Количество трансформаторов в мире выросло до такой величины, которую Стэнли не мог даже вообразить, и произошло это благодаря распространению портативных электронных приборов, которые требовалось заряжать. В 2016 г. в мире одних только смартфонов выпустили 1,8 млрд и каждый из них комплектовался зарядным устройством с миниатюрным трансформатором. Не обязательно разбирать свое зарядное устройство, чтобы увидеть его сердце: изображение зарядки для iPhone легко найти в интернете, и одна из самых крупных ее деталей – это трансформатор.
Но во многих зарядных устройствах установлены трансформаторы еще меньших размеров. Они работают не так, как трансформаторы Стэнли (у них отсутствует обмотка), и используют пьезоэлектрический эффект, проявляющийся в том, что кристалл при деформации порождает электрический ток, а ток вызывает деформацию кристаллов. Звуковые волны, поступающие на такой кристалл, генерируют электрический ток, а ток, проходя через такой кристалл, может порождать звук. Таким образом, один ток можно использовать для получения другого, но уже с другим напряжением.
Новейшее изобретение – это электронные трансформаторы. По размерам и массе они гораздо меньше привычных и, возможно, станут особенно полезными для объединения непостоянных источников энергии (ветровых и солнечных) в единую систему, а также для создания энергосистем постоянного тока.
Не списывайте дизель со счетов
17 февраля 1897 г. Мориц Шрётер, специалист по теории машин, профессор Мюнхенского технического университета, провел официальные сертификационные испытания нового двигателя Рудольфа Дизеля: он желал подтвердить, что механизм эффективен и подходит для развития производства в коммерческих целях.
Двигатель весом 4,5 тонны показал впечатляющие результаты: при мощности 13,4 кВт (18 л. с., мощность современного небольшого мотоцикла) его практический КПД достиг 26 %, намного превзойдя любой бензиновый двигатель того времени. Дизель с гордостью писал жене: «Ни одна конструкция двигателя не достигла того, на что способна моя, и я с гордостью могу называть себя первым в своем деле». К концу этого же года КПД двигателя достиг 30 %, вдвое превысив КПД бензиновых двигателей Отто, выпускавшихся в тот период.
Со временем разрыв в КПД уменьшился, но и сегодня дизельные двигатели на 15–20 % эффективнее, чем их бензиновые конкуренты. У дизеля есть несколько преимуществ: он работает на топливе с большей плотностью энергии (оно содержит почти на 12 % больше энергии, чем такой же объем бензина, и автомобиль может проехать дальше при том же объеме бензобака); его самовоспламенение требует вдвое большей степени сжатия, чем в бензиновых двигателях (что приводит к более полному сгоранию и меньшей температуре выхлопных газов); его можно заправить топливом более низкого качества (а значит, более дешевым); современные электронные системы впрыска способны подавать топливо в цилиндры под высоким давлением, что увеличивает КПД и снижает выбросы вредных продуктов сгорания.