Четыре картины мира

 

 

Содержание:

 

Содержание…………………………………………………………………….1

Введение…………………………………………………………………….…2-3

1. Физическая картина мира………………………………………………..…4

1.1. Явление самоиндукции…………………………………………………..4-5

1.2. Трансформаторы……………………………………………………..……6

1.2.1. Понятие и применение трансформатора………………………………6-7

1.2.2. Классификация трансформаторов……………………………………7-11 

2. Химическая картина мира……………………………………………….…12

2.1. Типы химических связей…………………………………………….…12-16

2.2. Строение молекул………………………………………………………16-18

 

3. Биологическая картина  мира………………………………………….…19

3.1. Факторы и движущие  силы эволюционного процесса  в биологии…19-23

 

4. Космологическая картина  мира………………………………………….24

4.1 Пульсары…………………………………………………………………24-26

 

Заключение………………………………………………………………………27

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Человеку всегда было свойственно  описывать окружающий мир, изучать  и представлять его строение, рассказывать о своих представлениях об окружающем мире другим людям.

Естественнонаучной картиной мира называется часть общей научной картины мира, которая включает в себя представления о природе.

Создание единой естественнонаучной картины мира предполагает установление связей между науками. В структуре конкретных наук в их главных компонентах выражена собственная целостная картина природы, которая называется специальной (или локальной) картиной мира. Эти картины являются в какой-то степени фрагментами окружающего мира, которые изучаются методами данной науки (например, биологическая картина мира, химическая картина мира, физическая картина мира). Такие картины часто рассматривают как относительно самостоятельные фрагменты единой научной картины мира.

Научное знание представляет собой  огромную массу взаимодействующих  между собой элементов знаний. Существуют самые разнообразные  формы описания этого взаимодействия слоев научных знаний.

В рамках картин мира осуществляется систематизация знаний соответствующей  науки (или группы наук), они являются наглядным воплощением системы  взаимодействующих элементов знаний - теорий (фундаментальных и прикладных), которые представляют собой развитые системы научных понятий и  связей между ними.

В рамки картин мира вписываются  известные научные факты. Картины  мира обеспечивают целостность научной  отрасли (науки), формируют нам методы научного познания и определяют стратегию  научного поиска, ставят задачи эмпирических и теоретических исследований, наглядно отображают их результаты.

Раньше других возникла физическая картина мира как общая теоретическая  основа для всех наук о неживой  природе.

Биологическая картина мира в качестве теоретической основы наук о живой  природе возникла лишь в XIX веке. Биологические  науки долгое время были чрезвычайно  обособлены друг от друга, менее взаимосвязаны, чем группа физико-химических наук. Объединение биологических наук произошло вместе с введением  Ч. Дарвином основных понятий современной  биологии (приспособление, наследственность и изменчивость, естественный отбор, борьба за существование, эволюция и  др.). На их основе строится единая картина  биологических явлений, связывающая  все науки о природе в одну область наук и дающая возможность  построения законченных биологических  теорий.

Ядром единой естественнонаучной картины мира в целом является физическая картина мира, поскольку физика является фундаментальным базисом современного миропонимания. Многовековое развитие физики привело к созданию целостной естественнонаучной картины нашего мира и его развития.

 

 

Глава 1

Физическая картина  мира

Физическая картина мира - это представление о мире и  его процессах, выработанное физикой  на основе эмпирического исследования и теоретического осмысления.

 Физическая картина мира следует за ходом развития науки. Сначала она основывалась на механике атома (атомизм), затем – на механике сил (динамизм, энергетизм), а в наши дни – на представлении о неразрывной связи пространства и времени, а также силы и материи, на понимании совокупности условий микрофизики, статистического характера физических законов и двойственной природы материи. Физическая картина мира, развиваемая на основе этого физического учения, все сильнее теряла характер наглядности; качественные различия все более сводились к количественным. Современная физическая картина мира состоит из системы недоступных наблюдению уравнений, значение которых трудно для понимания; она не является более «картиной». Прежде всего стало совершенно абстрактным понятие материальной действительности. согласно Планку, прогрессирующее удаление физической картины мира от мира чувственного означает не что иное, как увеличивающееся приближение к реальной действительности (физическому миру, трансцендентному по отношению к переживаниям.

1.1 Явление самоиндукции

Около проводника с током возникает магнитное поле. А также переменное магнитное поле порождает ток (явление электромагнитной индукции). Рассмотрим электрическую цепь. При изменении силы тока в этой цепи произойдет изменение магнитного поля, в результате чего в этой же цепи возникнет дополнительный индукционный ток. Такое явление называется самоиндукцией, а ток, возникающий при этом, называется током самоиндукции.

Явление самоиндукции - это возникновение в проводящем контуре ЭДС, создаваемой вследствие изменения силы тока в самом контуре.

Индуктивность контура зависит от его формы и размеров, от магнитных свойств окружающей среды и не зависит от силы тока в контуре.

ЭДС самоиндукции определяется по формуле:

Явление самоиндукции подобно  явлению  инерции. Так же, как в механике нельзя мгновенно остановить движущееся тело, так и ток не может мгновенно приобрести определенное значение за счет явления самоиндукции. Если в цепь, состоящую из двух параллельно подключенных к источнику тока одинаковых ламп, последовательно со второй лампой включить катушку, то при замыкании цепи первая лампа загорается практически сразу, а вторая с заметным запаздыванием.

При размыкании цепи сила тока быстро уменьшается, и возникающая  ЭДС самоиндукции препятствует уменьшению магнитного потока. При этом индуцированный ток направлен так же, как и  исходный. ЭДС самоиндукции может  во многом раз превысить внешний  ЭДС. Поэтому электрические лампочки очень часто перегорают при выключении света.

 

1.2 Трансформаторы

1.2.1 Понятие и применение трансформатора

Одним из главных положительных  особенностей переменного тока является легкость преобразования переменного  тока одного напряжение в переменный ток другого. Этот процесс осуществляется при помощи устройства под названием  трансформатор.

Трансформатор - статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более-индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.

Изобретателем трансформатора является русский ученый П.Н. Яблочков. В 1876г. Яблочков использовал индукционную катушку с двумя обмотками  в качестве трансформатора для питания  изобретенных им электрических свечей. Трансформатор Яблочкова имел незамкнутый  сердечник. Трансформаторы с замкнутым  сердечником, подобные применяемым  в настоящее время, появились  значительно позднее, в 1884г. С изобретением трансформатора возник технический  интерес к переменному току, который  до этого времени не применялся.

Трансформаторы широко применяются  при передаче электрической энергии  на большие расстояния, распределении  ее между приемниками, а также  в различных выпрямительных, усилительных, сигнализационных и других устройствах.

Преобразование энергии в трансформаторе осуществляется переменным магнитным  полем. Трансформатор представляет собой сердечник из тонких стальных изолированных одна от другой пластин, на котором помещаются две, а иногда и больше обмоток из изолированного провода. Обмотка, к которой присоединяется источник электрической энергии  переменного тока, называется первичной  обмоткой, остальные обмотки - вторичными.

Если во вторичной обмотке трансформатора намотано в три раза больше витков, чем в первичной, то магнитное  поле, созданное в сердечнике первичной  обмоткой, пересекая витки вторичной  обмотки, создаст в ней в три  раза больше напряжение.

Применив трансформатор с обратным соотношением витков, можно так же легко и просто получить пониженное напряжение.

С допустимой для практики точностью  можно считать, что отношение  числа витков первичной обмотки  ко вторичной равно отношению приложенного напряжения к выходному.

Это отношение, называемое коэффициентом трансформации. Обычно сокращают меньшее из чисел, и тогда коэффициент трансформации получают в виде отношения единицы к некоторому числу (1:4; 1:50) или, наоборот, некоторого числа к единице (4:1; 50:1).

В радиоаппаратуре трансформаторы используются в первую очередь в  питающих устройствах, позволяющих  питать приемники от осветительной  сети переменного тока. Такие трансформаторы называются силовыми.

Кроме того, трансформаторы используются для понижения и повышения  напряжения различной частоты в  усилителях и радиоприемниках. Для  низких (звуковых) частот эти трансформаторы изготовляются с сердечниками из листовой стали. Для токов сравнительно высокой частоты трансформаторы, как и катушки индуктивности, делаются или совсем без стальных сердечников или с сердечниками из магнетита, альсифера, карбонильного железа и других специальных металлов.

 

1.2.2 Классификация  трансформаторов.

Силовой трансформатор.

Силовой трансформатор- трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии.

Автотрансформатор.

Автотрансформатор - вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию- это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью. Применение автотрансформаторов экономически оправдано вместо обычных трансформаторов для соединения эффективно заземленных сетей с напряжением 110 кВ и выше при коэффициентах трансформации не более 3-4.Существенным является меньший расход стали для сердечника, меди для обмоток, меньший вес и габариты, и в итоге -- меньшая стоимость.

Трансформатор тока

Трансформатор тока - трансформатор, питающийся от источника тока. Типичное применение - для снижения первичного тока до величины, используемой в цепях измерения, защиты, управления и сигнализации. Номинальное значение тока вторичной обмотки 1А , 5А. Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, равен току первичной обмотки, деленному на коэффициент трансформации.

 

Трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения- трансформатор, питающийся от источника напряжения. Типичное применение- преобразование высокого напряжения в низкое в цепях, в измерительных цепях и цепях РЗ и А. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

Импульсный  трансформатор

Импульсный трансформатор- это трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса. Основное применение заключается в передаче прямоугольного электрического импульса (максимально крутой фронт и срез, относительно постоянная амплитуда). Он служит для трансформации кратковременных видеоимпульсов напряжения, обычно периодически повторяющихся с высокой скважностью. В большинстве случаев основное требование, предъявляемое к ИТ заключается в неискажённой передаче формы трансформируемых импульсов напряжения; при воздействии на вход ИТ напряжения той или иной формы на выходе желательно получить импульс напряжения той же самой формы, но, быть может, иной амплитуды или другой полярности.

 

Разделительный  трансформатор

Разделительный трансформатор- трансформатор, первичная обмотка которого электрически не связана с вторичными обмотками. Силовые разделительные трансформаторы предназначены для повышения безопасности электросетей. При случайных одновременных прикасаний к земле и токоведущим частям или нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции. Сигнальные разделительные трансформаторы обеспечивают гальваническую развязку электрических цепей.

 

 

 

 

Пик-трансформатор

Пик-трансформатор- трансформатор, преобразующий напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью.

 

Сдвоенный дроссель

Сдвоенный дроссель (встречный индуктивный фильтр)- конструктивно является трансформатором с двумя одинаковыми обмотками. Благодаря взаимной индукции катушек он при тех же размерах более эффективен, чем обычный дроссель. Сдвоенные дроссели получили широкое распространение в качестве входных фильтров блоков питания; в дифференциальных сигнальных фильтрах цифровых линий, а также в звуковой технике.