के व्यापक पतन को रोक सकता है।
फोटो पारंपरिक हाई-वोल्टेज तार और नए डिजाइन तार के बीच अंतर को स्पष्ट रूप से दिखाता है। एक गोल तार के बजाय, एक पूर्व-विकृत तार का उपयोग किया गया था, और एक मिश्रित कोर ने स्टील कोर की जगह ले ली थी।
अद्वितीय समर्थन
बेशक, ओवरहेड लाइन बिछाने से जुड़े सभी प्रकार के अनूठे मामले हैं। उदाहरण के लिए, बाढ़ वाली मिट्टी में या पर्माफ्रॉस्ट स्थितियों में समर्थन स्थापित करते समय, नींव के लिए पारंपरिक ढेर-गोले काम नहीं करेंगे। फिर स्क्रू पाइल्स का उपयोग किया जाता है, जिन्हें सबसे ठोस नींव प्राप्त करने के लिए स्क्रू की तरह जमीन में दबा दिया जाता है। एक विशेष मामला व्यापक जल अवरोधों की विद्युत लाइनों का मार्ग है। वे विशेष उच्च-ऊंचाई वाले समर्थन का उपयोग करते हैं जो सामान्य से दस गुना अधिक वजन और 250-270 मीटर की ऊंचाई रखते हैं। चूंकि स्पैन दो किलोमीटर से अधिक हो सकता है, एक प्रबलित कोर के साथ एक विशेष तार का उपयोग किया जाता है, जो अतिरिक्त रूप से समर्थित होता है लोड केबल। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, 2250 मीटर की अवधि के साथ कामा में एक विद्युत पारेषण लाइन के संक्रमण की व्यवस्था की जाती है।
समर्थन के एक अलग समूह का प्रतिनिधित्व न केवल तारों को पकड़ने के लिए डिज़ाइन की गई संरचनाओं द्वारा किया जाता है, बल्कि एक निश्चित सौंदर्य मूल्य को ले जाने के लिए भी किया जाता है, उदाहरण के लिए, मूर्तिकला समर्थन। 2006 में, रॉसेटी कंपनी ने मूल डिजाइन के साथ डंडे विकसित करने के लिए एक परियोजना शुरू की। दिलचस्प काम थे, लेकिन उनके लेखक, डिजाइनर अक्सर इन संरचनाओं के इंजीनियरिंग कार्यान्वयन की संभावना और विनिर्माण क्षमता की सराहना नहीं कर सके। सामान्य तौर पर, यह कहा जाना चाहिए कि जिन ध्रुवों में एक कलात्मक अवधारणा का निवेश किया जाता है, उदाहरण के लिए, सोची में ध्रुव-आंकड़े, आमतौर पर नेटवर्क कंपनियों की पहल पर नहीं, बल्कि कुछ तृतीय-पक्ष वाणिज्यिक के आदेश पर स्थापित किए जाते हैं। या सरकारी संगठन। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में, मैकडॉनल्ड्स फास्ट फूड चेन के लोगो के रूप में शैलीबद्ध एम अक्षर के रूप में एक समर्थन लोकप्रिय है।
