Сьогодні велика увага приділяється дослідженню та розробці конструкцій, що використовують надпровідникові матеріали, які дають можливість по-новому підійти до створення електротехнічних пристроїв.
Збільшення щільності струму, підвищення питомої потужності, і навіть наявність особливих, властивих лише надпровідникам, фізичних властивостей створюють передумови розробки високоефективних видів електроенергетичного устаткування.
Однією з основних технологій, що дозволяють задовольнити зростаючі потреби електроенергетики, є використання явища надпровідності, тобто стану деяких матеріалів, що мають нульовий опір при їх охолодженні нижче за критичні температури Тк. Розрізняються як низькотемпературні надпровідники (НТСП) з максимальною Тк близько 20 К (-257 °С), що експлуатуються при температурах рідкого гелію (-268,95 °C), так і високотемпературні (ВТСП) з Тк до 138 К (-135 °С) ), що експлуатуються поблизу температури рідкого азоту 77,4 К (-195,75 °C).
Положення з надпровідниковою технологією радикальним чином змінилося після відкриття наприкінці 80-х років ВТСП-матеріалів з вищими можливими робочими температурами, аж до температури кипіння рідкого азоту. Це дозволило, поряд зі спрощенням кріогенної техніки, створити передумови для подолання комерційного бар'єру стосовно традиційних технологій при використанні технологій на основі ВТСП-матеріалів в електроенергетиці та інших галузях промисловості.
Застосування СП-обладнання та технологій в електроенергетиці забезпечує багато переваг:
- скорочення втрат електроенергії приблизно удвічі;
- зниження масогабаритних показників обладнання у два-чотири рази;
- підвищення надійності та продовження терміну експлуатації електрообладнання за рахунок зниження старіння ізоляції;
- підвищення надійності та стійкості роботи енергосистем;
- підвищення якості електроенергії, що постачається споживачам;
- підвищення рівня пожежної та екологічної безпеки електроенергетики;
- створення нових систем енергетики.
Особливий ефект в електроенергетиці СП технології можуть дати при їх застосуванні в системах електропостачання мегаполісів і великих міст.
Розглянемо лідируючі на сьогоднішній день напрямки застосування СП-електрообладнання та технологій в електроенергетичних системах.
Не мають аналогів
Основною перевагою кабелів із ВТСП-матеріалівперед звичайними маслонаповненими кабелями або кабелями зі зшитим поліетиленом є їхня висока пропускна здатність при малому перерізі, низькі втрати енергії, а також пожежна та екологічна безпека.
Насамперед створення надпровідникового кабелю на великі струми дозволить ефективно вирішити проблему глибоких вводів потужності у великі міста, а також видачу потужності від великих електростанцій, розташованих у важких географічних умовах. А в таких мегаполісах, як Москва, з метою зниження втрат, розподіл електроенергії всередині міста відбувається на напрузі 110 кВ з подальшим зниженням до 10 кВ і 0,4 кВ. Мінімальні втрати у ВТСП-кабелях при їх підвищеній токонесучій здатності можуть дозволити виключити проміжний ступінь трансформації на напругу 110 кВ та перевести розподіл електроенергії в місті відразу на напругу 10-20 кВ за значного зниження вартості підстанцій.
В даний час у світі експлуатується близько 10 коротких ВТСП - кабельних ліній і ведуться роботи більш ніж за 10 великими проектами в цій галузі. Найбільший проект у США: 650 м, 138 кВ, 2,4 кА, 574 МВА. Наразі йде встановлення та підготовка до експлуатації. Американцями розроблено проект створення не окремої кабельної лінії, а цілої мережі в одному із центральних районів Нью-Йорка.
ВТСП - обмежувач струмів короткого замикання (ВТСП ТО)являє собою струмообмежуючий пристрій, що включається в частину мережі, що захищається. Основна перевага ВТСП ТО полягає в його можливості мати суттєвий низький опір у порівнянні з експлуатованими струмообмежувальними реакторами в нормальному режимі і практично безінерційно збільшувати його до необхідної величини при короткому замиканні. Це дозволяє використовувати ВТСП ТО в мережах з метою зниження ударних значень струмів короткого замикання (КЗ), координації струмів КЗ з здатністю комутаційної апаратури, що відключає. Унікальні властивості надпровідних матеріалів дозволяють створити обмежувачі струмів КЗ, які не мають аналогів серед традиційних електротехнічних пристроїв. Струмообмежувачі дозволяють також продовжити термін служби комутаційної апаратури.
В даний час реалізовано кілька дослідно-промислових проектів ВТСП ТО на напругу до 20 кВ та на потужності близько 10-15 МВА. Розпочато розробку ВТСП ТО на напругу 110-138 кВ (США, Євросоюз).
Очікується, що під час створення комерційно вигідних ВТСП ТО (2010-2012 рр.) ринок їх застосування буде досить ємним.
ВТСП-трансформаториможуть бути сумісні з існуючим обладнанням електричних мереж та їх захисними пристроями. Втрати навантаження у ВТСП-трансформаторах при нормальному струмі можуть бути зменшені на 80-90% в порівнянні з традиційними. Заміна олії рідким азотом та зменшені розміри дозволять підвищити екологічну та пожежну безпеку та встановлювати такі трансформатори у приміщеннях. Зменшення маси полегшує умови транспортування, особливо для великих трансформаторів, включаючи пристрій, що охолоджує, а також знизить матеріаломісткість.
ВТСП-трансформатори мають також низку інших привабливих властивостей, наприклад, зниженим значенням реактансу трансформатора (25% від традиційних). Це позитивно впливає на умови стійкості електроенергетичних систем та збільшує можливості регулювання реактивної потужності. ВТСП-трансформатори мають також струмообмежувальну здатність. Створено дослідні зразки ВТСП-трансформаторів напругою 20 кВ потужністю до 10 МВА. Очікуване комерційне використання ВТСП трансформаторів – 2010-2012 рр.
Революція не за горами
Великим досягненням у галузі нанотехнологій стало створення ВТСП-провідників другого покоління (надпровідникові індуктивні накопичувачі енергії). Спіне).Це, як і вдосконалення кріогенної техніки, дозволяє сподіватися на істотне зниження витрат на створення систем зберігання електроенергії, що може внести революційні зміни в конструкції та умови експлуатації енергосистем. Спіне можуть знаходити застосування в електроенергетиці як один із ефективних засобів підвищення режимної надійності та стійкості електроенергетичних систем. При цьому виділяються такі властивості індуктивних накопичувачів, як швидкодія, високий ККД, можливість повної автоматизації введення та виведення енергії, велика питома енергоємність, регулювання активної та реактивної потужності. Очікується, що до 2016-2020 років. буде створено недорогі системи зберігання енергії достатньої енергоємності. Перспективними є СПІНЕ і як джерела живлення потужних імпульсних пристроїв.
ВТСП-генератори та синхронні компенсаторимають, порівняно з традиційними, підвищеним значенням ККД, зниженими в 2-3 рази масогабаритними показниками, можливістю створення високовольтних машин (без трансформаторів на напругу 110-220 кВ і вище), можливістю створення машин великої потужності (понад 1000 МВт).
Надпровідні генератори та компенсатори мають зменшені масогабаритні характеристики, високу синусоїдальність вихідної напруги, зменшені величини реактивностей та розширені межі регулювання реактивної потужності в області споживання, можливість створення машин з підвищеним рівнем змінної напруги.
В даний час створено дослідні зразки ВТСП-генераторів потужністю 50 МВА (США), ВТСП – синхронний компенсатор потужністю 8 МВА (США). Очікується, що з 2015 року ВТСП-генератори та синхронні компенсатори стануть комерційним продуктом.. У подібному положенні з опрацьованості технології та початку комерційного завоювання ринку знаходяться ВТСП-електродвигуни різного призначення. Ще в 2007 році з ініціативи РАТ «ЄЕС Росії» на основі пропозицій ВАТ НТЦ «Електроенергетики» та РНЦ «Курчатівський інститут» було розроблено та затверджено Комплексну програму зі створення ВТСП обладнання та технологій його застосування в електроенергетиці з терміном її виконання до 2015 року. Ціль програми - реалізувати на базі ВТСП принципово нову технологічну основу для російської електроенергетики, що істотно підвищує надійність та економічність її функціонування.
Реалізація цієї програми дозволить перевірити в умовах експлуатації всі основні види ВТСП – електротехнічного обладнання: кабельні лінії електропередачі змінного та постійного струму, пристрої для обмеження струмів короткого замикання, трансформатори, накопичувачі енергії, генератори, електродвигуни, синхронні компенсатори. Для реалізації Програми було створено Координаційну раду, до якої увійшли представники РАТ «ЄЕС Росії», Мінпроменерго РФ, Міносвіти РФ, ВАТ «Корпорація Атоменерго», РАН, провідні фахівці РНЦ «Курчатівський інститут» та інших науково-дослідних інститутів Росії.
Найважливішим напрямом технологічного розвитку систем енергопостачання мегаполісів є створення високоамперних ліній.Об'єктивно існують дві основні можливості підвищення потужності передавальних ліній - підвищення напруги та підвищення номінального робочого струму.
Традиційний базовий рівень номінальної напруги розподільчих мереж у Росії - 10 кВ є недостатнім і вимагає поступового переходу на напругу 20-35 кВ, що вже неодноразово зазначалося у літературі та у багатьох випадках реалізовано практично.
Підвищення номінального робочого струму за рахунок оптимізації матеріалів, контактних з'єднань, самої конструкції високовольтних пристроїв для електричних мереж у принципі давно вже реалізовано в такому «гігаполісі», як Японія. У цій країні номінальні робочі струми зазвичай складають 6-8 кА. Така технічна політика, безперечно, становить інтерес і для інших країн, де кількість мегаполісів зростає.
Оскільки щільність електроспоживання в мегаполісах останніми роками різко зростає, і Москва тут вже в першому ряду, найбільш ефективним і кардинальним рішенням щодо збільшення робочих струмів передавальних ліній є застосування надпровідних кабелів, де робочий струм при тих же радіальних габаритах струмопровідної жили може бути збільшений майже на порядок .
Поява ж у 2002-2003 роках. високотемпературних надпровідників 2-го покоління різко активізувало роботи із практичного застосування цих технологій. Реальною перешкодою для широкого практичного застосування надпровідних кабелів, обмежувачів струму, трансформаторів сьогодні є лише технологічне відпрацювання виробництва стрічок надпровідників, їх з'єднань, забезпечення стабільності їх властивостей, а також висока вартість надпровідникових матеріалів.
Проведений аналіз ефективності ВТСП-кабелів показує, що з урахуванням витрат на прокладку, ці кабелі будуть дешевшими за традиційні, мідні вже до 2010 року при потужності понад 70-100 МВт.
У 2004-2007 роках. були реалізовані та продовжують виконуватися декілька комерційних проектів надпровідних кабелів: SUMITOMO ELECTRIC завершила тривалі випробування трижильного надпровідного кабелю на напругу 66 кВ , номінальний струм 1 кА завдовжки 100 м, а також уклала контракт з Південною Кореєю (KEPRI) на розробку, виготовлення та постачання надпровідного кабелю 22,9 кВ, 1,25 кА завдовжки 100 м. У США реалізується проект DOE/NYSERDA щодо встановлення у промислову експлуатацію кабелю 34,5 кВ, струм 800 А завдовжки 350 м у районі Гудзона тощо. Експерти оцінюють початок масового застосування надпровідних кабелів у 2010-2015 роках.
У Росії (ВАТ «НТЦ електроенергетики», ВАТ «ВНДІКП») розроблено та підготовлено до випробувань зразок ВТСП-кабелю на напругу 20 кВ, 1 500 А. У 2009 році планується встановлення ВТСП-кабелю 20 кВ, 2 000 А завдовжки 200 метрів одному з об'єктів у м. Москві.
Іншими багатообіцяючими напрямками застосування ВТСП-технологій є надпровідні обмежувачі струму та трансформатори. У надпровідних обмежувачах струму може бути реалізована властивість надпровідників переходити з надпровідного стану до звичайного. Таким чином, у разі виникнення струму короткого замикання різке зростання опору надпровідника призведе до обмеження величини струму КЗ. ВТСП-трансформатор має потенційно більше переваг перед стандартним: малі габарити, високий ККД, пожежо- та вибухобезпека завдяки наявності рідкого азоту замість олії. Крім того, ВТСП-трансформатор - екологічно чистий виріб.
Безперечний інтерес становить використання ВТСП-технологій і в генераторах, оскільки значно знижуються розміри цього обладнання, як і втрати в них. Тут, однак, належить вирішити низку проблем, пов'язаних з їх регулюванням під час роботи в сучасних енергосистемах.
Створення високоамперних ліній електропередач пов'язане з освоєнням виробництва кабелів, обмежувачів струму, трансформаторів, що використовують явище високотемпературної надпровідності. Нині у світі реалізовано низку пілотних проектів ВТСП-кабелів, причому початок масового застосування ВТСП-кабелів очікується у 2010-2020 роках.
Варіант 14. Завдання з ЄДІ 2018. Російська мова. І.П. Цибулька. 36 варіантів
Прочитайте текст та виконайте завдання 1 - 3
(1)Надпровідники використовують для створення пристроїв, які технічно неможливо або економічно невигідно виготовляти із застосуванням традиційних провідникових матеріалів – міді та алюмінію. (2) потужні магнітні системи для встановлення термоядерного синтезу або прискорювачів елементарних частинок, надшвидкодіючі обмежувачі струму, медичні томографи, спектрометри високої роздільної здатності, зразки перспективної військової техніки, поїзди на магнітній подушці створені із застосуванням надпровідних матеріалів. (3)Пристрої, виготовлені з використанням надпровідних матеріалів, характеризуються значно меншими розмірами та масою.
1. Вкажіть дві пропозиції, в яких правильно передано ГОЛОВНУ інформацію, що міститься в тексті. Запишіть номери цих пропозицій.
1) Для створення таких пристроїв, які неможливо або невигідно виготовляти з використанням звичайних провідників, застосовують надпровідники, які допомагають зробити ці пристрої більш компактними та легкими.
2) При створенні потужних магнітних систем для установок термоядерного синтезу або прискорювачів елементарних частинок, надшвидкодіючих обмежувачів струму, медичних томографів, спектрометрів високої роздільної здатності, зразків перспективної військової техніки, поїздів на магнітній подушці іноді використовують надпровідні метали.
3) Для створення споруд, які недоцільно зводити із застосуванням лише традиційних провідникових матеріалів - міді та алюмінію, використовують також надпровідники.
4) Надпровідники використовують при створенні пристроїв, виготовлення яких із звичайних провідників неможливе або економічно невигідне, причому застосування надпровідників робить пристрої меншими і менш важкими.
5) Для виготовлення таких пристроїв, які повинні мати невеликий об'єм і масу при різноманітності виконуваних ними функцій, використовують провідники.
2. Яке з наведених нижче слів (поєднань слів) має стояти на місці пропуску у другому (2) реченні тексту? Випишіть це слово (поєднання слів).
Навпаки, незважаючи на це, наприклад, так як
3. Прочитайте фрагмент словникової статті, де наводяться значення слова МАСА. Визначте значення, в якому це слово вжито у третій (3) речення тексту. Випишіть цифру, яка відповідає цьому значенню у наведеному фрагменті словникової статті.
МАСА, -и, ж.
1) Сукупність чогось, а також щось велике, зосереджене в одному місці. Повітряні маси. Темна м. будівлі.
2) Одна з основних фізичних характеристик матерії, що визначає її інертні та гравітаційні властивості. Одиниця маси.
3) Тістоподібна безформна речовина, густа суміш. Дерев'яна м. (напівфабрикат для вироблення паперу). Розплавлена м. чавуну.
4) Безліч, велика кількість когось. У мене багато часу. Витрачати масу сил.
5) багато. Широкі верстви трудящого населення. Воля мас. Відірватися від мас (втратити зв'язок із народом).
4. В одному з наведених нижче слів допущено помилку у постановці наголосу: НЕВЕРНО виділено букву, що позначає ударний голосний звук. Випишіть це слово.
кремінь оточить донизу Оптовий відбула
5. В одному з наведених нижче слів НЕВЕРНО вжито виділене слово. Виправте лексичну помилку, підібравши до виділеного слова паронім. Запишіть підібране слово.
Потрібно ухвалення не ПОПУЛІСТСЬКИХ, а економічно виправданих рішень.
Її царствений вигляд вселяв довіру і мав у своєму розпорядженні серйозну розмову про майбутню Росію.
Координаційній раді необхідно було ОБРАТИ голову та затвердити новий склад виконкому.
Багатоповерховий будинок був прикрашений ліпниною.
Наші країни протягом довгих років підтримували дружні стосунки.
6. В одному з виділених нижче слів допущено помилку в освіті форми слова. Виправте помилку та запишіть слово правильно.
у ТИСЯЧА дев'ятисотому році
ПРОПОЛИ білизну
пройшли найбільш УСПІШНО
зимові МІСЯЦЯ
СІМ'ЮСТАМИ солдатами
7. Встановіть відповідність між граматичними помилками та пропозиціями, в яких вони допущені: до кожної позиції першого стовпця підберіть відповідну позицію другого стовпця.
| ГРАМАТИЧНІ ПОМИЛКИ A) порушення у побудові пропозиції із причетним оборотом Б) порушення видо-часової співвіднесеності дієслівних форм B) порушення у побудові пропозиції з дієприкметником Г) порушення зв'язку між підлягаючим і присудком Д) неправильне вживання числівника | ПРОПОЗИЦІЇ 1) Опинившись під сильним впливом легкого водевільного творчості, М. З. Щепкіну спочатку роль Фамусова давалася важко, але згодом стала кращою у його великому репертуарі. 2) Фруктоза - це природний аналог цукру, що отримується з ягід та фруктів. 3) Відразу після приїзду до Казані ми відвідали головну пам'ятку – Кремль. 4) Солдати, які виконували обов'язок перед Батьківщиною, провели у степу без їжі та води чотири доби. 5) Прагнучи передати у вуличній сцені вірне освітлення, художник працював над створенням картини не за кімнатного, а за сонячного світла і затверджує нову реалістичну манеру міського пейзажу. 6) Цей камерний зал, який зараз використовується в навчальних цілях, до листопада 2007 року називався Білим залом. 7) Усі, хто побував у Долині гейзерів, розуміє, чому її вважають одним із чудес світу. 8) Художня мова, яка відрізняється від офіційно-ділової та наукової, за низкою ознак зближується з публіцистичною. 9) За визнанням публіки, прем'єра вдалася, і ті, хто зміг побувати на виставі, почувалися свідками значної події у світі культури. |
8. Визначте слово, в якому пропущено ненаголошене голосне коріння, що чергується. Випишіть це слово, вставивши пропущену літеру.
ді..пазон напом..нання аргум..нтувати увл..кательний с..мметрія
9. Визначте ряд, у якому в обох словах у приставці пропущена та сама буква. Випишіть ці слова, вставивши пропущену літеру.
пр..мудрий, пр..сумував
не..добрувати, ..тиснути (в кулак)
бе..пічний, і..гнати
пр..думати, пр.града
о..дихати, по..кладка
10. Випишіть слово, де на місці пропуску пишеться буква Е.
солом..нка
образ..
усидч..вий
налаштувати..вати
привіредл..вий
11. Випишіть слово, де на місці пропуску пишеться буква А.
скач..
рух..
маш..щий (рукою)
(лікарі) перев'яж.
12. Визначте речення, в якому НЕ зі словом пишеться ЗЛИТНО. Розкрийте дужки та випишіть це слово.
Ми з приятелем зустрічалися (НЕ)РІДКО, а майже щодня.
Позбавляйтеся звички кидати справу, (НЕ)ДОВОДЯЧИ його до кінця.
Ми дійшли до фіналу, але наша мета (НЕ)ДОСЯГНУТА.
(НЕ)ЗАВЕРШЕНА гра перенесена на завтра і обов'язково буде продовжена.
Річка була далеко (не)широка, всього близько десяти метрів.
13. Визначте речення, в якому обидва виділені слова пишуться ЗЛИТНО. Розкрийте дужки та випишіть ці два слова.
ЩО (Б) поправити здоров'я, можна сміливо вирушати на Алтай, (ЦЕ) Швидше купуйте путівку.
Одне і ТО(А) слово може позначати зовсім різні предмети, ТОМУ(ЩО) існує явище омонімії.
СКІЛЬКИ(Б) не міркували критики, багато творів мистецтва(НА)ЗАВЖДИ залишаться загадкою для людства.
Вам необхідно (ПЕРЕДНЬОМУ) надавати звіт (В)ВИДІ презентації.
Можна (ПО)РІЗНОМУ пояснювати сенс сну Раскольникова, але (ПО)ПОЧАТКУ може здатися, що перед нами добра і милосердна людина.
14. Вкажіть цифру(-и), на місці якої(-их) пишеться ПН.
Романтичність властивості(1)а всьому. Романтичний настрій (2) не дозволяє людині бути брехливим, невігластво (3), боягузливим і жорстоким. У романтиці укладе(4)а облагороджувальна сила.
15. Розставте розділові знаки. Вкажіть дві пропозиції, в яких потрібно поставити ОДНУ кому. Запишіть номери цих пропозицій.
1) На вільному просторі блиск і рух гуркіт і грім.
2) Без матері не було б ні тепла, ні радості, ні життя.
3) Минали століття і під натиском варварів впала колись могутня і непереможна Римська імперія.
4) Людина велика і прекрасна і сповнена мрії.
5) Художники та скульптори об'єдналися та створили свою асоціацію.
16. Розставте всі розділові знаки: вкажіть цифру(-и), на місці якої(-их) повинна(-ла) стояти кома(-і).
Побувавши в багатьох країнах світу (1) Юрій Гагарін відвідав (2) Японію (4), яка постраждала від атомної бомби (3), привітно зустріла уславленого космонавта.
Ми входимо до зали.
Сяючі люстри (1)
Від напруги (2)
Здається (3) тремтять!
Дзвонить кришталь
І діє на почуття,
Ми входимо до зали
Без жодного мистецтва,
А тут мистецтвом (4)
Видно (5) дорожать.
(Н. М. Рубцов)
18. Розставте всі розділові знаки: вкажіть цифру(-и), на місці якої(-их) повинна(-ла) стояти кома(-і).
Кирибеевичу (1) вчинками якого (2) керує егоїстичне почуття (3) протиставлений Калашніков (4) який живе згідно з принципами чесності та порядності.
19. Розставте всі розділові знаки: вкажіть усі цифри, на місці яких повинні стояти коми.
Тут все було по-старому (1) і (2) якщо комусь раптом ставало сумно (3), то це лише тому (4) що з цим місцем у всіх було пов'язано багато спогадів.
20. Відредагуйте речення: виправте лексичну помилку, замінивши неправильно вжите слово. Запишіть підібране слово, дотримуючись норм сучасної російської мови.
Число дев'ятикласників, які бажають поїхати на осінніх канікулах до Михайлівського, прогресує з кожним днем.
Прочитайте текс та виконайте завдання 21 - 26
(1)Зустріч відбулася несподівано. (2) Два німці, мирно розмовляючи, вийшли на Плужнікова з-за вцілілої стіни. (З) Карабіни висіли за плечима, але навіть якби вони тримали їх у руках, Плужніков і тоді встиг би вистрілити першим. (4)Він вже виробив у собі блискавичну реакцію, і тільки вона досі рятувала його.
(5) А другого німця врятувала випадковість, яка могла б коштувати Плужникову життя. (6) Його автомат випустив коротку чергу, перший німець звалився на цеглу, а патрон перекосило при подачі. (7) Поки Плужников судомно смикав затвор, другий німець міг би давно прикінчити його чи втекти, але натомість він упав навколішки. (8) І покірно чекав, поки Плужніков виб'є застряглий патрон.
- (9) Ком, - сказав Плужніков, вказавши автоматом, куди слід було йти.
(10) Вони перебігли через двір, пробралися до підземелля, і німець першим вліз
у тьмяно освітлений каземат. (11)І тут раптом зупинився, побачивши дівчину біля довгого столу дощатого.
- (14) Нічого не розумію, - розгублено сказав Плужніков. - (15) Тарахтіт.
- (16) Робочий він, - зрозуміла Мірра, - бачиш, руки показує?
- (17) Справи, - спантеличено простяг Плужніков. - (18) Може, він охороняє наших полонених?
(19) Мирра переклала питання. (20)Німець слухав, часто киваючи, і вибухнув довгою тирадою, як тільки вона замовкла.
- (21) Полонених охороняють інші, - не дуже впевнено перекладала дівчина. - (22) Їм наказано охороняти входи та виходи з фортеці. (23) Вони - караульна команда. (24)Він - справжній німець, а фортецю штурмували австріяки із сорок п'ятої дивізії, земляки самого фюрера. (25) А він - робітник, мобілізований у квітні...
(26)Німець знову щось затараторив, замахав руками. (27) Потім раптом урочисто погрозив пальцем Міррі і неквапливо, поважно дістав з кишені чорний пакет, склеєний з автомобільної гуми. (28) Витяг із пакета чотири фотографії і поклав на стіл.
- (29) Діти, - зітхнула Мірра. - (30) Дітей своїх каже.
(31) Плужников піднявся, взяв автомат:
(32)Німець, хитаючись, постояв біля столу і повільно пішов до лазу.
(33)Вони обоє знали, що вони мають. (34)Німець брехав, важко тягнучи ноги, тремтячими руками все вибираючи і вибираючи підлоги м'ятого мундира. (35)Спина його раптом почала потіти, по мундиру поповзла темна пляма.
(36) А Плужникову треба було вбити його. (37) Вивести нагору і впритул шарахнути з автомата в цю раптом спітнілу сутулу спину. (38) Спину, яка прикривала трьох дітей. (39) Звичайно ж, цей німець не хотів воювати, звичайно ж, не своїм полюванням забрів він у ці страшні руїни, що пропахли димом, кіптявою та людською гниллю. (40) Звичайно, ні. (41) Плужников все це розумів і, розуміючи, нещадно гнав уперед.
- (42) Шнель! (43) Шнель!
(44)Німець зробив крок, ноги його підламалися, і він упав навколішки. (45) Плужников тицьнув його дулом автомата, німець м'яко перевалився на бік і, скорчившись, завмер.
(46) Мирра стояла в підземеллі, дивилася на вже невидиму в темряві дірку і з жахом чекала на постріл. (47) А пострілів все не було і не було.
(48) У дірці зашаріло, і зверху зістрибнув Плужников і відразу відчув, що вона стоїть поруч.
- (49)3 знаєш, виявляється, я не можу вистрілити в людину.
(50) Прохолодні руки намацали його голову, притягли до себе. (51) Щокою він відчув її щоку: вона була мокрою від сліз.
- (52) Я боялася. (53) Боялася, що ти застрелиш цього старого. - (54) Вона раптом міцно обійняла його, кілька разів квапливо поцілувала. - (55) Дякую тобі, дякую, дякую. (56) Ти ж для мене це зробив?
(57)Він хотів сказати, що справді зробив це для неї, але не сказав, тому що він не застрелив цього німця все-таки для себе. (58)Для своєї совісті, яка хотіла залишитися чистою. (59) Незважаючи ні на що.
(За Б. Л. Васильєву)
21. Які з висловлювань не відповідають змісту тексту? Вкажіть номер відповіді.
1) При несподіваній зустрічі з німцями Плужнікова від смерті врятував патрон, що застряг у другого німця в затворі карабіна.
2) Німець, якого Плужніков привів у каземат, виявився мобілізованим на службу у квітні робітником та батьком трьох дітей.
3) Добре розуміла німецьку промову Мірра повідомила Плужнікова, що полонений ним австрієць служить у сорок п'ятій дивізії, що штурмувала Брестську фортецю.
4) Німець носив у кишені фотографії своїх дітей.
5) Мірра турбувалася за Плужнікова, який, застреливши полоненого німця, наразить себе на небезпеку.
22. Які з цих тверджень є помилковими? Вкажіть номер відповіді.
1) У пропозиціях 6-8 наведено опис.
2) Пропозиції 22 та 23 протиставлені за змістом.
3) У пропозиціях 26-28 представлено оповідання.
4) Пропозиції 34-35 містять елементи опису.
5) Пропозиції 57-58 містять міркування.
23. З пропозицій 21-23 випишіть антоніми (антонімічну пару).
24. Серед пропозицій 36-41 знайдіть таку(-і), яка(-і) пов'язана(-и) з попереднім за допомогою лексичного повтору. Напишіть номер(и) цієї пропозиції.
25. «У уривку з книги Б. Л. Васильєва "У списках не значився" розповідається про захисників Брестської фортеці, зовсім ще молодих, звичайнісіньких людей. Створюючи їх образи, автор використовує лексичний засіб - (А)___ (пропозиція 15, "каже" у реченні 30) і таку форму мови, як (Б)___ (пропозиції 14-18). Почуття німця, якого мав убити Плужніков, передають різні засоби виразності, зокрема стежок - (В)___("плачаючим" у реченні 12); почуття Плужнікова, який так і не вистрілив у німця, передає прийом - (Г)___ (пропозиції 58-59)».
Список термінів:
1) градація
2) порівняльний оборот
5) оклику речення
6) парцеляція
7) антоніми
8) розмовні та просторічні слова
9) книжкова лексика
26. Напишіть твір.
| Варіант 14 |
|||
| Номер завдання | Відповідь | Номер завдання | Відповідь |
| щоб тому |
|||
| наприклад | 123 або будь-яка комбінація цих цифр |
||
| дружні | 2345 або будь-яка комбінація цих цифр |
||
| 134 або будь-яка комбінація цих цифр |
|||
| нагадування | зростає або збільшується |
||
| нездобрувати стиснути | 135 або будь-яка комбінація цих цифр |
||
| образилися | |||
| входивиходи |
|||
| незавершена | 3840 або 4038 |
||
Проблема
Проблема прояву людяності на війні, вияву співчуття, милосердя до полоненого ворога. (Хто здатний виявити співчуття, милосердя до полоненого ворога?)
Варіант 14
Частина 1
Прочитайте текст і виконайте завдання 1-3
(1)Надпровідники використовують для створення пристроїв, які технічно неможливо або економічно невигідно виготовляти із застосуванням традиційних провідникових матеріалів міді та алюмінію. (2)<..>потужні магнітні системи для установок термоядерного синтезу або прискорювачів елементарних частинок, надшвидкодіючі обмежувачі струму, медичні томографи, спектрометри високої роздільної здатності, зразки перспективної військової техніки, поїзда на магнітній подушці створені із застосуванням надпровідних матеріалів. (3)Пристрої, виготовлені з використанням надпровідних матеріалів, характеризуються значно меншими розмірами та масою.
1. Вкажіть дві пропозиції, в яких правильно передано ГОЛОВНУ інформацію, що міститься в тексті. Запишіть номери цих пропозицій.
Для створення таких пристроїв, які неможливо або невигідно виготовляти з використанням звичайних провідників, застосовують надпровідники, які допомагають зробити ці пристрої більш компактними та легкими.
При створенні потужних магнітних систем для встановлення термоядерного синтезу або прискорювачів елементарних частинок, надшвидкодіючих обмежувачів струму, медичних томографів, спектрометрів високої роздільної здатності, зразків перспективної військової техніки, поїздів на магнітній подушці іноді використовують надпровідні метали.
Для створення споруд, які недоцільно зводити із застосуванням лише традиційних провідникових матеріалів міді та алюмінію, використовують також надпровідники.
Надпровідники використовують при створенні пристроїв, виготовлення яких із звичайних провідників неможливе або економічно невигідне, причому застосування надпровідників робить пристрої меншими і важкими.
Для виготовлення таких пристроїв, які повинні мати невеликий об'єм і масу при різноманітності виконуваних ними функцій, використовують провідники.
2. Яке з наведених нижче слів (поєднань слів) має стояти на місці пропуску у другому (2) реченні тексту? Випишіть це слово (поєднання слів).
Навпаки, так як
Незважаючи на це, проте
Наприклад,
3. Прочитайте фрагмент словникової статті, де наводяться значення слова МАСА. Визначте значення, в якому це слово вжито у третій (3) речення тексту. Випишіть цифру, яка відповідає цьому значенню у наведеному фрагменті словникової статті.
МАСА, -и, ж.
Сукупність чогось, а також щось велике, зосереджене в одному місці. Повітряні маси. Темна м. будівлі.
Одна з основних фізичних характеристик матерії, що визначає її інертні та гравітаційні властивості. Одиниця маси.
Тістоподібна безформна речовина, густа суміш. Дерев'яна м. (напівфабрикат для вироблення паперу). Розплавлена м. чавуну.
Безліч, велика кількість когось. У мене багато часу. Витрачати масу сил.
мн. Широкі верстви трудящого населення. Воля мас. Відірватися від мас (втратити зв'язок із народом).
4. В одному з наведених нижче слів допущено помилку у постановці наголосу: НЕВЕРНО виділено букву, що позначає ударний голосний звук. Випишіть це слово.
кремінь Оптовий
оточує відбулася
донизу
5. В одному з наведених нижче слів НЕВЕРНО вжито виділене слово. Виправте лексичну помилку, підібравши до виділеного слова паронім. Запишіть підібране слово.
Потрібно ухвалення не ПОПУЛІСТСЬКИХ, а економічно виправданих рішень.
Її царствений вигляд вселяв довіру і мав у своєму розпорядженні серйозну розмову про майбутню Росію.
Координаційній раді необхідно було ОБРАТИ голову та затвердити новий склад виконкому.
Багатоповерховий будинок був прикрашений ліпниною.
Деякі колеги протягом довгих років підтримували дружні стосунки.
6. В одному з виділених нижче слів допущено помилку в освіті форми слова. Виправте помилку та запишіть слово правильно.
у ТИСЯЧА дев'ятисотому році зимові МІСЯЦЯ
ПРОПОЛИ білизну ШІСТЮСТАМИ солдатами
пройшли найбільш УСПІШНО
7. Встановіть відповідність між граматичними помилками та пропозиціями, в яких вони допущені: до кожної позиції першого стовпця підберіть відповідну позицію другого стовпця.
Запишіть у таблиці вибрані цифри під відповідними літерами.
ГРАМАТИЧНІ ПОМИЛКИ
ПРОПОЗИЦІЇ
порушення у побудові
пропозиції із причетним оборотом
1)В квітневих номерах журналу «Нового світу» було опубліковано вірші молодого талановитого поета.
Б) порушення видовременної
співвіднесеності дієслівних форм
2) Фруктоза це одна з речовин, що отримується з ягід та фруктів.
порушення у побудові пропозиції
з неузгодженим
додатком
3)Одразу після приїзду до Юр'євця туристи звернуть увагу на дзвіницю Георгія Побідоносця.
Г) порушення зв'язку між
підлягаючим і присудкам
4) Солдати, які виконували обов'язок перед Батьківщиною, провели у степу без їжі та води чотири доби.
Д) неправильне вживання
імені чисельного
5) Бабуся в'яже шарф і подарувала його своєму онукові.
6) Цей камерний зал, який використовується зараз переважно у навчальних цілях, до листопада 2007 року називався Білим залом.
7) Усі, хто побував у Долині гейзерів, розуміє, чому її вважають одним із чудес світу.
8) Художня мова, яка принципово відрізняється від офіційно-ділової та наукової, за низкою ознак зближується з публіцистичною.
9) Першими, хто прийшов на виборчу дільницю для голосування були мої сусіди, пенсіонери.
8. Визначте слово, в якому пропущено ненаголошене голосне коріння, що чергується. Випишіть це слово, вставивши пропущену літеру.
Ді..пазон
Напам..нання
Аргум..нтувати
Прод..брехання
С..мметрія
9. Визначте ряд, у якому в обох словах у приставці пропущена та сама буква. Випишіть ці слова, вставивши пропущену літеру.
пр..мудрий, пр..сумував
чере..чур, ра..світло
бе..пічний, і..гнати
пр..думати, пр.града
о..дихати, по..кладка
10. Випишіть слово, де на місці пропуску пишеться буква Е.
солом..нка образ..лись усидч..вий настро..вати привередл.. вий
11. Випишіть слово, де на місці пропуску пишеться буква А.
скач..
рух..
лік..
маш..щий (рукою)
(селяни) перев'яж.
12. Визначте речення, в якому НЕ зі словом пишеться ЗЛИТНО. Розкрийте дужки та випишіть це слово.
Ми з приятелем зустрічалися (НЕ)РІДКО, а майже щодня.
Позбавляйтеся звички кидати справу, (НЕ)ДОВОДЯЧИ його до кінця.
Ми дійшли до фіналу, але наша мета (НЕ)ДОСЯГНУТА.
(НЕ)ЗАВЕРШЕНА гра перенесена на завтра і обов'язково буде продовжена.
Річка була далеко (не)широка, всього близько десяти метрів.
13. Визначте речення, в якому обидва виділені слова пишуться ЗЛИТНО. Розкрийте дужки та випишіть ці два слова.
ЩО (Б) поправити здоров'я, можна сміливо вирушати на Алтай, (ЦЕ) Швидше купуйте путівку.
Одне і ТО(А) слово може означати зовсім різне, ТОМУ(ЩО) існує явище омонімії.
СКІЛЬКИ(Б) не міркували критики, багато творів мистецтва(НА)ЗАВЖДИ залишаться загадкою для людства.
Вам необхідно (ПЕРЕДНЬОМУ) надавати звіт (В)ВИДІ презентації.
Можна (ПО)РІЗНОМУ пояснювати сенс сну Раскольникова, але (ПО)ПОЧАТКУ може здатися, що перед нами добра і милосердна людина.
14. Вкажіть цифру(-и), на місці якої(-их) пишеться ПН.
Романтичність властивості(1)а всьому. Романтичний настрій (2) не дозволяє людині бути брехливим, невігластво (3), боягузливим і жорстоким. У романтиці укладе(4)а облагороджувальна сила.
15. Розставте розділові знаки. Вкажіть дві пропозиції, в яких потрібно поставити ОДНУ кому. Запишіть номери цих пропозицій.
На вільному просторі блиск і рух гуркіт і грім.
Без матері не було б ні тепла, ні радості, ні життя.
Минули століття і під натиском варварів впала колись могутня і непереможна Римська імперія.
Людина велика і прекрасна і сповнена мрії.
Художники та скульптори об'єдналися та створили свою асоціацію.
16. Розставте всі розділові знаки: вкажіть цифру(-и), на місці якої(-их) у реченні повинна(-и) стояти кома(-і).
Побувавши в багатьох країнах світу (1) Юрій Гагарін відвідав (2) Японію (4), яка постраждала від атомної бомби (3), привітно зустріла уславленого космонавта.
17. Розставте всі розділові знаки: вкажіть цифру(-и), на місці якої(-их) повинна(-ла) стояти кома(-і).
Ми входимо до зали.
Сяючі люстри (1)
Від напруги (2)
Здається (3) тремтять!
Дзвонить кришталь І діє на почуття,
Ми входимо до зали Без всякого мистецтва,
А тут мистецтвом (4)
Видно (5) дорожать.
(Н. М. Рубцов)
18. Розставте всі розділові знаки: вкажіть цифру(-и), на місці якої(-их) у реченні повинна(-и) стояти кома(-і).
Кирибєєвичу (1) вчинками. якого (2) керує егоїстичне почуття (3) протиставлений Калашніков (4) який живе згідно з принципами чесності та порядності.
19. Розставте всі розділові знаки: вкажіть усі цифри, на місці яких у реченні повинні стояти коми.
Тут все було по-старому (1) і (2) якщо комусь раптом ставало сумно (3), то це лише тому (4) що з цим місцем у всіх було пов'язано багато спогадів.
Прочитайте текст та виконайте завдання 20 - 25
() Колись давно мене зачепила одна розмова, випадкова літня розмова на березі моря.
Я вже не пам'ятаю точно фраз, але сперечалися, хто Сальєрі для Пушкіна.
(З) Противник, лиходій, якого він ненавидить, чи це втілення іншого ставлення до мистецтва? (4) Чи можна взагалі у цьому сенсі пов'язувати мистецтво та науку? (5) А якщо для Пушкіна Моцарт і Сальєрі це Пушкін і Пушкін, тобто боротьба двох начал?
Від цієї випадкової гарячої суперечки залишилося відчуття несподіванки.
Злочинство було для мене завжди очевидним і безперечним. (8)Злодійством був фашистський мотоцикліст. (9) У блискучій чорній шкірі, в чорному шоломі він мчав на чорному мотоциклі сонячним путівцем. (10) Ми лежали у кюветі. (11) Перед нами були теплі жовті поля, синє небо, вдалині низькі береги нашої Луги, притихле село, і звідти мчав гуркітливий чорний мотоцикл. (12)Гвинтівка тремтіла в моїх руках... (13)Зрозуміло, я не думав ні про Пушкіна, ні про Сальєрі.
Це прийшло куди пізніше на війні, треба було стріляти.
Чи можуть генії вчиняти лиходійства? (16) Чи може лиходій-вбивця Сальєрі залишатися генієм? (17) Тому, що він отруїтель, хіба музика його стала гіршою?
Що ж, лиходійство доводить, що Сальєрі не геній?
Для Пушкіна геній зберігає творчу крилатість душі. (20) Геній не стільки ступінь таланту, скільки властивість його певний моральний початок, добрий дух.
(21) Слово «геній» нині зазвичай пов'язані з великими винаходами, відкриттями. (22) Звичайно, в законі відносності немає нічого морального, ні аморального. (23)Напевно, тут слід розділити: відкриття може бути геніальним, але геній як відкриття. (24) У Пушкінському Моцарті геніальність його музики пов'язана з особистістю, з його добротою, довірливістю, щедрістю. (25) Моцарт захоплюється всім добрим, що має Сальєрі. (26) Геній Моцарта винятковий: він не працю, а осяяння, він символ того таємничого натхнення, яке вільно виливається абсолютним досконалістю.
(27) Найпростіше було б пояснити ненависть заздрістю, яку твердить сам Сальєрі. (28) Але хіба Сальєрі лише заздрісник? (29) Він замолоду визнає чужий геній, він навчається у великих, схиляється перед ними. (ЗО)Питание про генії і лиходійство ставить під сумнів завдання, яке вирішував Сальєрі все своє життя.
Чи може людина стати генієм?
Досягти працею, силою свого розуму, що вважається божественним даром? (ЗЗ) Сальєрі вважав, що так, може.
Молодість Сальєрі, зрілість, все його життя виникло для мене як цілеспрямоване, в якомусь сенсі ідеальне пряме. (35) Таким мені представлявся ідеал вченого. (Зб) Наполегливість та ясне розуміння, чого ти хочеш. (37) Сальєрі одержимий. (38)Але ідея у нього особлива стати творцем. (ЗЭ)Здатність творити йому була дана, він добував її, виробляв...
Це не сліпий бунт, це повстання Розуму, вірніше, Розрахунку. (41)В наш час, поставивши таку мету, він міг би стати видатним кібернетиком.
Але й композитором він став визначним. (43) Музика його знайшла визнання. (44) Сам Моцарт твердить у щасливі хвилини один із його мотивів.
Чим відрізняється геній Моцарта від негенія Сальєрі? (46) Грань тут невловима.
Голос, який диктує Моцарту божественні співзвуччя, не чути оточуючих.
Для них і Моцарт, і Сальєрі однакові: обоє всією своєю істотою відчувають силу гармонії, обидва жерці прекрасного, обрані служити своїй справі.
До того часу, як Моцарт підняв склянку з отрутою, обидва і Моцарт, і Сальєрі були рівноправні сини гармонії.
Але тепер геній відокремився, отрута розділила їх. (51) Останній засіб відокремити справжній геній від уявного це моральне випробування. (52) Злодійство відкрило справжню, темну сутність Сальєрі. (53) Маска зірвана.
(54) Сутність відкривається і самому Сальєрі. (55)Разом з отрутою починає діяти логічна схема: геній для Моцарта може бути лиходієм, оскільки Моцарт сам геній, безперечний геній, то, отже, має право судити, отже, Сальєрі не геній...
(Бб) Моральний початок стає пробою генія. (57)І людство відбирає собі лише тих, хто несе це моральне начало.
Пушкін залишає Сальєрі жити і мучитися. (59) Залишається лиходійство, але тріумфує геній.
(За Д. А. Граніну *)
* Данило Олександрович Гранін (нар. 1919 р.) російський радянський письменник, громадський діяч.
20. Які з висловлювань відповідають змісту тексту? Вкажіть номер відповіді.
Випадково підслухана розмова про ставлення Пушкіна до Сальєрі змусила оповідача задуматися над головним питанням: чи може геній вчинити лиходійство?
Сальєрі, наділений від народження здатністю творити, у молодості хотів стати вченим.
Моцарт і Сальєрі були рівноправні у служінні мистецтву до того часу, поки Сальєрі не зважився на вбивство Моцарта.
Сальєрі вважав, що можна працею і розумом досягти божественного дару.
Сальєрі вбивством Моцарта довів, що працьовита людина може стати генієм.
21. Які з цих тверджень є помилковими? Вкажіть номер відповіді.
Пропозиції 9, 11 містять елементи опису.
Пропозиція 25 підтверджує судження, висловлене у реченні 24.
Пропозиції 29, 30 містять оповідання.
Пропозиція 41 протиставлена за змістом пропозиції 40.
Пропозиції 46-48 містять міркування.
22. З пропозицій 49-53 випишіть антоніми (антонімічну пару).
23. Серед пропозицій 11-18 знайдіть таку(-і), яка(-і) пов'язана(-и) з попереднім за допомогою особистого та присвійного займенників. Напишіть номер(и) цієї пропозиції.
24. «Предмет розмови з читачем, пов'язаний з мистецтвом, дозволяє автору широко
використовувати засоби виразності, наприклад стежок (А) („божественні
співзвучності“ у реченні 47, „темну сутність» у реченні 52), лексичне
засіб (Б) („осяяння”, „наитие” у реченні 26). Обговорюючи
з читачем давно хвилюючу його проблему, Д. А. Гранін використовує прийоми:
(В) (пропозиції 31-33, 45, 46) та (Г) (у пропозиціях 26, 59),
який допомагає автору бути особливо переконливим».
Список термінів:
гіпербола
книжкові слова
протиставлення
окликувальні пропозиції
анафора
епітети
діалектизми
питання-відповідь форма викладу
парцеляція
Частина 2
Напишіть твір за прочитаним текстом.
Сформулюйте одну з проблем, поставлених автором тексту. Прокоментуйте сформульовану проблему. Увімкніть у коментарі два приклади-ілюстрації з прочитаного тексту, які, на Вашу думку, важливі для розуміння проблеми вихідного тексту (уникайте надмірного цитування). Сформулюйте позицію автора (оповідача). Напишіть, чи згодні чи не згодні Ви з точкою зору автора прочитаного тексту. Поясніть, чому. Свою думку аргументуйте, спираючись насамперед на читацький досвід, а також на знання та життєві спостереження (враховуються перші два аргументи). Обсяг твору щонайменше 150 слів.
Робота, написана без опори на прочитаний текст (за цим текстом), не оцінюється. Якщо твір є переказаним або повністю переписаним вихідним текстом без будь-яких коментарів, то така робота оцінюється 0 балів.
Твір пишіть акуратно, розбірливим почерком.
Варіант 14
Номер завдання:
Відповідь завдання:
4
оптовий
5
дружні
6
місяці
8
нагадування
9
надто світанок
10
образилися
11
лікуючий
12
незавершена
13
щоб тому
14
123 інша комбінація цих цифр
17
2345 інша комбінація цих цифр
18
19
134 інша комбінація цих цифр
20
134 інша комбінація цих цифр
22
справжнього уявного
1. Проблема природи геніальності. (Хто такий геній? Яка природа геніальності?)
1. Геній наділений від природи талантом: він творить за натхненням, в результаті таємничого осяяння, «яке вільно виливається абсолютною досконалістю».
2. Проблема взаємозв'язку геніальності та моральності. (Як взаємопов'язані геніальність та моральність людини?)
2. Геніальність безпосередньо з особистістю генія, з його добротою, довірливістю, щедрістю: геній людина моральний.
3. Проблема уявної геніальності. (У чому відмінність уявного генія від справжнього? Чи може стати генієм аморальна людина?)
3. Єдиний засіб відокремити справжній геній від уявного це моральне випробування: аморальна людина не може стати генієм.
4. Проблема природи лиходійства. (Що змушує людину вчинити лиходійство?)
4. На лиходійство людини штовхає не так заздрість по відношенню до інших людей, скільки розрахунок, позбавлений морального початку.
5. Проблема боротьби двох протилежних почав: морального та аморального, геніальності та лиходійства. (Хто перемагає у боротьбі генія зі лиходієм?)
5. Хоча лиходій вбиває генія, тріумфує геній, адже людство відбирає собі лише тих, хто несе моральне начало.
Надпровідність– властивість багатьох провідників, що полягає в тому, що їхній електричний опір стрибком падає до нуля при охолодженні нижче певної критичної температури Т К, характерної для даного матеріалу. Надпровідність виявлена у більш ніж 25 металевих елементів, у великої кількості сплавів та інтерметалевих сполук, а також у деяких ПП та полімерів. Рекордно високим значенням Т К (близько 23 К) має сполуку Nb 3 Gе.
Основні явища. Стрибкоподібне зникнення опору ртуті при зниженні температури вперше спостерігав голландський фізик X. Камерлінг-Оннес (1911) (рис. 8.1). Він дійшов висновку, що ртуть при Т = 4,15 К перетворюється на новий стан, яке було названо надпровідним. Дещо пізніше Камерлінг-Оннес виявив, що електричний опір ртуті відновлюється при Т< Т К в достаточно сильном магнитном поле.
Рисунок 8.1 – Залежність опору R від темп-ри Т для Hg і Pt. Ртуть при Т=4,15 К перетворюється на надпровідне
стан. R 0°C - значення R при 0°С
Падіння опору до нуля відбувається протягом дуже вузького інтервалу температур, ширина якого для чистих зразків становить 10 -3 -10 -4 К та зростає за наявності домішок та інших дефектів структури.
Відсутність опору в надпровідному стані з найбільшою переконливістю демонструється дослідами, в яких у надпровідному кільці збуджується струм, що практично не згасає. В одному з варіантів досвіду використовуються два кільця із надпровідного металу. Більше з кілець нерухомо закріплюється, а менше концентрично підвішується на пружній нитці таким чином, що коли нитка не закручена, площини кілець утворюють між собою певний кут. Кільця охолоджуються у присутності магнітного поля нижче температури ТК, після чого поле вимикається. При цьому в кільцях збуджуються струми, взаємодія між якими прагне зменшити початковий кут між площинами кілець. Нитка закручується, а постійність кута закручування, що спостерігається, показує, що струми в кільцях є незатухаючими. Досліди такого роду дозволили встановити, що опір металу в надпровідному стані менше, ніж 10 -20 Ом см (опір чистих зразків Сі або Ag становить близько 10 -9 Ом см при температурі рідкого гелію). Однак надпровідник не є просто ідеальним провідником, і пізніше встановили, що слабке магнітне поле не проникає в глиб надпровідника незалежно від того, було поле включено до або після переходу металу в надпровідний стан. На відміну від цього, ідеальний провідник (тобто провідник зі зникаюче малим опором) повинен захоплювати магнітний потік, що пронизує його (рисунок 8.2, а, б, в).
Рисунок 8.2 – Розподіл магнітного поля біля надпровідної кулі зі зникаючим опором (ідеальний провідник): а – при Т>Т К; б - при Т<Т К, внеш.поле Н ВН ≠0; в – при Т<Т К, Н = Н ВН
Виштовхування магнітного поля з надпровідного зразка (ефект Мейснера) означає, що в присутності зовнішнього магнітного поля такий зразок поводиться як ідеальний діамагнетик тієї ж форми з магнітною сприйнятливістю = 1/4. Зокрема, якщо зразок має форму довгого суцільного циліндра, а зовнішнє поле Н однорідно та паралельно осі циліндра, то магнітний момент, віднесений до одиниці об'єму, М = -Н/4. Це приблизно в 106 разів більше за абсолютну величину, ніж для металу в нормальному стані. Ефект Мейснера пов'язаний з тим, що за Н< Н К в поверхностном слое (толщиной 10 -5 –10 -6 см) сверхпроводящего цилиндра появляется круговой незатухающий ток, сила которого как раз такова, что магнитное поле этого тока компенсирует внешнее поле в толще сверхпроводника.
Рисунок 8.3 – Схема утворення електронних пар у надпровідному металі
Фізична природа надпровідності. Явище надпровідності можна зрозуміти та обґрунтувати лише за допомогою квантових уявлень. Майже півстоліття з відкриття сутність цього явища залишалася нерозгаданою через те, що методи квантової механіки ще повною мірою використовувалися у фізиці твердого тіла. Мікроскопічна теорія надпровідності, що пояснює всі дослідні дані, була запропонована в 1957 американськими вченими Бардіним, Купером і Шриффером (теорія БКШ). Значний внесок у розвиток теорії надпровідності зробили роботи радянського академіка Н.М. Боголюбова. Згідно з уявленнями, явище надпровідності виникає в тому випадку, коли електрони в металі притягуються один до одного. Притягнення електронів можливе лише середовищі, що містить позитивно заряджені іони, поле яких послаблює сили кулонівського відштовхування між електронами. Притягуватися можуть лише електрони, які беруть участь у електропровідності, тобто. розташовані поблизу рівня Фермі. Якщо таке тяжіння має місце, то електрони з протилежним напрямом імпульсу та спина зв'язуються у пари, які називаються куперовськими. У освіті куперівських пар вирішальну роль відіграють взаємодію електронів з тепловими коливаннями решітки – фононами. У твердому тілі електрони можуть поглинати, так і породжувати фонони.
Подумки уявімо наступний процес: один з електронів, взаємодіючи з ґратами, переводить їх у збуджений стан і змінює свій імпульс; інший електрон, також взаємодіючи з ґратами, переводить їх у нормальний стан і теж змінює свій імпульс. В результаті стан ґрат не змінюється, а електрони обмінюються квантами теплової енергії – фононами. Обмінна фононна взаємодія викликає сили тяжіння між електронами, які перевершують сили кулонівського відштовхування. Обмін фононами за участю грат відбувається безперервно. У спрощеному вигляді обмінна фононна взаємодія проілюстрована схемою (рисунок 8.3). Електрон, що рухається серед позитивно заряджених іонів, поляризує ґрати, тобто електростатичними силами притягує до себе найближчі іони. Завдяки такому зміщенню іонів на околиці траєкторії електрона локально зростає щільність позитивного заряду. Другий електрон, що рухається за першим, природно, може притягуватися областю з надлишковим позитивним зарядом. В результаті непрямим чином, за рахунок взаємодії з ґратами між електронами 1 і 2 виникають сили тяжіння. Другий електрон стає партнером першого – утворюється куперівська пара. Оскільки сили тяжіння невеликі, спарені електрони слабо локалізовані у просторі. Ефективний діаметр куперівської пари має порядок 10-7 м, тобто охоплює тисячі елементарних осередків. Ці парні утворення перекривають одне одного, постійно розпадаються і знову створюються, але загалом усі пари утворюють електронний конденсат, енергія якого з допомогою внутрішньої взаємодії менше, ніж у сукупності роз'єднаних нормальних електронів. У енергетичному спектрі надпровідника з'являється енергетична щілина ΔД – область заборонених енергетичних станів (рисунок 8.4). Спарені електрони розміщуються на дні енергетичної щілини. Груба оцінка показує, що кількість таких електронів становить близько 10-4 від загальної кількості.
Рисунок 8.4 – Розподіл електронів з енергій у металі
Розмір енергетичної щілини залежить від температури, досягаючи максимального значення при абсолютному нулі і повністю зникаючи за Т = Тсв. Теорія БКШ дає наступний зв'язок ширини щілини з критичною температурою переходу
(8.1)
Формула (8.1) досить добре підтверджується експериментально. Більшість надпровідників енергетична щілина становить 10-4–10-3 эВ.
Як було показано, електричний опір металу зумовлений розсіюванням електронів на теплових коливаннях решітки та на домішках. Однак за наявності енергетичної щілини для переходу електронів з основного стану в збуджений потрібно достатня порція теплової енергії, яку при низьких температурах електрони не можуть отримати від решітки, оскільки енергія теплових коливань менше ширини щілини. Саме тому спарені електрони не розсіюються на дефект структури. Особливістю куперівських пар є їхня імпульсна впорядкованість, яка полягає в тому, що всі пари мають однаковий імпульс і не можуть змінювати свої стани незалежно один від одного.
Електронні хвилі, що описують рух пар, мають однакові довжину та фазу. Фактично рух усіх електронних пар можна розглядати як поширення однієї електронної хвилі, яка не розсіюється ґратами, обтікає дефекти структури. Така узгодженість у поведінці пар обумовлена високою мобільністю електронного конденсату: безперервно змінюються набори пар, відбувається постійна зміна партнерів. При абсолютному нулі всі електрони, розташовані поблизу рівня Фермі, пов'язані пари. З підвищенням температури за рахунок теплової енергії відбувається розрив деякої частини електронної пари, внаслідок чого зменшується ширина щілини. Рух неспарених електронів, що переходять з основних рівнів на збуджені, не може розсіяти на дефектах решітки. При температурі Т = Тсв відбувається повний розрив всіх пар, ширина щілини перетворюється на нуль, надпровідність зникає.
Перехід речовини у надпровідний стан при його охолодженні відбувається у дуже вузькому інтервалі температур (соті частки градуса). Неоднорідності структури, створювані домішками, спотвореннями ґрат, межами зерен, не призводять до знищення надпровідності, а викликають лише розширення температурного інтервалу переходу з одного стану в інший (рисунок 8.5). Електрони, відповідальні за створення надпровідності, не обмінюються енергією з ґратами.
Тому за температури нижче критичної спостерігається істотне зменшення теплопровідності металів.
Малюнок 8.5–
1 – монокристал; 2 – полікристал;
Магнітні властивості надпровідників. Найважливіша особливість надпровідників полягає в тому, що зовнішнє магнітне поле зовсім не проникає в товщу зразка, затухаючи у найтоншому шарі.
Силові лінії магнітного поля огинають надпровідник. Це явище, що отримало назву ефекту Мейснера, обумовлено тим, що в поверхневому шарі надпровідника при його внесенні в магнітне поле виникає круговий незатухаючий струм, який повністю компенсує зовнішнє поле в товщі зразка. Глибина, на яку проникає магнітне поле, зазвичай становить 10-7-10-8 м. Таким чином, надпровідники за магнітними властивостями є ідеальними діамагнетиками з магнітною проникністю μ = 0. Як будь-які діамагнетики, надпровідники виштовхуються з магнітного поля. При цьому ефект виштовхування виражений настільки сильно, що відкриваються можливості утримувати вантаж у просторі за допомогою магнітного поля. Аналогічним чином можна змусити повісити постійний магніт над кільцем із надпровідного матеріалу, в якому циркулюють індуковані магнітом незатухаючі струми (досвід В. К. Аркадєва). Стан надпровідності може бути зруйнований, якщо напруженість магнітного поля перевищить деяке критичне значення НСВ. За характером переходу матеріалу з надпровідного стану стан звичайної електропровідності під дією магнітного поля розрізняють надпровідники I і II роду. У надпровідників I роду цей перехід відбувається стрибкоподібно, як тільки напруженість поля досягне критичного значення. Крива намагнічування таких матеріалів показана малюнку 2 13. Надпровідники II роду переходять із одного стану до іншого поступово; їм розрізняють нижню НСВ1 і верхню НСВ2 критичні напруженості поля. В інтервалі між ними матеріал знаходиться в проміжному гетерогенному стані, в якому співіснують нормальна та надпровідна фази. Співвідношення між їх обсягами залежить від Н. Таким чином, магнітне поле поступово проникає у надпровідник ІІ роду (рисунок 8.7). Однак матеріал зберігає нульовий опір до верхньої критичної напруженості поля.
Малюнок 8.6– Залежність зміни магнітної індукції всередині надпровідника від напруженості зовнішньогомагнітного поля:а - надпровідник I роду; б - надпровідник II роду
Рисунок 8.7 – Температурні залежності критичної напруженості поля для свинцю та білого олова ( а); якісні фазові діаграми для надпровідників I( б) та II( в) роду: Св –надпровідний стан; Див –змішаний стан; П –що проводить нормальний стан
Критична напруженість магнітного поля залежить від температури. При Т = ТСВ вона перетворюється на нуль, але монотонно зростає при прагненні температури до ОК. Для надпровідників I роду температурна залежність НСВ у хорошому наближенні описується виразом
де Н СВ (0) – напруженість критичного поля за нормальної температури абсолютного нуля. Ілюстрацією залежності (8.2.) служать криві малюнку 8.7, а. Відмінності властивостях надпровідників I і II роду підкреслюють фазові діаграми, показані малюнку 8.7,б,в. Область проміжного (змішаного) стану, що існує у надпровідників ІІ роду, розширюється при зниженні температури. Відмінність між НСВ1 та НСВ2 може бути в сотні разів. Критична напруженість магнітного поля для надпровідників I роду становить приблизно 105 А/м, а у надпровідників ІІ роду значення верхньої критичної напруженості може перевищувати 107 А/м. Надпровідність може бути зруйнована не тільки зовнішнім магнітним полем, але й струмом, що проходить надпровідником, якщо він перевищує деяке критичне значення I СВ. Для надпровідників I роду гранична щільність струму обмежується досягненням поверхні зразка критичної напруженості магнітного поля. У разі довгого прямолінійного дроту круглого перерізу радіуса r граничний струм визначається формулою
Оскільки у надпровідних елементах струм проходить у тонкому поверхневому шарі, середня щільність струму, віднесена до всього поперечного перерізу, зменшується зі збільшенням діаметра дроту. Для надпровідників ІІ роду співвідношення (8.3) не виконується і зв'язок між ІСВ та ІІСВ носить більш складний характер.
Надпровідні матеріали. Явище надпровідності при кріогенних температурах досить поширене у природі. Надпровідність мають 26 металів. Більшість є надпровідниками I роду з критичними температурами переходу нижче 4,2 К. У цьому полягає одна з причин того, що більшість надпровідних металів для електротехнічних цілей застосувати не вдається. Ще 13 елементів виявляють надпровідні властивості при високих тисках. Серед них такі напівпровідники, як кремній, германій, селен, телур, сурма та ін. Слід зазначити, що надпровідність не мають метали, що є найкращими провідниками в нормальних умовах. До них відносяться золото Au, мідь Cu, срібло Ag. Малий опір цих матеріалів вказує на слабку взаємодію електронів із ґратами. Така слабка взаємодія не створює поблизу абсолютного нуля достатнього міжелектронного тяжіння, здатного подолати кулонівське відштовхування. Тому і не відбувається їх перехід у надпровідний стан.
Крім чистих металів надпровідністю володіють багато інтерметалевих сполук і сплавів. Загальна кількість найменувань відомих нині надпровідників становить близько 2000. Серед них найвищими критичними параметрами мають сплави та сполуки ніобію Nb (таблиця 8.1 та таблиця 8.2). Деякі з них дозволяють використовувати для досягнення надпровідного стану замість рідкого гелію більш дешевий холодоагент - рідкий водень.
Незважаючи на те, що принципові причини виникнення надпровідності твердо встановлені, сучасна теорія не дозволяє розрахувати значення Тк або Нк для відомих надпровідників або передбачити їх для нового надпровідного сплаву. Проте низка емпіричних закономірностей – правил Маттіаса (1955) – дозволяє визначити напрямок пошуків сплавів із високими Тк і Нк.
Таблиця 8.1
Таблиця 8.2 – Значення критичних параметрів надпровідників
Всі інтерметалеві сполуки та сплави відносяться до надпровідників ІІ роду. Однак розподіл речовин за їх надпровідними властивостями на два види не є абсолютним. Будь-який надпровідник I роду можна перетворити на надпровідник II роду, якщо створити в ньому достатню концентрацію дефектів кристалічних ґрат. Наприклад, у чистого олова Тсв = 3,7 К, але якщо викликати в олові різко неоднорідну механічну деформацію, критична температура зросте до 9 К, а критична напруженість магнітного поля збільшиться в 70 разів.
Надпровідність ніколи не спостерігається в системах, в яких існує феро-або антиферомагнетизм. Утворенню надпровідного стану напівпровідниках перешкоджає мала концентрація вільних електронів. Однак у матеріалах з великою діелектричною проникністю сили кулонівського відштовхування між електронами значною мірою ослаблені. Тому деякі з них також виявляють властивості надпровідників за низьких температур. Прикладом може бути титанат стронцію (SrTiO3), що належить до групи сегнетоэлектриков. Ряд напівпровідників вдається перевести у надпровідний стан добавкою великої концентрації легуючих домішок (GeTe, SnTe, CuS та ін.).
В даний час промисловість випускає широкий асортимент надпровідних дротів і стрічок для різних цілей. Виготовлення таких провідників пов'язане з великими технологічними труднощами. Вони обумовлені поганими механічними властивостями багатьох надпровідників, їх низькою теплопровідністю та складною структурою проводів. Особливо великою крихкістю відрізняються інтерметалеві сполуки з високими критичними параметрами. Тому замість простих дротів і стрічок доводиться створювати композиції із двох (зазвичай надпровідник із міддю) і навіть кількох металів. Для отримання багатожильних дротів із тендітних інтерметалів особливо перспективний бронзовий метод (або метод твердофазної дифузії), освоєний промисловістю. За цим методом пресуванням і волочіння створюється композиція з тонких ниток ніобію в матриці з олов'яної бронзи. При нагріванні олово Sn з бронзи дифундує в ніобій Nb, утворюючи на його поверхні тонку надпровідну плівку станніду ніобію Nb 3 Sn. Такий джгут може згинатися, але плівки залишаються цілими.
Застосування надпровідників у різних галузях науки техніки. Надпровідні елементи та пристрої знаходять все ширше застосування в різних галузях науки і техніки. Розроблено великомасштабні довгострокові програми промислового використання сильноточної надпровідності.
Одне з основних застосувань надпровідників пов'язані з отриманням надсильних магнітних полів. Надпровідні соленоїди дозволяють отримувати однорідні магнітні поля напруженістю понад 107 А/м у досить великій області простору, у той час як межею звичайних електромагнітів із залізними осердями є напруженості близько 106 А/м. До того ж у надпровідних магнітних системах циркулює незатухаючий струм, тому не потрібне зовнішнє джерело живлення. Сильні магнітні поля необхідні під час проведення наукових досліджень про. Надпровідні соленоїди дозволяють значною мірою зменшити габарити та споживання енергії в синхрофазотронах та інших прискорювачах елементарних частинок. Перспективне використання надпровідних магнітних систем для утримання плазми в реакторах керованого термоядерного синтезу, в магнітогідродинамічних (МГД) перетворювачах теплової енергії в електричну, як індуктивні накопичувачі енергії для покриття пікових потужностей в масштабах великих енергосистем. Широкий розвиток набувають розробки електричних машин із надпровідними обмотками збудження. Застосування надпровідників дозволяє виключити з машин осердя з електротехнічної сталі, завдяки чому зменшуються в 5 – 7 разів їх маса та габарити при збереженні потужності. Економічно обґрунтовано створення надпровідних трансформаторів, розрахованих на високий рівень потужності (десятки-сотні мегават). Значну увагу у різних країнах приділяють розробці надпровідних ліній електропередач на постійному та змінному струмах. Розроблено дослідні зразки імпульсних надпровідних котушок для живлення плазмових гармат та систем накачування твердотільних лазерів. У радіотехніці починають використовувати надпровідні об'ємні резонатори, що мають, завдяки мізерно малому електричному опору, дуже високою добротністю.
Джерело завдання: Рішення 3736. ЄДІ 2017. Російська мова. І.П. Цибулька. 36 варіантів.
(1)Надпровідники використовують для створення пристроїв, які технічно неможливо або економічно невигідно виготовляти із застосуванням традиційних провідникових матеріалів – міді та алюмінію. (2)<...>потужні магнітні системи для установок термоядерного синтезу або прискорювачів елементарних частинок, надшвидкодіючі обмежувачі струму, медичні томографи, спектрометри високої роздільної здатності, зразки перспективної військової техніки, поїзда на магнітній подушці створені із застосуванням надпровідних матеріалів. (3)Пристрої, виготовлені з використанням надпровідних матеріалів, характеризуються значно меншими розмірами та масою.
Завдання 1.Вкажіть дві пропозиції, в яких правильно передано ГОЛОВНУ інформацію, що міститься в тексті. Запишіть номери цих пропозицій.
1) Для створення таких пристроїв, які неможливо або невигідно виготовляти з використанням звичайних провідників, застосовують надпровідники, які допомагають зробити ці пристрої більш компактними та легкими.
2) При створенні потужних магнітних систем для установок термоядерного синтезу або прискорювачів елементарних частинок, надшвидкодіючих обмежувачів струму, медичних томографів, спектрометрів високої роздільної здатності, зразків перспективної військової техніки, поїздів на магнітній подушці іноді використовують надпровідні метали.
3) Для створення споруд, які недоцільно зводити із застосуванням лише традиційних провідникових матеріалів - міді та алюмінію, використовують також надпровідники.
4) Надпровідники використовують при створенні пристроїв, виготовлення яких із звичайних провідників неможливе або економічно невигідне, причому застосування надпровідників робить пристрої меншими і важкими.
5) Для виготовлення таких пристроїв, які повинні мати невеликий об'єм і масу при різноманітності виконуваних ними функцій, використовують провідники.
Рішення.
У цьому вся завдання вибираємо ДВА пропозиції, які правильно передають найважливіший зміст тексту. Швидше за все, ці пропозиції будуть містити однакову інформацію.
1. Виділяємо головну інформацію тексту.
(1)Надпровідники використовують для створення таких пристроїв, які економічно невигідно виготовляти із звичайних провідників.(3) Ці пристрої менші за розміром та масою.
2. Знаходимо пропозиції, у яких ця інформація передана без спотворень та помилок.
1) Підходить.
2) Передано другорядну інформацію.
3) Не вся інформація.
4) Підходить.
5) Не вся інформація.
Перевірка. Вибрані варіанти повинні містити ту саму інформацію.
1) Для створення таких пристроїв, які неможливо або невигідно виготовляти з використанням звичайних провідників, застосовують надпровідники, які допомагають зробити ці пристрої більш компактними та легкими. (Надпровідники використовують для створення пристроїв, які виготовити із звичайних провідників неможливо чи невигідно, до того ж надпровідники роблять пристрої легшими та компактнішими.)
4) Надпровідники використовують при створенні пристроїв, виготовлення яких із звичайних провідників неможливе або економічно невигідне, причому застосування надпровідників робить пристрої меншими і важкими. (Надпровідники використовують для створення пристроїв, які виготовити із звичайних провідників неможливо чи невигідно, до того ж надпровідники роблять пристрої легшими та компактнішими.)
У відповідь виписуємо дві цифри без пробілів і ком.
