Гомельский государственный технический университет имени П.О.Сухого

За пределами аудиторий: как выпускник кафедры «Электроснабжение» пробуждает любовь к науке в сердцах школьников

В мире, где наука и технологии развиваются с бешеной скоростью, один человек решил вернуться к своим корням, чтобы вдохновить новое поколение будущих ученых и инженеров. Игорь Федоренко, бывший магистрант кафедры «Электроснабжение», известный своими научными достижениями, выбрал для этой миссии классы средней школы №50 города Гомеля. В рамках инициативы по популяризации науки среди старшеклассников, Игорь провел серию захватывающих экспериментов из области физики, демонстрируя, что наука может быть не только полезной, но и чрезвычайно увлекательной.

В рамках своего увлекательного научного шоу, Игорь Федоренко представил ряд экспериментов, демонстрируя необычные свойства жидкого азота, кипящего при захватывающе низкой температуре -197°C. Одним из ярких примеров было демонстрирование эффекта Мейснера: завораживающего явления, когда магнитное поле полностью исключается из объема проводника, переходящего в состояние сверхпроводимости. Для наглядности этого феномена использовался оксид иттрия-бария-меди, высокотемпературный сверхпроводник, который первым демонстрировал свойства сверхпроводимости при температуре выше критической отметки 77 К. Этот эксперимент не только показал удивительные свойства сверхпроводников, но и открыл дверь в сложный мир квантовой физики, делая его доступным и понятным для молодого поколения.

1.jpg

Игорь продолжил своё научное представление, включив в программу наглядную демонстрацию закона Лейденфроста. Это захватывающее явление наблюдается, когда капля жидкости, например жидкого азота, попадает на поверхность, температура которой значительно превышает точку кипения этой жидкости. В результате формируется тонкий слой пара между жидкостью и поверхностью. Этот эксперимент не только демонстрирует удивительные физические процессы, но и показывает, как обыденные явления могут скрывать в себе сложные и интересные научные принципы. 

2.jpg

Экспериментальное представление продолжилось с не менее зрелищным опытом, посвященным кристаллизации жидкостей. В качестве демонстрации Игорь использовал обычный цветок, который был погружен в жидкий азот. Под действием крайне низких температур, жидкости внутри тканей цветка быстро кристаллизовались, превращая его в хрупкий артефакт, похожий на стекло. Завершающим аккордом эксперимента стало демонстративное разбиение цветка, который, будучи замороженным до состояния хрупкости, разлетелся на множество мелких осколков при легком ударе. Этот опыт не только показал визуально завораживающий процесс, но и в очередной раз подчеркнул изумительные эффекты, которые можно наблюдать при взаимодействии обычных объектов с экстремальными температурами. 

3.jpg

В рамках своей научно-популярной программы, Игорь также представил эксперимент, который ярко иллюстрировал процесс увеличения объема вещества при его переходе из жидкого состояния в газообразное. Этот эксперимент позволил зрителям наблюдать, как жидкость, при нагревании и испарении, занимает значительно больше пространства в виде газа. Демонстрация этого фундаментального физического принципа не только обогатила понимание учащихся о поведении веществ при изменении их агрегатных состояний, но и показала важность таких знаний в реальных научных и инженерных приложениях. Этот эксперимент подчеркивает, как величина, казалось бы, простая как переход от жидкости к газу, играет критическую роль во множестве явлений в природе и технике. 

5.jpg

Следующим актом в серии экспериментов Игоря стал необычный опыт с электрической лампочкой. Вначале он задал вопрос: что произойдет, если включить в сеть лампочку с поврежденной колбой? Ответ предсказуем — нить накала быстро сгорит от контакта с кислородом воздуха из-за высокой температуры. Однако, представляя альтернативный сценарий, Игорь погрузил нить накала лампочки в жидкий азот перед включением в сеть. Результат был захватывающим: нить накала светилась, оставаясь целой, в то время как жидкий азот вокруг неё активно испарялся, создавая вокруг лампочки туманную ауру. Этот эксперимент не только показал уникальное взаимодействие между высокими температурами, электричеством и свойствами жидкого азота, но и продемонстрировал впечатляющий визуальный эффект, напоминая о неограниченных возможностях экспериментирования в науке. 

6.jpg

Продолжая свою захватывающую демонстрацию, Игорь перешел к экспериментам с трансформатором Тесла, привлекая внимание всех присутствующих к одному из самых зрелищных явлений в области электричества. Этот уникальный аппарат, изобретенный Николой Тесла в конце 19 века, способен генерировать высокочастотные, высоковольтные токи, создавая впечатляющие электрические разряды, похожие на молнии.

Игорь предложил добровольцам уникальную возможность «потрогать молнию», что стало возможным благодаря использованию специальной кольчужной перчатки. Эта перчатка действовала как защитный экран, распределяя электрический разряд по всей ее поверхности и тем самым защищая носителя от прямого воздействия тока. Этот эксперимент не только позволил участникам ощутить мощь и красоту электрического разряда на собственной коже, но и продемонстрировал принципы электрической безопасности и важность соблюдения мер предосторожности при работе с высоковольтным оборудованием.

7.jpg

 Завершая серию экспериментов с трансформатором Тесла, Игорь продемонстрировал ещё одно захватывающее явление – свечение газов внутри специальных ламп под воздействием высокочастотного, высоконапряжённого электромагнитного поля, генерируемого трансформатором. Этот опыт не только демонстрировал прекрасную визуальную картину, но и служил наглядным примером применения физических законов в действии, позволяя участникам эксперимента понять, как электромагнитные поля влияют на различные материалы и элементы. Демонстрация свечения газов в лампах, вызванного электромагнитным полем трансформатора Тесла, подчеркнула магию и красоту науки, делая сложные концепции доступными и понятными для всех присутствующих.

8.jpg
9.jpg
10.jpg

В кульминационный момент своего научного представления, Игорь перешел к объяснению и демонстрации принципа действия тепловизора – устройства, позволяющего визуализировать инфракрасное излучение, или тепло, излучаемое объектами. Тепловизоры преобразуют данные о температуре поверхности объектов в видимое изображение, позволяя наблюдать за распределением температурных полей в реальном времени.

Демонстрация началась с краткого обзора технологии: от того, как инфракрасные лучи, не видимые невооруженным глазом, могут быть зафиксированы и преобразованы в цветовую карту, отражающую различия в температуре объектов. Затем Игорь продемонстрировал, как тепловизор может быть использован для различных целей, от поиска утечек тепла в зданиях до обнаружения живых существ в темноте.

11.jpg

 

Подводя итог этой захватывающей и познавательной серии экспериментов, стоит отметить, что основой для научного пути Игоря Федоренко стала кафедра «Электроснабжение» Гомельского государственного технического университета имени П.О. Сухого. Именно здесь он заложил фундамент своих знаний и навыков, которые сегодня позволяют ему вдохновлять и обучать молодое поколение. Игорь является настоящим другом и гордостью факультета, всегда помня о своих научных корнях и активно умножая полученные знания, делясь ими с учениками.

Его уникальная способность объяснять сложные научные концепции простым и доступным языком, демонстрируя их на практике через зрелищные эксперименты, делает знания увлекательными и запоминающимися. Игорь Федоренко – яркий пример того, как высокий потенциал и глубокие знания, полученные на кафедре «Электроснабжение», могут быть направлены на благо общества, вдохновляя следующие поколения исследователей и инженеров к новым открытиям и достижениям в науке.

Подготовил материал: доцент кафедры "Электроснабжение" Капанский А.А.