Résumé de la leçon "production et utilisation de l'énergie électrique". Production, transmission et utilisation de l'énergie électrique

abstrait

en physique

sur le thème "Production, transport et utilisation de l'électricité"

Élèves de 11e année A

MOU école numéro 85

Catherine.

Prof:

2003

Plan abstrait.

Introduction.

1. La production d'énergie.

1. types de centrales électriques.

2. sources d'énergie alternatives.

2. Transmission d'électricité.

transformateurs.

Introduction.

Le beau mythe de Prométhée, qui a donné le feu aux gens, est apparu dans La Grèce ancienne bien plus tard que, dans de nombreuses régions du monde, des méthodes assez sophistiquées de gestion du feu, de sa production et de son extinction, de la conservation du feu et de l'utilisation rationnelle du combustible ont été maîtrisées.

Pendant de nombreuses années, le feu a été entretenu par la combustion de sources d'énergie végétales (bois, arbustes, roseaux, herbe, algues sèches, etc.), puis on a découvert qu'il était possible d'utiliser des substances fossiles pour entretenir le feu : charbon, fioul , schiste, tourbe.

Aujourd'hui, l'énergie reste la principale composante de la vie humaine. Il permet de créer divers matériaux, est l'un des principaux facteurs de développement des nouvelles technologies. En termes simples, sans maîtrise diverses sortes l'énergie, une personne n'est pas capable d'exister pleinement.

La production d'énergie.

Types de centrales électriques.

Dans les centrales thermiques, l'énergie chimique du combustible est convertie d'abord en énergie mécanique puis en énergie électrique. Le combustible d'une telle centrale électrique peut être du charbon, de la tourbe, du gaz, du schiste bitumineux, du mazout.

Les centrales thermiques sont divisées en condensation(IES), conçu pour générer uniquement de l'énergie électrique, et centrales de production combinée de chaleur et d'électricité(CHP), produisant en plus de l'électricité l'énérgie thermique comme eau chaude et en couple. Les grands IES d'importance pour le district sont appelés centrales électriques de district d'État (GRES).

Le diagramme schématique le plus simple d'un IES au charbon est illustré sur la figure. Le charbon est introduit dans le bunker à combustible 1, et de celui-ci - dans l'usine de concassage 2, où il se transforme en poussière. La poussière de charbon pénètre dans le four du générateur de vapeur (chaudière à vapeur) 3, qui comporte un système de tuyaux dans lequel circule de l'eau chimiquement purifiée, appelée eau d'alimentation. Dans la chaudière, l'eau se réchauffe, s'évapore et la vapeur saturée résultante est portée à une température de 400 à 650 ° C et, sous une pression de 3 à 24 MPa, pénètre dans la turbine à vapeur 4 par la conduite de vapeur. les paramètres dépendent de la puissance des unités.

Les centrales thermiques à condensation ont un faible rendement (30-40%), car la majeure partie de l'énergie est perdue avec les gaz de combustion et l'eau de refroidissement du condenseur. Il est avantageux de construire des IES à proximité immédiate des sites d'extraction de combustible. Dans le même temps, les consommateurs d'électricité peuvent être situés à une distance considérable de la station.

centrale de production combinée de chaleur et d'électricité diffère de la station de condensation par une turbine spéciale de chaleur et d'électricité avec extraction de vapeur installée dessus. Au CHPP, une partie de la vapeur est entièrement utilisée dans la turbine pour produire de l'électricité dans le générateur 5 puis entre dans le condenseur 6, tandis que l'autre partie, qui a une température et une pression élevées, est prélevée à l'étage intermédiaire du turbine et utilisé pour la fourniture de chaleur. La pompe à condensat 7 traverse le désaérateur 8 puis la pompe d'alimentation 9 est introduite dans le générateur de vapeur. La quantité de vapeur extraite dépend des besoins des entreprises en énergie thermique.

L'efficacité de la cogénération atteint 60-70%. Ces stations sont généralement construites à proximité des consommateurs - entreprises industrielles ou zones résidentielles. Le plus souvent, ils travaillent avec du carburant importé.

Nettement moins répandu stations thermales avec turbine à gaz(GTPS), vapeur-gaz(PGES) et centrales diesel.

Du gaz ou du combustible liquide est brûlé dans la chambre de combustion du GTPP ; les produits de combustion à une température de 750-900 ºС pénètrent dans la turbine à gaz qui fait tourner le générateur électrique. L'efficacité de ces centrales thermiques est généralement de 26 à 28%, la puissance peut atteindre plusieurs centaines de MW . Les GTPP sont généralement utilisés pour couvrir les pics de charge électrique. L'efficacité du SGPP peut atteindre 42 à 43%.

Les plus économiques sont les grandes centrales thermiques à turbine à vapeur (TPP en abrégé). La plupart des centrales thermiques de notre pays utilisent la poussière de charbon comme combustible. Il faut plusieurs centaines de grammes de charbon pour produire 1 kWh d'électricité. Dans une chaudière à vapeur, plus de 90 % de l'énergie dégagée par le combustible est transférée à la vapeur. Dans la turbine, l'énergie cinétique des jets de vapeur est transférée au rotor. L'arbre de la turbine est relié rigidement à l'arbre du générateur.

Les turbines à vapeur modernes pour les centrales thermiques sont des machines très avancées, à grande vitesse et très économiques avec une longue durée de vie. Leur puissance dans une version à arbre unique atteint 1 million 200 000 kW, et ce n'est pas la limite. De telles machines sont toujours à plusieurs étages, c'est-à-dire qu'elles comportent généralement plusieurs dizaines de disques avec des pales de travail et le même nombre, devant chaque disque, de groupes de buses à travers lesquelles s'écoule un jet de vapeur. La pression et la température de la vapeur sont progressivement réduites.

Du cours de la physique, on sait que l'efficacité des moteurs thermiques augmente avec une augmentation de la température initiale du fluide de travail. Par conséquent, la vapeur entrant dans la turbine est portée à des paramètres élevés: la température atteint presque 550 ° C et la pression atteint 25 MPa. L'efficacité du TPP atteint 40%. La majeure partie de l'énergie est perdue avec la vapeur d'échappement chaude.

Centrale hydroélectrique (HPP), un complexe de structures et d'équipements à travers lequel l'énergie de l'écoulement de l'eau est convertie en énergie électrique. HPP se compose d'un circuit en série ouvrages hydrauliques, fournissant la concentration nécessaire du débit d'eau et la création de pression, et des équipements électriques qui convertissent l'énergie de l'eau se déplaçant sous pression en énergie mécanique de rotation, qui, à son tour, est convertie en énergie électrique.

La tête de la centrale hydroélectrique est créée par la concentration de la chute de la rivière dans la section utilisée par le barrage, ou dérivation, ou barrage et dérivation ensemble. Les principaux équipements de puissance de la HPP sont situés dans le bâtiment HPP : dans la salle des machines de la centrale - unités hydrauliques,équipements auxiliaires, dispositifs de commande et de surveillance automatiques ; dans le poste de contrôle central - la console opérateur-répartiteur ou exploitant de centrale hydroélectrique. Booster poste de transformation situés à la fois à l'intérieur du bâtiment de la centrale et dans des bâtiments séparés ou dans des zones ouvertes. Dispositifs de distribution souvent situé dans un espace ouvert. Le bâtiment de la centrale électrique peut être divisé en sections avec une ou plusieurs unités et équipements auxiliaires, séparés des parties adjacentes du bâtiment. Au niveau du bâtiment de la HPP ou à l'intérieur de celui-ci, un site de montage est créé pour le montage et la réparation de divers équipements et pour les opérations auxiliaires de maintenance de la HPP.

Par capacité installée(dans MW) distinguer les centrales hydroélectriques puissant(rue 250), moyen(jusqu'à 25) et petit(jusqu'à 5). La puissance de la centrale hydroélectrique dépend de la pression (différence entre les niveaux de l'amont et de l'aval ), le débit d'eau utilisé dans les turbines hydrauliques et l'efficacité de l'unité hydraulique. Pour un certain nombre de raisons (dues, par exemple, aux changements saisonniers du niveau d'eau dans les réservoirs, à la variabilité de la charge du système électrique, à la réparation d'unités hydroélectriques ou d'ouvrages hydrauliques, etc.), la pression et le débit de l'eau sont constamment changeant, et, en plus, le débit change lors de la régulation de la puissance de la HPP. Il existe des cycles annuels, hebdomadaires et quotidiens du mode de fonctionnement HPP.

Selon la pression maximale utilisée, les HPP sont divisés en haute pression(plus de 60 m), moyenne pression(de 25 à 60 m) et basse pression(du 3 au 25 m). Sur les rivières plates, la pression dépasse rarement 100 moi, en conditions montagneuses, à travers le barrage, il est possible de créer des pressions jusqu'à 300 m et plus, et avec l'aide de la dérivation - jusqu'à 1500 M. La subdivision de la centrale hydroélectrique selon la pression utilisée est approximative, conditionnelle.

Selon le schéma d'utilisation des ressources en eau et la concentration de la pression, les centrales hydroélectriques sont généralement divisées en canal, près du barrage, dérivation avec dérivation sous pression et sans pression, stockage mixte, pompé et marée.

Dans les centrales hydroélectriques au fil de l'eau et à proximité d'un barrage, la pression de l'eau est créée par un barrage qui bloque la rivière et élève le niveau d'eau en amont. Dans le même temps, certaines inondations de la vallée fluviale sont inévitables. Les centrales hydroélectriques au fil de l'eau et à proximité de barrages sont construites à la fois sur des rivières basses à hautes eaux et sur des rivières de montagne, dans d'étroites vallées comprimées. Les centrales hydroélectriques au fil de l'eau sont caractérisées par des chutes allant jusqu'à 30-40 M.

À des pressions plus élevées, il s'avère peu pratique de transférer la pression hydrostatique de l'eau au bâtiment de la centrale électrique. Dans ce cas, le type endiguer La centrale hydroélectrique, dans laquelle le front de pression est bloqué par un barrage sur toute sa longueur, et le bâtiment de la centrale hydroélectrique est situé derrière le barrage, jouxte l'aval.

Un autre type de mise en page près du barrage La centrale hydroélectrique correspond à des conditions montagneuses avec des débits fluviaux relativement faibles.

À dérivationnel La concentration hydroélectrique de la chute du fleuve est créée par dérivation ; l'eau au début de la section utilisée de la rivière est détournée du canal de la rivière par un conduit, avec une pente nettement inférieure à la pente moyenne de la rivière dans cette section et avec un redressement des courbes et virages du canal. La fin de la dérivation est amenée à l'emplacement du bâtiment HPP. Les eaux usées sont soit renvoyées à la rivière, soit acheminées vers la prochaine centrale hydroélectrique de dérivation. La dérivation est bénéfique lorsque la pente de la rivière est élevée.

Endroit spécial parmi les HPP occupent centrales à accumulation par pompage(PSPP) et centrales marémotrices(PES). La construction d'une centrale électrique à accumulation par pompage est due à la demande croissante de puissance de pointe dans les grands systèmes énergétiques, qui détermine la capacité de production nécessaire pour couvrir les charges de pointe. La capacité d'une centrale à accumulation par pompage à accumuler de l'énergie est basée sur le fait que l'énergie libre dans le système énergétique pendant une certaine période de temps Énergie électrique est utilisé par les centrales à accumulation par pompage, qui, fonctionnant en mode pompe, pompent l'eau du réservoir vers la piscine de stockage supérieure. Lors des pics de charge, l'énergie accumulée retourne au système électrique (l'eau de la piscine supérieure entre conduite forcée et fait tourner les unités hydrauliques fonctionnant en mode générateur de courant).

Les PSE convertissent l'énergie des marées marines en énergie électrique. L'énergie électrique des centrales hydroélectriques marémotrices, en raison de certaines caractéristiques liées à la nature périodique des marées, ne peut être utilisée dans les systèmes électriques qu'en conjonction avec l'énergie des centrales de régulation, qui compensent les pannes de courant des centrales marémotrices pendant la jour ou mois.

La caractéristique la plus importante des ressources hydroélectriques par rapport aux ressources en carburant et en énergie est leur renouvellement continu. Le manque de besoin de combustible pour les centrales hydroélectriques détermine le faible coût de l'électricité produite aux centrales hydroélectriques. Ainsi, la construction de centrales hydroélectriques, malgré des investissements importants et spécifiques en capital par 1 kW la capacité installée et la longue durée de construction, étaient et sont d'une grande importance, en particulier lorsqu'elles sont associées à la localisation d'industries électro-intensives.

Centrale nucléaire (NPP), une centrale électrique dans laquelle l'énergie atomique (nucléaire) est convertie en énergie électrique. Le groupe électrogène d'une centrale nucléaire est un réacteur nucléaire. La chaleur dégagée dans le réacteur suite à réaction en chaîne fission nucléaire de certains éléments lourds, puis, comme dans les centrales thermiques conventionnelles (TPP), il est converti en électricité. Contrairement aux centrales thermiques fonctionnant avec des combustibles fossiles, les centrales nucléaires fonctionnent avec combustible nucléaire(basé sur 233 U, 235 U, 239 Pu). Il a été établi que les ressources énergétiques mondiales en combustible nucléaire (uranium, plutonium, etc.) dépassent largement les ressources énergétiques ressources naturelles organique, carburant (pétrole, charbon, gaz naturel, etc.). Cela ouvre de larges perspectives pour répondre à la croissance rapide de la demande de carburant. De plus, il faut tenir compte du volume sans cesse croissant de la consommation de charbon et de pétrole à des fins technologiques de l'économie mondiale. industrie chimique, qui devient un concurrent sérieux des centrales thermiques. Malgré la découverte de nouveaux gisements de combustible organique et l'amélioration des méthodes de sa production, le monde tend à augmenter relativement son coût. Cela crée les conditions les plus difficiles pour les pays disposant de réserves limitées de combustibles fossiles. La nécessité d'un développement rapide de l'énergie nucléaire, qui occupe déjà une place prépondérante dans le bilan énergétique d'un certain nombre de pays industrialisés paix.

schéma centrale nucléaire avec réacteur nucléaire, ayant un refroidissement par eau, est représenté sur la fig. 2. Chaleur générée dans coeur réacteur liquide de refroidissement, est aspirée par l'eau du 1er circuit, qui est pompée à travers le réacteur par une pompe de circulation. L'eau chauffée du réacteur entre dans l'échangeur de chaleur (générateur de vapeur) 3, où il transfère la chaleur reçue dans le réacteur à l'eau du 2ème circuit. L'eau du 2ème circuit s'évapore dans le générateur de vapeur, et de la vapeur se forme, qui entre ensuite dans la turbine 4.

Le plus souvent, 4 types de réacteurs à neutrons thermiques sont utilisés dans les centrales nucléaires :

1) eau-eau avec de l'eau ordinaire comme modérateur et liquide de refroidissement;

2) eau-graphite avec eau de refroidissement et modérateur en graphite ;

3) eau lourde avec eau de refroidissement et eau lourde comme modérateur ;

4) graffito - gaz avec un réfrigérant gazeux et un modérateur en graphite.

Le choix du type de réacteur principalement utilisé est déterminé principalement par l'expérience accumulée dans le support du réacteur, ainsi que par la disponibilité du matériel nécessaire équipement industriel, réserves de matières premières, etc.

Le réacteur et ses systèmes de support comprennent : le réacteur lui-même avec des protection , échangeurs de chaleur, pompes ou installations de soufflage de gaz qui font circuler le fluide caloporteur, canalisations et raccords pour la circulation du circuit, dispositifs de rechargement du combustible nucléaire, systèmes de ventilation spéciale, refroidissement d'urgence, etc.

Pour protéger le personnel des centrales nucléaires contre l'exposition aux rayonnements, le réacteur est entouré d'une protection biologique, dont les principaux matériaux sont le béton, l'eau et le sable serpentin. L'équipement du circuit du réacteur doit être complètement étanche. Un système est prévu pour surveiller les lieux d'éventuelles fuites de liquide de refroidissement, des mesures sont prises pour que l'apparition de fuites et de ruptures dans le circuit n'entraîne pas d'émissions radioactives et de pollution des locaux de la centrale nucléaire et des environs. L'air radioactif et une petite quantité de vapeur de liquide de refroidissement, en raison de la présence de fuites du circuit, sont évacués des locaux non surveillés de la centrale nucléaire système spécial ventilation, dans laquelle, pour exclure la possibilité de pollution de l'air, des filtres de nettoyage et des supports de gaz de retenue sont fournis. Le service de contrôle dosimétrique contrôle le respect des règles de radioprotection par le personnel des centrales nucléaires.

Les centrales nucléaires, qui sont les plus aspect moderne les centrales électriques présentent un certain nombre d'avantages significatifs par rapport aux autres types de centrales électriques : dans des conditions de fonctionnement normales, elles ne polluent absolument pas environnement, ne nécessitent pas de liaison à la source des matières premières et, par conséquent, peuvent être placés presque n'importe où. Les nouvelles unités de puissance ont une capacité de presque pouvoir égal HPP moyenne, cependant, le facteur d'utilisation de la capacité installée des centrales nucléaires (80 %) dépasse largement celui des HPP ou des TPP.

Les centrales nucléaires ne présentent pratiquement aucun inconvénient majeur dans des conditions de fonctionnement normales. Cependant, on ne peut manquer de remarquer le danger des centrales nucléaires dans d'éventuelles circonstances de force majeure: tremblements de terre, ouragans, etc. - ici, les anciens modèles d'unités de puissance présentent un danger potentiel de contamination radioactive des territoires en raison d'une surchauffe incontrôlée du réacteur.

Sources alternativesénergie.

Énergie du soleil.

Récemment, l'intérêt pour le problème de l'utilisation de l'énergie solaire a considérablement augmenté, car le potentiel énergétique basé sur l'utilisation du rayonnement solaire direct est extrêmement élevé.

Le collecteur de rayonnement solaire le plus simple est une feuille de métal noirci (généralement en aluminium), à l'intérieur de laquelle se trouvent des tuyaux dans lesquels circule un liquide. Chauffé par l'énergie solaire absorbée par le collecteur, le liquide est fourni pour une utilisation directe.

L'énergie solaire est l'un des types de production d'énergie les plus gourmands en matériaux. L'utilisation à grande échelle de l'énergie solaire entraîne une augmentation gigantesque des besoins en matériaux, et, par conséquent, en ressources de main-d'œuvre pour l'extraction des matières premières, leur enrichissement, la production de matériaux, la fabrication d'héliostats, de capteurs, d'autres équipements, et leur transport.

Jusqu'à présent, l'énergie électrique générée par les rayons solaires est beaucoup plus chère que celle obtenue par les méthodes traditionnelles. Les scientifiques espèrent que les expériences qu'ils réaliseront dans des installations et des stations expérimentales aideront à résoudre non seulement des problèmes techniques, mais aussi problèmes économiques.

l'énergie éolienne.

L'énergie des masses d'air en mouvement est énorme. Les réserves d'énergie éolienne sont plus de cent fois supérieures aux réserves d'hydroélectricité de tous les fleuves de la planète. Les vents soufflent constamment et partout sur terre. Conditions climatiques permettre le développement de l'énergie éolienne sur un vaste territoire.

Mais aujourd'hui, les moteurs éoliens ne couvrent qu'un millième des besoins énergétiques mondiaux. C'est pourquoi la conception de l'éolienne, cœur de toute centrale éolienne, implique les constructeurs d'avions qui sont en mesure de choisir le profil de pale le plus approprié et de l'étudier en soufflerie. Grâce aux efforts des scientifiques et des ingénieurs, une grande variété de conceptions d'éoliennes modernes ont été créées.

L'énergie terrestre.

Depuis l'Antiquité, les gens connaissent les manifestations élémentaires de l'énergie gigantesque qui se cachent dans les profondeurs le globe. La mémoire de l'humanité garde des légendes sur les éruptions volcaniques catastrophiques qui ont coûté des millions des vies humaines, a changé de manière méconnaissable le visage de nombreux endroits sur Terre. La puissance de l'éruption d'un volcan même relativement petit est colossale, elle dépasse plusieurs fois la puissance des plus grandes centrales électriques créées par des mains humaines. Certes, il n'est pas nécessaire de parler de l'utilisation directe de l'énergie des éruptions volcaniques, jusqu'à présent, les gens n'ont pas la possibilité de freiner cet élément récalcitrant.

L'énergie de la Terre convient non seulement au chauffage des locaux, comme c'est le cas en Islande, mais aussi à la production d'électricité. Les centrales électriques utilisant des sources souterraines chaudes fonctionnent depuis longtemps. La première centrale de ce type, encore assez peu puissante, a été construite en 1904 dans la petite ville italienne de Larderello. Peu à peu, la capacité de la centrale électrique a augmenté, de plus en plus de nouvelles unités sont entrées en service, de nouvelles sources d'eau chaude ont été utilisées et aujourd'hui, la puissance de la centrale a déjà atteint une valeur impressionnante de 360 000 kilowatts.

Transmission d'électricité.

Transformateurs.

Transformateur- un appareil très simple qui permet à la fois d'augmenter et de diminuer la tension. transformation courant alternatif réalisée à l'aide de transformateurs. Pour la première fois, des transformateurs ont été utilisés en 1878 par le scientifique russe P.N. Yablochkov pour alimenter les "bougies électriques" qu'il a inventées, une nouvelle source de lumière à l'époque. L'idée de P. N. Yablochkov a été développée par I. F. Usagin, un employé de l'Université de Moscou, qui a conçu des transformateurs améliorés.

Le transformateur est constitué d'un noyau de fer fermé, sur lequel sont placées deux bobines (parfois plus) avec des enroulements de fil (Fig. 1). L'un des enroulements, appelé primaire, est connecté à une source de tension alternative. Le deuxième enroulement, auquel la "charge" est connectée, c'est-à-dire les appareils et les appareils qui consomment de l'électricité, est appelé secondaire.

L'action du transformateur est basée sur le phénomène d'induction électromagnétique. Lorsqu'un courant alternatif traverse l'enroulement primaire, un flux magnétique alternatif apparaît dans le noyau de fer, ce qui excite l'induction EMF dans chaque enroulement. De plus, la valeur instantanée de la fem d'induction edans toute spire de l'enroulement primaire ou secondaire selon la loi de Faraday est déterminée par la formule :

e = -Δ F/Δ t

Si un F= Ф 0 сosωt, alors

e = ω Ф 0péchéω t, ou alors

é =E 0 péchéω t ,

où E 0 \u003d ω Ф 0 - l'amplitude de l'EMF en un tour.

Dans l'enroulement primaire, qui a page 1 tours, induction totale emf e 1 est égal à n 1 e.

Il y a une FEM totale dans l'enroulement secondaire. e 2 est égal à n 2 e, où page 2 est le nombre de tours de cet enroulement.

D'où il suit que

e 1 e 2 \u003d n 1 n 2. (1)

Somme de tension tu 1 , appliqué à l'enroulement primaire, et la FEM e 1 doit être égal à la chute de tension dans l'enroulement primaire :

tu 1 + e 1 = je 1 R 1 , où R 1 est la résistance active de l'enroulement, et je 1 est le courant en elle. Cette équation découle directement de l'équation générale. Habituellement, la résistance active de l'enroulement est faible et un membre je 1 R 1 peut être négligé. Alors

toi 1 ≈ - e 1. (2)

Lorsque l'enroulement secondaire du transformateur est ouvert, le courant n'y circule pas et la relation a lieu:

tu 2 ≈ - e 2 . (3)

Puisque les valeurs instantanées de la fem e 1 et e 2 changement de phase, alors leur rapport dans la formule (1) peut être remplacé par le rapport des valeurs efficaces E 1 etE 2 ces CEM ou, en tenant compte des égalités (2) et (3), par le rapport valeurs efficaces tension U 1 et toi 2 .

tu 1 /U 2 = E 1 / E 2 = n 1 / n 2 = k. (4)

Valeur k appelé rapport de transformation. Si k>1, alors le transformateur est abaisseur, avec k<1 - en augmentant.

Lorsque le circuit de l'enroulement secondaire est fermé, le courant y circule. Ensuite la relation tu 2 ≈ - e 2 n'est plus satisfaite exactement, et, par conséquent, le lien entre U 1 et toi 2 devient plus complexe que dans l'équation (4).

Selon la loi de conservation de l'énergie, la puissance dans le circuit primaire doit être égale à la puissance dans le circuit secondaire :

tu 1 je 1 = tu 2 je 2, (5)

où je 1 et je 2 - valeurs efficaces de la force dans les enroulements primaire et secondaire.

D'où il suit que

tu 1 /U 2 = je 1 / je 2 . (6)

Cela signifie qu'en augmentant plusieurs fois la tension à l'aide d'un transformateur, nous réduisons le courant de la même quantité (et vice versa).

En raison des pertes d'énergie inévitables pour la génération de chaleur dans les enroulements et le noyau de fer, les équations (5) et (6) sont approximativement remplies. Cependant, dans les transformateurs modernes de haute puissance, les pertes totales ne dépassent pas 2 à 3%.

Dans la pratique quotidienne, vous avez souvent affaire à des transformateurs. En plus de ces transformateurs que nous utilisons, bon gré mal gré, du fait que les appareils industriels sont conçus pour une tension et qu'un autre est utilisé dans le réseau de la ville, à côté d'eux, nous devons faire face à des bobines de voiture. La bobine est un transformateur élévateur. Pour créer une étincelle qui enflamme le mélange de travail, une haute tension est nécessaire, que nous obtenons de la batterie de la voiture, après avoir d'abord transformé le courant continu de la batterie en courant alternatif à l'aide d'un disjoncteur. Il est facile de voir que, jusqu'à la perte d'énergie utilisée pour chauffer le transformateur, lorsque la tension augmente, le courant diminue, et vice versa.

Les machines à souder nécessitent des transformateurs abaisseurs. Le soudage nécessite des courants très élevés et le transformateur de la machine à souder n'a qu'un seul tour de sortie.

Vous avez probablement remarqué que le noyau du transformateur est constitué de fines feuilles d'acier. Ceci est fait afin de ne pas perdre d'énergie lors de la conversion de tension. Dans les matériaux en feuille, les courants de Foucault joueront un rôle moindre que dans les matériaux solides.

Chez vous, vous avez affaire à de petits transformateurs. Quant aux transformateurs puissants, ce sont d'énormes structures. Dans ces cas, le noyau avec les enroulements est placé dans un réservoir rempli d'huile de refroidissement.

Transport d'électricité

Les consommateurs d'électricité sont partout. Il est produit dans relativement peu d'endroits à proximité de sources de carburant et de ressources en eau. Dès lors, il devient nécessaire de transporter de l'électricité sur des distances atteignant parfois des centaines de kilomètres.

Mais le transport d'électricité sur de longues distances est associé à des pertes importantes. Le fait est que, traversant les lignes électriques, le courant les chauffe. Conformément à la loi Joule-Lenz, l'énergie dépensée pour chauffer les fils de la ligne est déterminée par la formule

où R est la résistance de ligne. Avec une longue ligne, la transmission de puissance peut devenir généralement non économique. Pour réduire les pertes, vous pouvez bien sûr suivre le chemin de la réduction de la résistance R de la ligne en augmentant la section transversale des fils. Mais pour réduire R, par exemple, d'un facteur 100, il faut aussi augmenter la masse du fil d'un facteur 100. Il est clair qu'une telle dépense importante de métaux non ferreux coûteux ne peut être autorisée, sans parler des difficultés de fixation de fils lourds sur de hauts mâts, etc. Par conséquent, les pertes d'énergie dans la ligne sont réduites d'une autre manière : en réduisant le courant dans la ligne. Par exemple, une diminution du courant d'un facteur 10 réduit de 100 fois la quantité de chaleur dégagée dans les conducteurs, c'est-à-dire que le même effet est obtenu à partir d'une pondération centuple du fil.

Étant donné que la puissance actuelle est proportionnelle au produit de l'intensité du courant et de la tension, afin de maintenir la puissance transmise, il est nécessaire d'augmenter la tension dans la ligne de transmission. De plus, plus la ligne de transmission est longue, plus il est rentable d'utiliser une tension plus élevée. Ainsi, par exemple, dans la ligne de transmission à haute tension Volzhskaya HPP - Moscou, une tension de 500 kV est utilisée. Pendant ce temps, les générateurs de courant alternatif sont construits pour des tensions ne dépassant pas 16-20 kV, car une tension plus élevée nécessiterait l'adoption de mesures spéciales plus complexes pour isoler les enroulements et d'autres parties des générateurs.

Par conséquent, des transformateurs élévateurs sont installés dans les grandes centrales électriques. Le transformateur augmente la tension dans la ligne autant qu'il réduit le courant. La perte de puissance dans ce cas est faible.

Pour l'utilisation directe de l'électricité dans les moteurs de l'entraînement électrique des machines-outils, dans le réseau d'éclairage et à d'autres fins, la tension aux extrémités de la ligne doit être réduite. Ceci est réalisé à l'aide de transformateurs abaisseurs. De plus, une diminution de la tension et, par conséquent, une augmentation de l'intensité du courant se produisent généralement en plusieurs étapes. A chaque étape, la tension diminue et la zone couverte par le réseau électrique s'élargit. Le schéma de transport et de distribution de l'électricité est illustré sur la figure.

Les centrales électriques dans un certain nombre de régions du pays sont reliées par des lignes de transport à haute tension, formant un réseau électrique commun auquel les consommateurs sont connectés. Une telle association s'appelle un système de puissance. Le système électrique assure l'approvisionnement ininterrompu en énergie des consommateurs, quel que soit leur emplacement.

L'utilisation de l'électricité.

L'utilisation de l'énergie électrique dans divers domaines scientifiques.

Considérons ces questions sur des exemples spécifiques. Environ 80% de la croissance du PIB (produit intérieur brut) dans les pays développés est réalisée grâce à l'innovation technique, dont la plupart est liée à l'utilisation de l'électricité. Tout ce qui est nouveau dans l'industrie, l'agriculture et la vie quotidienne nous vient grâce aux nouveaux développements dans diverses branches de la science.

Désormais, ils sont utilisés dans tous les domaines de l'activité humaine: pour enregistrer et stocker des informations, créer des archives, préparer et éditer des textes, effectuer des travaux de dessin et de graphisme, automatiser la production et l'agriculture. L'électronisation et l'automatisation de la production sont les conséquences les plus importantes de la "seconde révolution industrielle" ou "microélectronique" dans les économies des pays développés. Le développement de l'automatisation intégrée est directement lié à la microélectronique, dont une étape qualitativement nouvelle a commencé après l'invention en 1971 du microprocesseur - un dispositif logique microélectronique intégré à divers appareils pour contrôler leur fonctionnement.

Les microprocesseurs ont accéléré la croissance de la robotique. La plupart des robots utilisés aujourd'hui appartiennent à la soi-disant première génération et sont utilisés dans le soudage, le découpage, le pressage, le revêtement, etc. Les robots de deuxième génération qui les remplacent sont équipés de dispositifs de reconnaissance de l'environnement. Et les robots - les "intellectuels" de la troisième génération vont "voir", "sentir", "entendre". Les scientifiques et les ingénieurs appellent l'énergie nucléaire, l'exploration spatiale, le transport, le commerce, l'entreposage, les soins médicaux, le traitement des déchets et le développement de la richesse des fonds marins parmi les domaines les plus prioritaires pour l'utilisation des robots. La majorité des robots fonctionnent à l'énergie électrique, mais l'augmentation de la consommation d'électricité des robots est compensée par la réduction des coûts énergétiques dans de nombreux processus de fabrication à forte intensité énergétique grâce à l'introduction de méthodes plus intelligentes et de nouveaux processus technologiques économes en énergie.

Mais revenons à la science. Tous les nouveaux développements théoriques sont vérifiés expérimentalement après des calculs informatiques. Et, en règle générale, à ce stade, la recherche est effectuée à l'aide de mesures physiques, d'analyses chimiques, etc. Ici, les outils de recherche scientifique sont divers - de nombreux instruments de mesure, accélérateurs, microscopes électroniques, tomographes à résonance magnétique, etc. La plupart de ces instruments de science expérimentale fonctionnent à l'énergie électrique.

La science dans le domaine des communications et des communications se développe très rapidement. La communication par satellite est utilisée non seulement comme moyen de communication internationale, mais aussi dans la vie quotidienne - les antennes paraboliques ne sont pas rares dans notre ville. Les nouveaux moyens de communication, tels que la technologie de la fibre, peuvent réduire considérablement la perte d'électricité lors du processus de transmission des signaux sur de longues distances.

La science et la sphère du management ne sont pas passées à côté. Au fur et à mesure que la révolution scientifique et technologique se développe, que les sphères de production et de non-production de l'activité humaine s'étendent, la gestion commence à jouer un rôle de plus en plus important dans l'amélioration de leur efficacité. D'une forme d'art, jusqu'à récemment basée sur l'expérience et l'intuition, la gestion est aujourd'hui devenue une science. La science de la gestion, les lois générales de réception, de stockage, de transmission et de traitement de l'information s'appelle la cybernétique. Ce terme vient des mots grecs "timonier", "timonier". On le trouve dans les écrits des philosophes grecs anciens. Cependant, sa nouvelle naissance a effectivement eu lieu en 1948, après la publication du livre "Cybernetics" du scientifique américain Norbert Wiener.

Avant le début de la révolution "cybernétique", il n'y avait que l'informatique papier, dont le principal moyen de perception était le cerveau humain, et qui n'utilisait pas l'électricité. La révolution "cybernétique" a donné naissance à une informatique-machine fondamentalement différente, correspondant à des flux d'informations gigantesquement accrus, dont la source d'énergie est l'électricité. Des moyens complètement nouveaux d'obtenir des informations, leur accumulation, leur traitement et leur transmission ont été créés, qui forment ensemble une structure d'information complexe. Il comprend des systèmes de contrôle automatique (systèmes de contrôle automatisés), des banques de données d'informations, des bases d'informations automatisées, des centres informatiques, des terminaux vidéo, des copieurs et des télégraphes, des systèmes d'information nationaux, des systèmes de communication par satellite et à fibre optique à haut débit - tout cela s'est étendu de manière illimitée le périmètre d'utilisation de l'électricité.

De nombreux scientifiques pensent qu'il s'agit ici d'une nouvelle civilisation « de l'information » qui se substitue à l'organisation traditionnelle d'une société de type industriel. Cette spécialisation se caractérise par les caractéristiques importantes suivantes :

· généralisation de l'utilisation des technologies de l'information dans la production matérielle et immatérielle, dans le domaine de la science, de l'éducation, de la santé, etc. ;

la présence d'un vaste réseau de diverses banques de données, y compris à usage public;

transformation de l'information en l'un des facteurs les plus importants du développement économique, national et personnel;

libre circulation de l'information dans la société.

Une telle transition d'une société industrielle à une "civilisation de l'information" est devenue possible en grande partie grâce au développement de l'énergie et à la fourniture d'un type d'énergie pratique à transmettre et à utiliser - l'énergie électrique.

L'électricité en production.

La société moderne ne peut se concevoir sans l'électrification des activités de production. Déjà à la fin des années 1980, plus d'1/3 de toute la consommation d'énergie dans le monde était réalisée sous forme d'énergie électrique. Au début du siècle prochain, cette proportion pourrait passer à 1/2. Une telle augmentation de la consommation d'électricité est principalement associée à une augmentation de sa consommation dans l'industrie. La majeure partie des entreprises industrielles travaille à l'énergie électrique. Une forte consommation d'électricité est typique des industries à forte intensité énergétique telles que la métallurgie, l'aluminium et les industries mécaniques.

Électricité dans la maison.

L'importance de l'électricité dans notre vie peut être couverte par un poème entier, elle est si importante dans notre vie et nous y sommes tellement habitués. Bien que nous ne remarquions plus qu'elle vient chez nous, mais quand elle est éteinte, cela devient très inconfortable.

Appréciez l'électricité!

Bibliographie.

1. Manuel de S.V. Gromov "Physique, 10e année". Moscou : Lumières.

2. Dictionnaire encyclopédique d'un jeune physicien. Composé. VIRGINIE. Chuyanov, Moscou : Pédagogie.

3. Allion L., Wilcons W.. Physique. Moscou : Nauka.

4. Koltun M. Monde de la physique. Moscou.

5. Sources d'énergie. Faits, problèmes, solutions. Moscou : Science et technologie.

6. Sources d'énergie non traditionnelles. Moscou : Connaissance.

7. Yudasin L.S. Energy : problèmes et espoirs. Moscou : Lumières.

8. Podgorny A.N. L'énergie hydrogène. Moscou : Nauka.

Établissement d'enseignement public de la République tchouvache SPO "ASHT" du ministère de l'Éducation de Tchouvachie

MÉTHODOLOGIQUE

DÉVELOPPEMENT

classe ouverte dans la discipline "Physique"

Thème : Production, transport et consommation d'énergie électrique

catégorie de qualification la plus élevée

Alatyr, 2012

CONSIDÉRÉ

lors d'une réunion de la commission méthodologique

sciences humaines et naturelles

disciplines

Protocole n° __ en date du "___" ______ 2012

Président_____________________

Reviewer: Ermakova N.E., Chargé de cours, BEI CR SPO "ASHT", Président du Comité Central des Sciences Humaines et Naturelles

Aujourd'hui, l'énergie reste la principale composante de la vie humaine. Il permet de créer divers matériaux et est l'un des principaux facteurs de développement des nouvelles technologies. En termes simples, sans maîtriser divers types d'énergie, une personne n'est pas capable d'exister pleinement. Il est difficile d'imaginer l'existence d'une civilisation moderne sans électricité. Si la lumière est éteinte dans notre appartement pendant au moins quelques minutes, nous subissons déjà de nombreux désagréments. Et que se passe-t-il lorsqu'il y a une coupure de courant pendant plusieurs heures ! Le courant électrique est la principale source d'électricité. C'est pourquoi il est si important de représenter les bases physiques pour obtenir, transmettre et utiliser le courant électrique alternatif.

Note explicative
Contenu de la partie principale
Liste bibliographique
Applications.

Note explicative

Objectifs:
- familiariser les étudiants avec les bases physiques de la production, de la transmission et

utilisation de l'énergie électrique

Contribuer à la formation des compétences d'information et de communication chez les étudiants

compétences

Approfondir les connaissances sur le développement de l'industrie de l'énergie électrique et sur l'environnement

problèmes, en encourageant le sens des responsabilités pour la préservation de l'environnement

Justification du sujet choisi :

Il est impossible d'imaginer notre vie aujourd'hui sans énergie électrique. L'industrie électrique a envahi toutes les sphères de l'activité humaine : l'industrie et l'agriculture, la science et l'espace. Notre mode de vie est impensable sans électricité. L'électricité a été et reste le principal composant de la vie humaine. Quelle sera l'énergie du XXIème siècle ? Pour répondre à cette question, il est nécessaire de connaître les principales méthodes de production d'électricité, d'étudier les problèmes et les perspectives de la production d'électricité moderne non seulement en Russie, mais également sur le territoire de Tchouvachie et d'Alatyr.Cette leçon permet aux étudiants de développer la capacité traiter l'information et appliquer les connaissances théoriques dans la pratique, développer des compétences de travail indépendant avec diverses sources d'information. Cette leçon révèle les possibilités de former des compétences d'information et de communication

Plan de cours

dans la discipline "Physique"
Date: 16/04/2012
Groupe : 11 téléviseurs
Objectifs:

- éducatif: - familiariser les étudiants avec les bases physiques de la production,

transport et utilisation de l'énergie électrique

Contribuer à la formation de l'information et

compétence communicative

Approfondir les connaissances sur le développement de l'industrie de l'énergie électrique et

ces problèmes environnementaux, en favorisant le sens des responsabilités

pour la préservation de l'environnement

- développement:: - former les compétences pour traiter l'information et appliquer

connaissance de la théorie dans la pratique;

Développer des compétences pour travailler de manière autonome avec une variété de

sources d'information

Développer un intérêt cognitif pour le sujet.
- éducatif: - éduquer l'activité cognitive des étudiants;

Développer la capacité d'écouter et d'être entendu;

Cultiver l'autonomie des étudiants dans l'acquisition de nouvelles

connaissance

- développer des compétences de communication lors du travail en groupe
Tâche: formation de compétences clés dans l'étude de la production, de la transmission et de l'utilisation de l'énergie électrique
Genre de classe- cours
Type de leçon- leçon combinée
Moyens d'éducation: manuels scolaires, ouvrages de référence, documents à distribuer, projecteur multimédia,

écran, présentation électronique

Avancement de la leçon :

Moment d'organisation (vérification des absents, préparation du groupe pour la leçon)
Organisation de l'espace cible
Vérifier les connaissances des étudiants, rapporter le sujet et le plan d'enquête, fixer des objectifs

Sujet : "Transformateurs"

Gestes de l'enseignant

Actions étudiantes

Méthodes

Conduit une conversation frontale, corrige les réponses des élèves :

1) Quels sont les avantages de l'énergie électrique par rapport aux autres types d'énergie ?

2) Quel appareil est utilisé pour modifier l'intensité du courant et de la tension alternatifs ?

3) Quel est son objectif ?

4) Quelle est la structure du transformateur ?

6) Quel est le rapport de transformation ? Comment ça se passe numériquement ?

7) Quel transformateur est appelé élévateur, quel abaisseur ?

8) Qu'appelle-t-on la puissance du transformateur ?

Propose de résoudre un problème

Effectue des tests
Offre aux étudiants les clés du test pour l'auto-examen

Répondez aux questions
1. Trouver les bonnes réponses
2. Corrigez les réponses des camarades
3. Développer des critères pour leur comportement
4. Comparer et trouver des phénomènes communs et différents

Analyser la solution, rechercher les erreurs, justifier la réponse

Répondre aux questions du test
Procéder au recoupement des tests

Conversation frontale

Résolution de problème

Essai

Synthèse des résultats de la vérification des principales dispositions de la section étudiée
Signaler un sujet, fixer un objectif, un plan d'étude de nouveau matériel

Thème : "Production, transport et consommation d'électricité"
Plan : 1) Production d'électricité :

a) Énergie industrielle (HPP, TPP, NPP)

b) Énergies alternatives (GeoTPP, SPP, WPP, TPP)

2) Transmission d'électricité

3) Utilisation efficace de l'énergie électrique

4) Énergie de la République Chuvash

Motivation de l'activité éducative des étudiants

Gestes de l'enseignant

Actions étudiantes

Méthode d'étude

Organise l'espace cible, présente le plan d'étude du sujet
Introduit les méthodes de base de la production d'électricité
Invite les élèves à mettre en évidence les fondements physiques de la production d'électricité
Propose de remplir un tableau récapitulatif
Forme la capacité de traiter l'information, de mettre en évidence l'essentiel, d'analyser, de comparer, de trouver des éléments communs et différents, de tirer des conclusions;

Reconnaître les objectifs, rédiger un plan

Écouter, comprendre, analyser

Faire un rapport, écouter l'orateur, comprendre ce qu'il a entendu, tirer des conclusions

Explorer les moyens, résumer, tirer des conclusions, remplir le tableau
Comparez, trouvez des éléments communs et différents

Travail indépendant avancé

Étude
Rapports étudiants

Fixation de nouveau matériel

Généralisation et systématisation du matériel.
Résumé de la leçon.
Tâche pour le travail indépendant des étudiants pendant le temps parascolaire.

Manuel § 39-41, compléter le tableau

Thème : Production, transport et consommation d'électricité
Il est impossible d'imaginer notre vie aujourd'hui sans énergie électrique. L'industrie électrique a envahi toutes les sphères de l'activité humaine : l'industrie et l'agriculture, la science et l'espace. Notre mode de vie est impensable sans électricité. Une utilisation aussi répandue de l'électricité est due à ses avantages par rapport aux autres types d'énergie. L'électricité a été et reste le composant principal de la vie humaine.Les principales questions - de quelle quantité d'énergie l'humanité a-t-elle besoin ? Quelle sera l'énergie du XXIème siècle ? Pour répondre à ces questions, il est nécessaire de connaître les principales méthodes de production d'électricité, d'étudier les problèmes et les perspectives de la production d'électricité moderne non seulement en Russie, mais également sur le territoire de Tchouvachie et d'Alatyr.

La conversion de divers types d'énergie en énergie électrique se produit dans les centrales électriques. Considérez les fondements physiques de la production d'électricité dans les centrales électriques.

Données statistiques sur la production d'électricité en Russie, milliards de kWh

Selon le type d'énergie convertie, les centrales électriques peuvent être divisées en les principaux types suivants :

Centrales électriques industrielles : HPP, TPP, NPP
Centrales à énergies alternatives : PES, SES, WES, GeoTPS

centrales hydroélectriques
Une centrale hydroélectrique est un complexe de structures et d'équipements au moyen desquels l'énergie du flux d'eau est convertie en énergie électrique. Dans une centrale hydroélectrique, l'électricité est obtenue en utilisant l'énergie de l'eau s'écoulant d'un niveau supérieur à un niveau inférieur et faire tourner une turbine. Le barrage est l'élément le plus important et le plus coûteux d'une centrale hydroélectrique. L'eau s'écoule de l'amont vers l'aval par des conduites spéciales ou par des canaux aménagés dans le corps du barrage et acquiert une grande vitesse. Le jet d'eau entre dans les pales de la turbine hydraulique. Le rotor de l'hydroturbine est entraîné par la force centrifuge du jet d'eau. L'arbre de la turbine est relié à l'arbre d'un générateur électrique, et lorsque le rotor du générateur tourne, l'énergie mécanique du rotor est convertie en énergie électrique.
La caractéristique la plus importante des ressources hydroélectriques par rapport aux ressources en carburant et en énergie est leur renouvellement continu. Le manque de besoin de combustible pour les centrales hydroélectriques détermine le faible coût de l'électricité produite aux centrales hydroélectriques. Cependant, l'hydroélectricité n'est pas respectueuse de l'environnement. Lorsqu'un barrage est construit, un réservoir se forme. L'eau inondant de vastes zones modifie irréversiblement l'environnement. L'élévation du niveau de la rivière par un barrage peut provoquer des marécages, de la salinité, des changements dans la végétation côtière et le microclimat. Par conséquent, la création et l'utilisation d'ouvrages hydrauliques respectueux de l'environnement sont si importantes.
Centrales thermiques
La centrale thermique (TPP) est une centrale électrique qui génère de l'énergie électrique à la suite de la conversion de l'énergie thermique libérée lors de la combustion de combustibles fossiles. Les principaux types de combustibles pour les centrales thermiques sont les ressources naturelles - gaz, charbon, tourbe, schiste bitumineux, mazout. Les centrales thermiques sont divisées en deux groupes : les centrales à condensation et les centrales de cogénération ou de chauffage (CHP). Les stations de condensation alimentent les consommateurs uniquement en énergie électrique. Ils sont construits à proximité des gisements de combustible local afin de ne pas l'emporter sur de longues distances. Les centrales de chauffage fournissent aux consommateurs non seulement de l'énergie électrique, mais également de la chaleur - vapeur ou eau chaude, de sorte que les centrales de cogénération sont construites à proximité des récepteurs de chaleur, au centre des régions industrielles et des grandes villes pour réduire la longueur des réseaux de chauffage. Le combustible est transporté vers la centrale de cogénération depuis les lieux de son extraction. Une chaudière à eau est installée dans la salle des machines de la TPP. En raison de la chaleur générée par la combustion du combustible, l'eau de la chaudière à vapeur se réchauffe, s'évapore et la vapeur saturée résultante est portée à une température de 550 ° C et, sous une pression de 25 MPa, pénètre dans la turbine à vapeur. via la conduite de vapeur, dont le but est de convertir l'énergie thermique de la vapeur en énergie mécanique. L'énergie de mouvement de la turbine à vapeur est convertie en énergie électrique par un générateur dont l'arbre est directement relié à l'arbre de la turbine. Après la turbine à vapeur, la vapeur d'eau, ayant déjà une basse pression et une température d'environ 25 ° C, pénètre dans le condenseur. Ici, la vapeur est convertie en eau au moyen d'eau de refroidissement, qui est renvoyée à la chaudière au moyen d'une pompe. Le cycle recommence. Les centrales thermiques fonctionnent avec des combustibles fossiles, mais ce sont malheureusement des ressources naturelles irremplaçables. De plus, le fonctionnement des centrales thermiques s'accompagne de problèmes environnementaux : lors de la combustion du combustible, une pollution thermique et chimique de l'environnement se produit, ce qui a un effet néfaste sur le monde vivant des plans d'eau et la qualité de l'eau potable.
Centrales nucléaires
Une centrale nucléaire (NPP) est une centrale électrique dans laquelle l'énergie nucléaire (nucléaire) est convertie en énergie électrique. Les centrales nucléaires fonctionnent sur le même principe que les centrales thermiques, mais elles utilisent l'énergie issue de la fission des noyaux d'atomes lourds (uranium, plutonium) pour la vaporisation. Des réactions nucléaires ont lieu dans le cœur du réacteur, accompagnées d'un dégagement d'énergie énorme. L'eau qui entre en contact avec les éléments combustibles dans le cœur du réacteur leur enlève de la chaleur et transfère cette chaleur dans l'échangeur de chaleur également à l'eau, mais ne présentant plus de danger de rayonnement radioactif. Puisque l'eau dans l'échangeur de chaleur se transforme en vapeur, on l'appelle un générateur de vapeur. La vapeur chaude entre dans la turbine, qui convertit l'énergie thermique de la vapeur en énergie mécanique. L'énergie de mouvement de la turbine à vapeur est convertie en énergie électrique par un générateur dont l'arbre est directement relié à l'arbre de la turbine. Les centrales nucléaires, qui sont le type de centrales électriques le plus moderne, présentent un certain nombre d'avantages significatifs par rapport aux autres types de centrales électriques : elles ne nécessitent pas de liaison à une source de matières premières et peuvent en fait être placées n'importe où, et sont considérées comme sans danger pour l'environnement. pendant le fonctionnement normal. Mais en cas d'accidents dans les centrales nucléaires, il existe un danger potentiel de pollution radioactive de l'environnement. De plus, l'élimination des déchets radioactifs et le démantèlement des centrales nucléaires qui ont fait leur temps restent un problème important.
Les énergies alternatives sont un ensemble de méthodes prometteuses d'obtention d'énergie moins répandues que les traditionnelles, mais intéressantes en raison de la rentabilité de leur utilisation avec un faible risque d'atteinte à l'écologie du territoire. Source d'énergie alternative - une méthode, un dispositif ou une structure qui vous permet de recevoir de l'énergie électrique (ou un autre type d'énergie requis) et remplace les sources d'énergie traditionnelles qui fonctionnent au pétrole, au gaz naturel et au charbon. Le but de la recherche de sources d'énergie alternatives est la nécessité de l'obtenir à partir de l'énergie de ressources et de phénomènes naturels renouvelables ou pratiquement inépuisables.
Centrales marémotrices
L'utilisation de l'énergie marémotrice a commencé au XIe siècle, lorsque des moulins et des scieries sont apparus sur les rives de la mer Blanche et de la mer du Nord. Deux fois par jour, le niveau des océans s'élève alors sous l'influence des forces gravitationnelles de la Lune et du Soleil, qui attirent à eux des masses d'eau. Loin de la côte, les fluctuations du niveau de l'eau ne dépassent pas 1 m, mais près de la côte, elles peuvent atteindre 13 à 18 mètres. Pour le dispositif de la centrale marémotrice (PES) la plus simple, une piscine est nécessaire - une baie bloquée par un barrage ou une embouchure de rivière. Il y a des ponceaux dans le barrage et des turbines hydrauliques sont installées qui font tourner le générateur. Il est considéré comme économiquement faisable de construire des centrales marémotrices dans des zones où les fluctuations du niveau de la mer sont d'au moins 4 mètres. Dans les centrales marémotrices à double effet, les turbines sont entraînées par le mouvement de l'eau de la mer vers la piscine et vice-versa. Les centrales marémotrices bidirectionnelles sont capables de produire de l'électricité en continu pendant 4 à 5 heures avec des pauses de 1 à 2 heures quatre fois par jour. Pour augmenter le temps de fonctionnement des turbines, il existe des schémas plus complexes - avec deux, trois piscines et plus, mais le coût de tels projets est très élevé. L'inconvénient des centrales marémotrices est qu'elles ne sont construites que sur les rives des mers et des océans, de plus, elles ne développent pas une puissance très élevée et les marées ne se produisent que deux fois par jour. Et même ils ne sont pas respectueux de l'environnement. Ils perturbent les échanges normaux d'eau salée et d'eau douce et donc les conditions de vie de la faune et de la flore marines. Ils affectent également le climat, puisqu'ils modifient le potentiel énergétique des eaux marines, leur vitesse et le territoire de déplacement.
parcs éoliens
L'énergie éolienne est une forme indirecte d'énergie solaire, résultant de la différence de température et de pression dans l'atmosphère terrestre. Environ 2% de l'énergie solaire qui atteint la Terre est convertie en énergie éolienne. Le vent est une source d'énergie renouvelable. Son énergie peut être utilisée dans presque toutes les régions de la Terre. Obtenir de l'électricité à partir de centrales éoliennes est une tâche extrêmement attrayante, mais en même temps techniquement difficile. La difficulté réside dans la très grande dispersion de l'énergie éolienne et dans son inconstance. Le principe de fonctionnement des parcs éoliens est simple : le vent fait tourner les pales de l'installation, mettant en mouvement l'arbre du générateur. Le générateur génère de l'énergie électrique, et ainsi l'énergie éolienne est convertie en courant électrique. Les parcs éoliens sont très bon marché à produire, mais leur capacité est faible et ils dépendent des conditions météorologiques pour fonctionner. De plus, ils sont très bruyants, de sorte que les grandes installations doivent même être éteintes la nuit. De plus, les parcs éoliens interfèrent avec le trafic aérien, et même les ondes radio. L'utilisation de parcs éoliens provoque un affaiblissement local de la force des flux d'air, ce qui nuit à la ventilation des zones industrielles et affecte même le climat. Enfin, pour l'utilisation de parcs éoliens, de vastes surfaces sont nécessaires, bien plus que pour d'autres types de générateurs d'électricité. Néanmoins, les parcs éoliens isolés avec des moteurs thermiques en réserve et les parcs éoliens fonctionnant en parallèle avec des centrales thermiques et hydrauliques devraient occuper une place prépondérante dans l'approvisionnement énergétique des zones où la vitesse du vent dépasse 5 m/s.
centrales géothermiques
L'énergie géothermique est l'énergie des régions intérieures de la Terre. L'éruption des volcans est une preuve évidente de l'énorme chaleur à l'intérieur de la planète. Les scientifiques estiment la température du noyau de la Terre à des milliers de degrés Celsius. La chaleur géothermique est la chaleur contenue dans l'eau chaude souterraine et la vapeur d'eau, et la chaleur des roches sèches chauffées. Les centrales thermiques géothermiques (GeoTPP) convertissent la chaleur interne de la Terre (l'énergie des sources d'eau chaude) en énergie électrique. Les sources d'énergie géothermique peuvent être des piscines souterraines de caloporteurs naturels - eau chaude ou vapeur. Il s'agit essentiellement de "chaudières souterraines" directement prêtes à l'emploi, d'où l'eau ou la vapeur peuvent être extraites à l'aide de forages ordinaires. La vapeur naturelle ainsi obtenue, après épuration préalable des gaz qui provoquent la destruction des canalisations, est envoyée dans des turbines reliées à des générateurs électriques. L'utilisation de l'énergie géothermique ne nécessite pas de coûts élevés, car. dans ce cas, nous parlons de sources d'énergie déjà « prêtes à l'emploi », créées par la nature elle-même. Les inconvénients de GeoTPP incluent la possibilité d'un affaissement local des sols et le réveil de l'activité sismique. Et les gaz qui sortent du sol créent beaucoup de bruit aux alentours et peuvent, de plus, contenir des substances toxiques. De plus, il n'est pas possible de construire un GeoTPP partout, car les conditions géologiques sont nécessaires à sa construction.
Centrales solaires
L'énergie solaire est la source d'énergie la plus grandiose, la moins chère, mais peut-être la moins utilisée par l'homme. La conversion de l'énergie solaire en énergie électrique est réalisée à l'aide de centrales solaires. Il existe des centrales solaires thermodynamiques, dans lesquelles l'énergie solaire est d'abord convertie en chaleur, puis en électricité ; et des centrales photovoltaïques qui convertissent directement l'énergie solaire en énergie électrique. Les stations photovoltaïques fournissent une alimentation ininterrompue aux bouées fluviales, aux feux de signalisation, aux systèmes de communication d'urgence, aux balises lumineuses et à de nombreux autres objets situés dans des endroits difficiles d'accès. Au fur et à mesure de l'amélioration des batteries solaires, elles seront utilisées dans les bâtiments résidentiels pour l'alimentation électrique autonome (chauffage, eau chaude sanitaire, éclairage et alimentation des appareils électroménagers). Les centrales solaires présentent un avantage significatif par rapport aux autres types de centrales : l'absence d'émissions nocives et la propreté de l'environnement, un fonctionnement silencieux et la préservation de l'intérieur de la terre intact.
Transport d'électricité à distance
L'électricité est produite à proximité de sources de carburant ou de ressources en eau, alors que ses consommateurs sont situés partout. Par conséquent, il est nécessaire de transporter l'électricité sur de longues distances. Considérons un diagramme schématique de la transmission de l'électricité d'un générateur à un consommateur. En règle générale, les générateurs de courant alternatif dans les centrales électriques produisent une tension ne dépassant pas 20 kV, car à des tensions plus élevées, la possibilité de claquage électrique de l'isolation dans l'enroulement et dans d'autres parties du générateur augmente fortement. Pour maintenir la puissance transmise, la tension dans la ligne de transport d'énergie doit être maximale, de sorte que des transformateurs élévateurs sont installés dans les grandes centrales électriques. Cependant, la tension dans la ligne électrique est limitée : si la tension est trop élevée, des décharges se produisent entre les fils, entraînant des pertes d'énergie. Pour l'utilisation de l'électricité dans les entreprises industrielles, une réduction significative de la tension est nécessaire, réalisée à l'aide de transformateurs abaisseurs. Une réduction supplémentaire de la tension à une valeur d'environ 4 kV est nécessaire pour la distribution d'énergie via les réseaux locaux, c'est-à-dire le long des fils que nous voyons à la périphérie de nos villes. Les transformateurs moins puissants réduisent la tension à 220 V (la tension utilisée par la plupart des consommateurs individuels).

Utilisation efficace de l'électricité
L'électricité occupe une place importante dans le poste de dépenses de chaque famille. Son utilisation efficace réduira considérablement les coûts. De plus en plus, ordinateurs, lave-vaisselle, robots culinaires sont « enregistrés » dans nos appartements. Par conséquent, le coût de l'électricité est très important. L'augmentation de la consommation d'énergie entraîne une consommation supplémentaire de ressources naturelles non renouvelables : charbon, pétrole, gaz. Lorsque du carburant est brûlé, du dioxyde de carbone est libéré dans l'atmosphère, ce qui entraîne des changements climatiques néfastes. Économiser de l'électricité vous permet de réduire la consommation de ressources naturelles, et donc de réduire les émissions de substances nocives dans l'atmosphère.

Quatre étapes d'économie d'énergie

N'oubliez pas d'éteindre les lumières.
Utilisez des ampoules à économie d'énergie et des appareils électroménagers de classe A.
Il est bon d'isoler les fenêtres et les portes.
Installez des régulateurs d'apport de chaleur (serpentins avec vanne).

L'industrie énergétique de la Tchouvachie est l'une des industries les plus développées de la république, dont dépend directement le bien-être social, économique et politique. L'énergie est la base du fonctionnement de l'économie et le support vital de la république. Le travail du complexe énergétique de Tchouvachie est si étroitement lié à la vie quotidienne de chaque entreprise, institution, entreprise, maison, chaque appartement et, par conséquent, de chaque habitant de notre république.

Au tout début du XXe siècle, lorsque l'industrie de l'énergie électrique en était encore à ses premiers pas concrets.

Avant 1917 Sur le territoire de la Tchouvachie moderne, il n'y avait pas une seule centrale électrique à usage public. Les maisons paysannes étaient éclairées à la torche.

Il n'y avait que 16 moteurs principaux dans l'industrie. Dans le district d'Alatyrsky, l'électricité était produite et utilisée dans une scierie et des moulins à farine. Il y avait une petite centrale électrique à la distillerie près de Marposad. Les marchands Talantsevs avaient leur propre centrale électrique à l'huilerie de Yadrin. À Cheboksary, le marchand Efremov possédait une petite centrale électrique. Elle desservait la scierie et ses deux maisons.

Il n'y avait presque pas de lumière dans les maisons et dans les rues des villes de Tchouvachie.

Le développement de l'énergie en Tchouvachie commence après 1917. Depuis 1918 la construction de centrales électriques publiques commence, de nombreux travaux sont en cours pour créer une industrie de l'énergie électrique dans la ville d'Alatyr. Il a été décidé de construire la première centrale électrique à cette époque dans l'ancienne usine de Popov.

A Cheboksary, le département des services communaux s'occupait des questions d'électrification. Grâce à ses efforts en 1918. la centrale électrique de la scierie, propriété du marchand Efremov, a repris ses activités. L'électricité a été livrée par deux lignes aux institutions gouvernementales et à l'éclairage public.

La formation de la région autonome de Chuvash (24 juin 1920) a créé des conditions favorables au développement de l'énergie. C'était en 1920. en relation avec le besoin aigu, le département régional des services publics a équipé la première petite centrale électrique à Cheboksary, d'une capacité de 12 kW.

La centrale de Mariinsko-Posad a été équipée en 1919. La centrale électrique de la ville de Marposad a commencé à fournir de l'électricité. La centrale électrique de Tsivilskaya a été construite en 1919, mais en raison du manque de lignes électriques, l'approvisionnement en électricité n'a commencé à être produit qu'à partir de 1923.

Ainsi, les premières fondations de l'industrie électrique de Tchouvachie ont été posées pendant les années d'intervention et de guerre civile. Les premières petites centrales électriques municipales à usage public d'une capacité totale d'environ 20 kW ont été créées.

Avant la révolution de 1917, il n'y avait pas une seule borne électrique à usage public sur le territoire de la Tchouvachie, une torche régnait dans les maisons. Avec une torche ou une lampe à pétrole, ils travaillaient même dans de petits ateliers. Ici, les artisans utilisaient des équipements à entraînement mécanique. Dans les entreprises plus solides, où les produits agricoles et forestiers étaient transformés, le papier était bouilli, le beurre était baratté et la farine était moulue,

il y avait 16 moteurs de faible puissance.

Sous les bolcheviks, la ville d'Alatyr est devenue une pionnière dans le secteur énergétique de la Tchouvachie. Dans cette petite ville, grâce aux efforts du conseil économique local, la première centrale électrique publique est apparue.

À Cheboksary, toute électrification en 1918 a été réduite au fait que la centrale électrique a été restaurée dans une scierie confisquée au marchand Efremov, connue sous le nom de « Imeni 25 Octobr ». Cependant, son électricité ne suffisait qu'à éclairer certaines rues et institutions de l'État (selon les statistiques, en 1920, environ 100 ampoules d'une capacité de 20 bougies brillaient pour les fonctionnaires de la ville).

En 1924, trois autres petites centrales électriques ont été construites et, le 1er octobre 1924, l'Association tchouvache des centrales électriques communales, CHOKES, a été créée pour gérer la base énergétique en expansion. En 1925, le Comité de planification d'État de la république a adopté un plan d'électrification, qui prévoyait la construction de 8 nouvelles centrales électriques en 5 ans - 5 urbaines (à Cheboksary, Kanash, Marposad, Tsivilsk et Yadrin) et 3 rurales (à Ibresy, Urnaire et Urnaire). La mise en œuvre de ce projet a permis d'électrifier 100 villages - principalement dans les districts de Cheboksary et Tsivilsky et le long de l'autoroute Cheboksary-Kanash, 700 ménages paysans et quelques ateliers d'artisanat.
Au cours de 1929-1932, la capacité des centrales électriques municipales et industrielles de la république a été multipliée par près de 10 ; la production d'électricité par ces centrales a été multipliée par près de 30.

Pendant la Grande Guerre patriotique, de grandes mesures ont été prises pour renforcer et développer la base énergétique de l'industrie de la république. L'augmentation des capacités s'est produite principalement en raison de la croissance des capacités des centrales électriques de district, communales et rurales. Les ingénieurs électriques de Tchouvachie ont résisté à l'épreuve avec honneur et ont rempli leur devoir patriotique. Ils ont compris que l'électricité produite était d'abord nécessaire aux entreprises qui répondaient aux commandes du front.

Au cours des années du plan quinquennal d'après-guerre dans l'ASSR de Chuvash, 102 centrales électriques rurales ont été construites et mises en service, incl. 69 HPP et 33 TPP. La fourniture d'électricité à l'agriculture a triplé par rapport à 1945.
En 1953, à Alatyr, par ordre signé par Staline, la construction du TPP d'Alatyr a commencé. Le premier turbogénérateur d'une capacité de 4 MW a été mis en service en 1957, le 2e - en 1959. Selon les prévisions, la puissance du TPP aurait dû être suffisante jusqu'en 1985 pour la ville et la région et pour fournir de l'électricité au Turgenev Svetozavod en Mordovie.

Liste bibliographique

Manuel de S.V. Gromov "Physique, 10e année". Moscou : Lumières.
Dictionnaire encyclopédique d'un jeune physicien. Composé. VIRGINIE. Chuyanov, Moscou : Pédagogie.
Allion L., Wilcons W.. Physique. Moscou : Nauka.
Koltun M. Monde de la physique. Moscou.
Sources d'énergie. Faits, problèmes, solutions. Moscou : Science et technologie.
Sources d'énergie non traditionnelles. Moscou : Connaissance.
Yudasin L.S. Energy : problèmes et espoirs. Moscou : Lumières.
Podgorny A.N. L'énergie hydrogène. Moscou : Nauka.

annexe

Centrale électrique	Source d'énergie primaire	Schéma de conversion énergie	Avantages	désavantages






GéoTPP				.

Fiche d'autocontrôle

Terminer la phrase: Le système d'alimentation est Système électrique de la centrale Système électrique d'une seule ville Le système électrique des régions du pays, relié par des lignes électriques à haute tension	Système énergétique - Le système électrique des régions du pays, relié par des lignes électriques à haute tension
Quelle est la source d'énergie dans une centrale hydroélectrique ? Pétrole, charbon, gaz L'énergie éolienne l'énergie de l'eau
Quelles sources d'énergie - renouvelables ou non renouvelables - sont utilisées en République de Tchouvachie ?	non renouvelable
Classez par ordre chronologique les sources d'énergie devenues disponibles pour l'humanité, en commençant par la plus ancienne : A. Traction électrique ; B. Énergie atomique ; B. Énergie musculaire des animaux domestiques ; D. L'énergie de la vapeur.
Nommez les sources d'énergie que vous connaissez et dont l'utilisation réduira l'impact environnemental de l'industrie de l'énergie électrique.	PSE GéoTPP
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Introduction
II Production et utilisation de l'électricité
1. Production d'énergie
1.1 Générateur
2. Consommation d'électricité
Transformateurs III
1. Rendez-vous
2. Classement
3. Appareil
4. Caractéristiques
5. Modes
5.1 Ralenti
5.2 Mode court-circuit
5.3 Mode de chargement
IV Transmission de puissance
V GOELRO
1. Histoire
2. Résultats
VI Liste des références

Introduction

L'électricité, l'un des types d'énergie les plus importants, joue un rôle énorme dans le monde moderne. Elle est au cœur des économies des États, déterminant leur position sur la scène internationale et leur niveau de développement. D'énormes sommes d'argent sont investies chaque année dans le développement des industries scientifiques liées à l'électricité.
L'électricité fait partie intégrante de la vie quotidienne, il est donc important d'avoir des informations sur les caractéristiques de sa production et de son utilisation.

II. Production et consommation d'électricité

1. Production d'énergie

La production d'électricité est la production d'électricité en la convertissant à partir d'autres types d'énergie à l'aide de dispositifs techniques spéciaux.
Pour générer de l'électricité, utilisez :
Générateur électrique - une machine électrique dans laquelle le travail mécanique est converti en énergie électrique.
Une batterie solaire ou une cellule photoélectrique est un appareil électronique qui convertit l'énergie du rayonnement électromagnétique, principalement dans la gamme lumineuse, en énergie électrique.
Sources de courant chimiques - la conversion d'une partie de l'énergie chimique en énergie électrique, par une réaction chimique.
Les sources d'électricité radio-isotopes sont des dispositifs qui utilisent l'énergie libérée lors de la désintégration radioactive pour chauffer le liquide de refroidissement ou le convertir en électricité.
L'électricité est produite dans des centrales électriques : thermiques, hydrauliques, nucléaires, solaires, géothermiques, éoliennes et autres.
Pratiquement dans toutes les centrales électriques d'importance industrielle, le schéma suivant est utilisé: l'énergie du vecteur d'énergie primaire à l'aide d'un dispositif spécial est d'abord convertie en énergie mécanique de mouvement de rotation, qui est transférée à une machine électrique spéciale - un générateur , où le courant électrique est généré.
Les trois principaux types de centrales : centrales thermiques, centrales hydroélectriques, centrales nucléaires
Le rôle principal dans l'industrie de l'énergie électrique de nombreux pays est joué par les centrales thermiques (TPP).
Les centrales thermiques nécessitent une énorme quantité de combustible fossile, alors que ses réserves diminuent et que le coût ne cesse d'augmenter en raison des conditions de plus en plus difficiles pour les distances d'extraction et de transport. Le facteur d'utilisation du carburant y est assez faible (pas plus de 40%) et les volumes de déchets polluant l'environnement sont importants.
Les facteurs économiques, techniques, économiques et environnementaux ne permettent pas de considérer les centrales thermiques comme une voie prometteuse pour produire de l'électricité.
Les centrales hydroélectriques (HPP) sont les plus économiques. Leur efficacité atteint 93% et le coût d'un kWh est 5 fois moins cher qu'avec d'autres méthodes de production d'électricité. Ils utilisent une source d'énergie inépuisable, sont desservis par un nombre minimum de travailleurs et sont bien réglementés. Notre pays occupe une position de leader dans le monde en termes de taille et de capacité des centrales et unités hydroélectriques individuelles.
Mais le rythme de développement est entravé par des coûts et des délais de construction importants, en raison de l'éloignement des chantiers de construction des centrales hydroélectriques des grandes villes, du manque de routes, des conditions de construction difficiles, sont affectés par la saisonnalité du régime fluvial, de vastes zones de ressources fluviales précieuses. les terres sont inondées par les réservoirs, les grands réservoirs affectent négativement la situation environnementale, les centrales hydroélectriques puissantes ne peuvent être construites que là où les ressources correspondantes sont disponibles.
Les centrales nucléaires (CNP) fonctionnent sur le même principe que les centrales thermiques, c'est-à-dire que l'énergie thermique de la vapeur est convertie en énergie mécanique de rotation de l'arbre de la turbine, qui entraîne un alternateur, où l'énergie mécanique est convertie en énergie électrique.
Le principal avantage des centrales nucléaires est la faible quantité de combustible utilisée (1 kg d'uranium enrichi remplace 2,5 mille tonnes de charbon), grâce à quoi des centrales nucléaires peuvent être construites dans toutes les zones déficitaires en énergie. De plus, les réserves d'uranium sur Terre dépassent les réserves de combustible minéral traditionnel et, avec le fonctionnement sans problème des centrales nucléaires, elles ont peu d'impact sur l'environnement.
Le principal inconvénient des centrales nucléaires est la possibilité d'accidents aux conséquences catastrophiques, dont la prévention nécessite de sérieuses mesures de sécurité. De plus, les centrales nucléaires sont mal réglementées (il faut plusieurs semaines pour les arrêter complètement ou les rallumer) et les technologies de traitement des déchets radioactifs ne sont pas développées.
L'énergie nucléaire est devenue l'un des principaux secteurs de l'économie nationale et continue de se développer rapidement, garantissant la sécurité et le respect de l'environnement.

1.1 Générateur

Un générateur électrique est un appareil dans lequel des formes d'énergie non électriques (mécanique, chimique, thermique) sont converties en énergie électrique.
Le principe de fonctionnement du générateur est basé sur le phénomène induction électromagnétique lorsqu'une FEM est induite dans un conducteur se déplaçant dans un champ magnétique et traversant ses lignes de champ magnétique, un tel conducteur peut donc être considéré par nous comme une source d'énergie électrique.
La méthode d'obtention d'une fem induite, dans laquelle le conducteur se déplace dans un champ magnétique, se déplaçant vers le haut ou vers le bas, est très gênante dans son utilisation pratique. Par conséquent, les générateurs n'utilisent pas un mouvement rectiligne, mais un mouvement de rotation du conducteur.
Les parties principales de tout générateur sont : un système d'aimants ou, le plus souvent, d'électroaimants qui créent un champ magnétique, et un système de conducteurs qui traversent ce champ magnétique.
Un alternateur est une machine électrique qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique alternative. La plupart des alternateurs utilisent un champ magnétique tournant.

Lorsque le cadre tourne, le flux magnétique qui le traverse change, de sorte qu'un EMF y est induit. Le châssis étant connecté à un circuit électrique externe à l'aide d'un collecteur de courant (anneaux et balais), un courant électrique apparaît dans le châssis et le circuit externe.
Avec une rotation uniforme du cadre, l'angle de rotation change selon la loi:

Le flux magnétique à travers le cadre change également dans le temps, sa dépendance est déterminée par la fonction :

où S− zone de cadre.
Selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, la FEM d'induction qui se produit dans le cadre est :

où est l'amplitude de la FEM d'induction.
Une autre valeur qui caractérise le générateur est l'intensité du courant, exprimée par la formule :

où je est la force actuelle à un moment donné, Je suis- l'amplitude de l'intensité du courant (la valeur maximale de l'intensité du courant en valeur absolue), φc- déphasage entre les fluctuations de courant et de tension.
La tension électrique aux bornes du générateur varie selon une loi sinusoïdale ou cosinusoïdale :

Presque tous les générateurs installés dans nos centrales électriques sont des générateurs de courant triphasé. Essentiellement, chacun de ces générateurs est une connexion dans une machine électrique de trois générateurs de courant alternatif, conçus de manière à ce que les champs électromagnétiques induits en eux soient décalés les uns par rapport aux autres d'un tiers de la période :

2. Consommation d'électricité

Alimentation des entreprises industrielles. Les entreprises industrielles consomment 30 à 70 % de l'électricité produite dans le cadre du système d'alimentation électrique. Une répartition importante de la consommation industrielle est déterminée par le développement industriel et les conditions climatiques des différents pays.
Alimentation électrique des transports électrifiés. Les postes redresseurs de transport électrique en courant continu (urbain, industriel, interurbain) et les postes abaisseurs de transport électrique longue distance en courant alternatif sont alimentés en électricité à partir des réseaux électriques de l'EPS.
Alimentation électrique des consommateurs domestiques. Ce groupe de PE comprend une large gamme de bâtiments situés dans les zones résidentielles des villes et villages. Il s'agit de bâtiments résidentiels, de bâtiments à vocation administrative et de gestion, d'établissements d'enseignement et scientifiques, de commerces, de bâtiments à vocation sanitaire, à vocation culturelle, de restauration collective, etc.

III. transformateurs

Transformateur - un dispositif électromagnétique statique ayant deux ou plusieurs enroulements couplés par induction et conçu pour convertir un système de courant alternatif (primaire) en un autre système de courant alternatif (secondaire) au moyen d'une induction électromagnétique.

Schéma de l'appareil du transformateur

1 - enroulement primaire du transformateur
2 - noyau magnétique
3 - enroulement secondaire du transformateur
F- sens du flux magnétique
U 1- tension sur l'enroulement primaire
U 2- tension sur l'enroulement secondaire

Les premiers transformateurs à circuit magnétique ouvert ont été proposés en 1876 par P.N. Yablochkov, qui les a utilisés pour alimenter une "bougie" électrique. En 1885, les scientifiques hongrois M. Deri, O. Blaty, K. Zipernovsky ont développé des transformateurs industriels monophasés à circuit magnétique fermé. En 1889-1891. MO Dolivo-Dobrovolsky a proposé un transformateur triphasé.

1. Rendez-vous

Les transformateurs sont largement utilisés dans divers domaines :
Pour le transport et la distribution d'énergie électrique
En règle générale, dans les centrales électriques, les générateurs de courant alternatif génèrent de l'énergie électrique à une tension de 6 à 24 kV, et il est rentable de transmettre de l'électricité sur de longues distances à des tensions beaucoup plus élevées (110, 220, 330, 400, 500 et 750 kV) . Par conséquent, dans chaque centrale électrique, des transformateurs sont installés pour augmenter la tension.
La distribution d'énergie électrique entre les entreprises industrielles, les agglomérations, dans les villes et les zones rurales, ainsi qu'au sein des entreprises industrielles, s'effectue via des lignes aériennes et câblées, à une tension de 220, 110, 35, 20, 10 et 6 kV. Par conséquent, des transformateurs doivent être installés dans tous les nœuds de distribution qui réduisent la tension à 220, 380 et 660 V.
Fournir le circuit souhaité pour activer les vannes dans les dispositifs convertisseurs et faire correspondre la tension à la sortie et à l'entrée du convertisseur (transformateurs convertisseurs).
A des fins technologiques diverses : soudage (transformateurs de soudage), alimentation d'installations électrothermiques (transformateurs de fours électriques), etc.
Pour alimenter divers circuits d'équipements radio, d'équipements électroniques, d'appareils de communication et d'automatisation, d'appareils électroménagers, pour séparer les circuits électriques de divers éléments de ces appareils, pour adapter la tension, etc.
Intégrer les instruments de mesure électrique et certains appareils (relais, etc.) dans les circuits électriques à haute tension ou dans les circuits parcourus par des courants importants, afin d'élargir les limites de mesure et d'assurer la sécurité électrique. (transformateurs de mesure)

2. Classement

Classement des transformateurs :

Sur rendez-vous : puissance générale (utilisée dans les lignes de transport et de distribution d'énergie) et applications spéciales (four, redresseur, soudure, transformateurs radio).
Par type de refroidissement : avec refroidissement par air (transformateurs secs) et huile (transformateurs à huile).
Selon le nombre de phases côté primaire : monophasé et triphasé.
Selon la forme du circuit magnétique : tige, blindé, toroïdal.
Par le nombre d'enroulements par phase: deux enroulements, trois enroulements, plusieurs enroulements (plus de trois enroulements).
Selon la conception des enroulements: avec enroulements concentriques et alternatifs (disques).

3. Appareil

Le transformateur le plus simple (transformateur monophasé) est un appareil composé d'un noyau en acier et de deux enroulements.

Le principe du dispositif d'un transformateur monophasé à deux enroulements
Le noyau magnétique est le système magnétique du transformateur, à travers lequel se ferme le flux magnétique principal.
Lorsqu'une tension alternative est appliquée à l'enroulement primaire, une FEM de même fréquence est induite dans l'enroulement secondaire. Si un récepteur électrique est connecté à l'enroulement secondaire, un courant électrique y apparaît et une tension est définie aux bornes secondaires du transformateur, qui est légèrement inférieure à la FEM et dépend dans une mesure relativement faible de la charge.

Symbole du transformateur :
a) - un transformateur avec un noyau en acier, b) - un transformateur avec un noyau en ferrite

4. Caractéristiques du transformateur

La puissance nominale d'un transformateur est la puissance pour laquelle il est conçu.
Tension primaire nominale - la tension pour laquelle l'enroulement primaire du transformateur est conçu.
Tension secondaire nominale - la tension aux bornes de l'enroulement secondaire, obtenue lorsque le transformateur est au ralenti et la tension nominale aux bornes de l'enroulement primaire.
Les courants nominaux sont déterminés par les puissances et tensions nominales respectives.
La tension nominale la plus élevée du transformateur est la plus élevée des tensions nominales des enroulements du transformateur.
La tension nominale la plus basse est la plus petite des tensions nominales des enroulements du transformateur.
Tension nominale moyenne - tension nominale, qui est intermédiaire entre la tension nominale la plus élevée et la plus basse des enroulements du transformateur.

5. Modes

5.1 Ralenti

Mode ralenti - le mode de fonctionnement du transformateur, dans lequel l'enroulement secondaire du transformateur est ouvert et une tension alternative est appliquée aux bornes de l'enroulement primaire.

Un courant circule dans l'enroulement primaire d'un transformateur connecté à une source de courant alternatif, à la suite de quoi un flux magnétique alternatif apparaît dans le noyau Φ pénétrant dans les deux enroulements. Puisque Φ est le même dans les deux enroulements du transformateur, le changement Φ conduit à l'apparition de la même FEM d'induction dans chaque tour des enroulements primaire et secondaire. Valeur instantanée de l'induction emf e dans n'importe quel tour des enroulements est le même et est déterminé par la formule:

où est l'amplitude de la FEM dans un tour.
L'amplitude de l'induction EMF dans les enroulements primaire et secondaire sera proportionnelle au nombre de tours dans l'enroulement correspondant :

où N 1 et N 2- le nombre de tours en eux.
La chute de tension aux bornes de l'enroulement primaire, comme aux bornes d'une résistance, est très faible par rapport à ε 1, et donc pour les valeurs efficaces de la tension au primaire U 1 et secondaire U 2 enroulements, l'expression suivante sera vraie :

K- rapport de transformation. À K>1 transformateur abaisseur, et quand K<1 - повышающий.

5.2 Mode court-circuit

Mode court-circuit - un mode lorsque les sorties de l'enroulement secondaire sont fermées par un conducteur de courant avec une résistance égale à zéro ( Z=0).

Un court-circuit du transformateur dans les conditions de fonctionnement crée un mode d'urgence, car le courant secondaire, et donc le primaire, augmente plusieurs dizaines de fois par rapport au courant nominal. Par conséquent, dans les circuits avec transformateurs, une protection est prévue qui, en cas de court-circuit, éteint automatiquement le transformateur.

Deux modes de court-circuit doivent être distingués :

Mode d'urgence - lorsque l'enroulement secondaire est fermé à la tension primaire nominale. Avec un tel circuit, les courants augmentent d'un facteur 15-20. L'enroulement est déformé et l'isolant est carbonisé. Le fer brûle aussi. C'est le mode difficile. La protection maximale et gaz déconnecte le transformateur du réseau en cas de court-circuit d'urgence.

Un mode de court-circuit expérimental est un mode lorsque l'enroulement secondaire est court-circuité et qu'une telle tension réduite est fournie à l'enroulement primaire, lorsque le courant nominal traverse les enroulements - c'est ROYAUME-UNI- tension de court-circuit.

Dans des conditions de laboratoire, un test de court-circuit du transformateur peut être effectué. Dans ce cas, exprimée en pourcentage, la tension ROYAUME-UNI, à je 1 \u003d je 1nom désigner Royaume-Uni et s'appelle la tension de court-circuit du transformateur :

où U 1nom- tension primaire assignée.

C'est la caractéristique du transformateur, indiquée dans le passeport.

5.3 Mode de chargement

Le mode de charge du transformateur est le mode de fonctionnement du transformateur en présence de courants dans au moins deux de ses enroulements principaux, dont chacun est fermé à un circuit externe, tandis que les courants circulant dans deux ou plusieurs enroulements en mode de repos sont pas pris en compte :

Si une tension est connectée à l'enroulement primaire du transformateur U 1, et connectez l'enroulement secondaire à la charge, des courants apparaîtront dans les enroulements je 1 et je 2. Ces courants vont créer des flux magnétiques Φ 1 et Φ2 dirigés l'un vers l'autre. Le flux magnétique total dans le circuit magnétique diminue. En conséquence, la FEM induite par le débit total ε 1 et ε 2 diminuer. Tension efficace U 1 reste inchangé. Diminuer ε 1 provoque une augmentation du courant je 1:

Avec courant croissant je 1 flux Φ 1 augmente juste assez pour compenser l'effet démagnétisant du flux Φ2. L'équilibre se rétablit pratiquement à la même valeur du débit total.

IV. Transport d'électricité

La transmission de l'électricité de la centrale électrique aux consommateurs est l'une des tâches les plus importantes de l'industrie de l'énergie.
L'électricité est principalement transportée via des lignes de transmission aériennes (TL) CA, bien qu'il y ait une tendance à l'utilisation croissante de lignes câblées et de lignes CC.

La nécessité de transporter l'électricité à distance est due au fait que l'électricité est produite par de grandes centrales électriques dotées d'unités puissantes et qu'elle est consommée par des consommateurs d'énergie relativement faibles répartis sur une grande surface. La tendance à la concentration des capacités de production s'explique par le fait qu'avec leur croissance, les coûts relatifs de construction des centrales diminuent et le coût de l'électricité produite diminue.
Le placement de centrales électriques puissantes est effectué en tenant compte d'un certain nombre de facteurs, tels que la disponibilité des ressources énergétiques, leur type, les réserves et les possibilités de transport, les conditions naturelles, la capacité de travailler dans le cadre d'un système énergétique unique, etc. Souvent, ces centrales s'avèrent très éloignées des principaux centres de consommation d'électricité. Le fonctionnement de systèmes électriques unifiés couvrant de vastes territoires dépend de l'efficacité de la transmission de l'énergie électrique sur une distance.
Il est nécessaire de transférer l'électricité des lieux de sa production aux consommateurs avec un minimum de pertes. La raison principale de ces pertes est la conversion d'une partie de l'électricité en énergie interne des fils, leur échauffement.

Selon la loi de Joule-Lenz, la quantité de chaleur Q, libérée pendant le temps t dans le conducteur par la résistance R lors du passage du courant je, équivaut à:

Il découle de la formule que pour réduire l'échauffement des fils, il est nécessaire de réduire l'intensité du courant dans ceux-ci et leur résistance. Pour réduire la résistance des fils, augmentez leur diamètre, cependant, des fils très épais suspendus entre les supports de lignes électriques peuvent casser sous l'action de la gravité, notamment lors de chutes de neige. De plus, avec une augmentation de l'épaisseur des fils, leur coût augmente et ils sont constitués d'un métal relativement coûteux - le cuivre. Par conséquent, un moyen plus efficace de minimiser les pertes d'énergie lors de la transmission de l'électricité consiste à réduire l'intensité du courant dans les fils.
Ainsi, afin de réduire l'échauffement des fils lors de la transmission d'électricité sur de longues distances, il est nécessaire de rendre le courant aussi faible que possible.
La puissance actuelle est égale au produit de l'intensité du courant et de la tension :

Par conséquent, afin d'économiser la puissance transmise sur de longues distances, il est nécessaire d'augmenter la tension d'autant que l'intensité du courant dans les fils a été réduite :

De la formule, il résulte qu'à des valeurs constantes de la puissance transmise du courant et de la résistance des fils, les pertes de chauffage dans les fils sont inversement proportionnelles au carré de la tension dans le réseau. Ainsi, pour transporter l'électricité sur des distances de plusieurs centaines de kilomètres, on utilise des lignes électriques à haute tension (TL) dont la tension entre les fils est de plusieurs dizaines, voire centaines de milliers de volts.
À l'aide de lignes électriques, les centrales électriques voisines sont regroupées en un seul réseau, appelé système électrique. Le système énergétique unifié de la Russie comprend un grand nombre de centrales électriques contrôlées à partir d'un seul centre et fournit une alimentation électrique ininterrompue aux consommateurs.

V.GOELRO

1. Histoire

GOELRO (Commission d'État pour l'électrification de la Russie) est un organisme créé le 21 février 1920 pour développer un projet d'électrification de la Russie après la révolution d'octobre 1917.

Plus de 200 scientifiques et techniciens ont participé aux travaux de la commission. G.M. dirigeait la commission. Krzhizhanovsky. Le Comité central du Parti communiste et personnellement V. I. Lénine ont dirigé quotidiennement les travaux de la commission GOELRO, déterminé les principales dispositions fondamentales du plan d'électrification du pays.

À la fin de 1920, la commission avait accompli un énorme travail et préparé le Plan d'électrification de la RSFSR, un volume de 650 pages de texte avec des cartes et des schémas d'électrification des régions.
Le plan GOELRO, conçu pour 10 à 15 ans, a mis en œuvre les idées de Lénine d'électrifier tout le pays et de créer une grande industrie.
Dans le domaine de l'économie de l'énergie électrique, le plan consistait en un programme conçu pour la restauration et la reconstruction de l'industrie de l'énergie électrique d'avant-guerre, la construction de 30 centrales électriques régionales et la construction de puissantes centrales thermiques régionales. Il était prévu d'équiper les centrales de grosses chaudières et turbines pour l'époque.
L'une des idées principales du plan était l'utilisation généralisée des vastes ressources hydroélectriques du pays. Des dispositions ont été prises pour une reconstruction radicale sur la base de l'électrification de toutes les branches de l'économie nationale du pays, et principalement pour la croissance de l'industrie lourde et la répartition rationnelle de l'industrie dans tout le pays.
La mise en œuvre du plan GOELRO a commencé dans les conditions difficiles de la guerre civile et de la dévastation économique.

Depuis 1947, l'URSS est classée première en Europe et deuxième dans le monde en termes de production d'électricité.

Le plan GOELRO a joué un rôle énorme dans la vie de notre pays: sans lui, il n'aurait pas été possible de faire entrer l'URSS dans les rangs des pays les plus développés industriellement du monde en si peu de temps. La mise en œuvre de ce plan a façonné toute l'économie nationale et la détermine encore largement.

L'élaboration et la mise en œuvre du plan GOELRO ont été rendues possibles et uniquement grâce à la conjonction de nombreux facteurs objectifs et subjectifs : le potentiel industriel et économique considérable de la Russie pré-révolutionnaire, le haut niveau de l'école scientifique et technique russe, la concentration de tous le pouvoir économique et politique, sa force et sa volonté, ainsi que la mentalité traditionnelle conciliaire-communautaire du peuple et son attitude d'obéissance et de confiance envers les dirigeants suprêmes.
Le plan GOELRO et sa mise en œuvre ont prouvé la grande efficacité du système de planification de l'État dans des conditions de pouvoir strictement centralisé et ont prédéterminé le développement de ce système pour de nombreuses décennies à venir.

2. Résultats

À la fin de 1935, le programme de construction électrique avait été dépassé à plusieurs reprises.

Au lieu de 30, 40 centrales électriques régionales ont été construites, dans lesquelles, avec d'autres grandes centrales industrielles, 6 914 000 kW de capacité ont été mis en service (dont 4 540 000 kW étaient régionaux, près de trois fois plus que selon le plan GOELRO).
En 1935, il y avait 13 centrales de 100 000 kW parmi les centrales régionales.

Avant la révolution, la capacité de la plus grande centrale électrique de Russie (1er Moscou) n'était que de 75 000 kW; il n'y avait pas une seule grande centrale hydroélectrique. Au début de 1935, la capacité totale installée des centrales hydroélectriques avait atteint près de 700 000 kW.
La plus grande centrale hydroélectrique du monde à cette époque, la centrale hydroélectrique du Dniepr, Svirskaya 3rd, Volkhovskaya et d'autres ont été construites.Au plus haut point de son développement, le système énergétique unifié de l'URSS a dépassé à bien des égards les systèmes énergétiques des pays développés de Europe et Amérique.

L'électricité était pratiquement inconnue dans les villages avant la révolution. Les grands propriétaires terriens ont installé de petites centrales électriques, mais leur nombre était peu élevé.

L'électricité a commencé à être utilisée dans l'agriculture : dans les moulins, les coupe-fourrage, les nettoyeurs de grains et les scieries ; dans l'industrie, et plus tard - dans la vie quotidienne.

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abstrait

en physique

sur le thème "Production, transport et utilisation de l'électricité"

Élèves de 11e année A

MOU école numéro 85

Catherine.

Prof:

2003

Plan abstrait.

Introduction. 1. La production d'énergie.

types de centrales électriques. sources d'énergie alternatives.2. Transmission d'électricité.

transformateurs.3. L'utilisation de l'électricité.

Introduction.

La naissance de l'énergie s'est produite il y a plusieurs millions d'années, lorsque les gens ont appris à utiliser le feu. Le feu leur donnait chaleur et lumière, était une source d'inspiration et d'optimisme, une arme contre les ennemis et les animaux sauvages, un remède, un auxiliaire en agriculture, un conservateur alimentaire, un outil technologique, etc. Le merveilleux mythe de Prométhée, qui a donné le feu aux gens, est apparu dans la Grèce antique bien plus tard que dans de nombreuses régions du monde, des méthodes de manipulation assez sophistiquées du feu, sa production et son extinction, la conservation du feu et utilisation rationnelle le carburant. Pendant de nombreuses années, le feu a été entretenu par la combustion de sources d'énergie végétales (bois, arbustes, roseaux, herbe, algues sèches, etc.), puis on a découvert qu'il était possible d'utiliser des substances fossiles pour entretenir le feu : charbon, fioul , schiste, tourbe. Aujourd'hui, l'énergie reste la principale composante de la vie humaine. Il permet de créer divers matériaux et est l'un des principaux facteurs de développement des nouvelles technologies. En termes simples, sans maîtriser divers types d'énergie, une personne n'est pas capable d'exister pleinement.

La production d'énergie.

Types de centrales électriques.

Centrale thermique (TPP), une centrale électrique qui génère de l'énergie électrique à la suite de la conversion de l'énergie thermique libérée lors de la combustion de combustibles fossiles. Les premières centrales thermiques apparaissent à la fin du XIXe siècle et se généralisent. Au milieu des années 70 du 20e siècle, les TPP étaient le principal type de centrales électriques. Dans les centrales thermiques, l'énergie chimique du combustible est convertie d'abord en énergie mécanique puis en énergie électrique. Le combustible d'une telle centrale électrique peut être du charbon, de la tourbe, du gaz, du schiste bitumineux, du mazout. Les centrales thermiques sont divisées en condensation(IES), conçu pour générer uniquement de l'énergie électrique, et centrales de production combinée de chaleur et d'électricité(CHP), produisant en plus de l'énergie thermique électrique sous forme d'eau chaude et de vapeur. Les grands IES d'importance pour le district sont appelés centrales électriques de district d'État (GRES). Le diagramme schématique le plus simple d'un IES au charbon est illustré sur la figure. Le charbon est introduit dans le bunker à combustible 1, et de celui-ci - dans l'usine de concassage 2, où il se transforme en poussière. La poussière de charbon pénètre dans le four du générateur de vapeur (chaudière à vapeur) 3, qui comporte un système de tuyaux dans lequel circule de l'eau chimiquement purifiée, appelée eau d'alimentation. Dans la chaudière, l'eau se réchauffe, s'évapore et la vapeur saturée résultante est portée à une température de 400 à 650 ° C et, sous une pression de 3 à 24 MPa, pénètre dans la turbine à vapeur 4 par la conduite de vapeur. les paramètres dépendent de la puissance des unités. Les centrales thermiques à condensation ont un faible rendement (30-40%), car la majeure partie de l'énergie est perdue avec les gaz de combustion et l'eau de refroidissement du condenseur. Il est avantageux de construire des IES à proximité immédiate des sites d'extraction de combustible. Dans le même temps, les consommateurs d'électricité peuvent être situés à une distance considérable de la station. centrale de production combinée de chaleur et d'électricité diffère de la station de condensation avec une turbine de chauffage spéciale installée dessus avec extraction de vapeur. Au CHPP, une partie de la vapeur est entièrement utilisée dans la turbine pour produire de l'électricité dans le générateur 5 puis entre dans le condenseur 6, tandis que l'autre partie, qui a une température et une pression élevées, est prélevée à l'étage intermédiaire du turbine et utilisé pour la fourniture de chaleur. Le condensat est fourni par la pompe 7 à travers le désaérateur 8 et ensuite par la pompe d'alimentation 9 au générateur de vapeur. La quantité de vapeur extraite dépend des besoins des entreprises en énergie thermique. L'efficacité de la cogénération atteint 60-70%. Ces stations sont généralement construites à proximité des consommateurs - entreprises industrielles ou zones résidentielles. Le plus souvent, ils travaillent avec du carburant importé. Beaucoup moins répandues sont les stations thermales avec turbine à gaz(GTPS), vapeur-gaz(PGES) et centrales diesel. Du gaz ou du combustible liquide est brûlé dans la chambre de combustion du GTPP ; les produits de combustion à une température de 750-900 ºС pénètrent dans la turbine à gaz qui fait tourner le générateur électrique. L'efficacité de ces centrales thermiques est généralement de 26 à 28%, la puissance peut atteindre plusieurs centaines de MW . Les GTPP sont généralement utilisés pour couvrir les pics de charge électrique. L'efficacité d'un SGPP peut atteindre 42 à 43% Les plus économiques sont les grandes centrales thermiques à turbine à vapeur (en abrégé TPP). La plupart des centrales thermiques de notre pays utilisent la poussière de charbon comme combustible. Pour produire 1 kWh d'électricité, plusieurs centaines de grammes de charbon sont dépensés. Dans une chaudière à vapeur, plus de 90 % de l'énergie dégagée par le combustible est transférée à la vapeur. Dans la turbine, l'énergie cinétique des jets de vapeur est transférée au rotor. L'arbre de la turbine est relié rigidement à l'arbre du générateur. Les turbines à vapeur modernes pour les centrales thermiques sont des machines très avancées, à grande vitesse et très économiques avec une longue durée de vie. Leur puissance dans une version à arbre unique atteint 1 million 200 000 kW, et ce n'est pas la limite. De telles machines sont toujours à plusieurs étages, c'est-à-dire qu'elles comportent généralement plusieurs dizaines de disques avec des pales de travail et le même nombre, devant chaque disque, de groupes de buses à travers lesquelles s'écoule un jet de vapeur. La pression et la température de la vapeur sont progressivement réduites. Il est connu du cours de physique que l'efficacité des moteurs thermiques augmente avec une augmentation de la température initiale du fluide de travail. Par conséquent, la vapeur entrant dans la turbine est portée à des paramètres élevés: la température atteint presque 550 ° C et la pression atteint 25 MPa. L'efficacité du TPP atteint 40%. La majeure partie de l'énergie est perdue avec la vapeur d'échappement chaude. Centrale hydroélectrique (HPP), un complexe de structures et d'équipements à travers lequel l'énergie de l'écoulement de l'eau est convertie en énergie électrique. HPP se compose d'un circuit en série ouvrages hydrotechniques, fournissant la concentration nécessaire du débit d'eau et créant une pression, et un équipement électrique qui convertit l'énergie de l'eau se déplaçant sous pression en énergie mécanique de rotation, qui, à son tour, est convertie en énergie électrique. La tête de la centrale hydroélectrique est créée par la concentration de la chute de la rivière dans la section utilisée par le barrage, ou dérivation, ou barrage et dérivation ensemble. Les principaux équipements de puissance de la HPP sont situés dans le bâtiment HPP : dans la salle des machines de la centrale - unités hydrauliques,équipements auxiliaires, dispositifs de commande et de surveillance automatiques ; dans le poste de contrôle central - la console opérateur-répartiteur ou exploitant de centrale hydroélectrique. Booster poste de transformation Il est situé à la fois à l'intérieur du bâtiment HPP et dans des bâtiments séparés ou à aire ouverte. Dispositifs de distribution souvent situé dans un espace ouvert. Le bâtiment de la centrale peut être divisé en sections avec une ou plusieurs unités et équipement auxiliaire séparé des parties adjacentes du bâtiment. Au niveau du bâtiment de la CHE ou à l'intérieur de celui-ci, un site d'installation est créé pour le montage et la réparation de divers équipements et pour les opérations auxiliaires de maintenance de la CHE. Par capacité installée (en MW) distinguer les centrales hydroélectriques puissant(rue 250), moyen(jusqu'à 25) et petit(jusqu'à 5). La puissance de la centrale hydroélectrique dépend de la pression (différence entre les niveaux de l'amont et de l'aval ), le débit d'eau utilisé dans les turbines hydrauliques et l'efficacité de l'unité hydraulique. Pour un certain nombre de raisons (dues, par exemple, aux variations saisonnières du niveau d'eau dans les réservoirs, à la variabilité de la charge du système énergétique, à la réparation d'unités hydroélectriques ou d'ouvrages hydrauliques, etc.), la pression et le débit de l'eau sont constamment changer, et, en plus, le débit change lors de la régulation - production d'énergie des HPP. Il existe des cycles annuels, hebdomadaires et quotidiens du mode de fonctionnement HPP. Selon la pression maximale utilisée, les HPP sont divisés en haute pression(plus de 60 m), moyenne pression(de 25 à 60 m) et basse pression(du 3 au 25 m). Sur les rivières plates, la pression dépasse rarement 100 moi, en conditions montagneuses, à travers le barrage, il est possible de créer des pressions jusqu'à 300 m et plus, et avec l'aide de la dérivation - jusqu'à 1500 M. La subdivision de la HPP selon la pression utilisée est approximative, conditionnelle. Selon le schéma d'utilisation des ressources en eau et la concentration des pressions, les centrales hydroélectriques sont généralement divisées en canal, près du barrage, dérivation avec dérivation sous pression et sans pression, stockage mixte, pompé et marée. Dans les centrales hydroélectriques au fil de l'eau et à proximité d'un barrage, la pression de l'eau est créée par un barrage qui bloque la rivière et élève le niveau d'eau en amont. Dans le même temps, certaines inondations de la vallée fluviale sont inévitables. Les centrales hydroélectriques au fil de l'eau et à proximité de barrages sont construites à la fois sur des rivières basses à hautes eaux et sur des rivières de montagne, dans d'étroites vallées comprimées. Les centrales hydroélectriques au fil de l'eau sont caractérisées par des chutes allant jusqu'à 30-40 M.À des pressions plus élevées, il s'avère peu pratique de transférer la pression hydrostatique de l'eau au bâtiment de la centrale électrique. Dans ce cas, le type endiguer La centrale hydroélectrique, dans laquelle le front de pression est bloqué par un barrage sur toute sa longueur, et le bâtiment de la centrale hydroélectrique est situé derrière le barrage, jouxte l'aval. Un autre type de mise en page près du barrage La centrale hydroélectrique correspond à des conditions montagneuses avec des débits relativement faibles de la rivière. À dérivationnel La centrale hydroélectrique de concentration de la chute de la rivière est créée moyennant dérivation ; l'eau au début de la section utilisée de la rivière est détournée du canal de la rivière par un conduit, avec une pente nettement inférieure à la pente moyenne de la rivière dans cette section et avec un redressement des courbes et virages du canal. La fin de la dérivation est amenée à l'emplacement du bâtiment HPP. Les eaux usées sont soit renvoyées à la rivière, soit acheminées vers la prochaine centrale hydroélectrique de dérivation. La dérivation est bénéfique lorsque la pente de la rivière est élevée. Une place particulière parmi les HPP est occupée par centrales à accumulation par pompage(PSPP) et centrales marémotrices(PES). La construction d'une centrale électrique à accumulation par pompage est due à une augmentation de la demande de puissance de pointe dans les grands systèmes énergétiques, qui détermine la capacité de production nécessaire pour couvrir les charges de pointe. La capacité de la centrale à accumulation par pompage à accumuler de l'énergie repose sur le fait que l'énergie électrique disponible dans le système électrique pendant un certain temps est utilisée par les unités de stockage par pompage qui, fonctionnant en mode pompe, pompent l'eau du réservoir dans la piscine de stockage supérieure. Lors des pics de charge, l'énergie accumulée est restituée au système électrique (l'eau du bassin supérieur pénètre dans la canalisation sous pression et fait tourner les unités hydrauliques fonctionnant en mode générateur de courant). Les PSE convertissent l'énergie des marées marines en énergie électrique. L'énergie électrique des centrales hydroélectriques marémotrices, en raison de certaines caractéristiques liées à la nature périodique des marées, ne peut être utilisée dans les systèmes électriques qu'en conjonction avec l'énergie des centrales de régulation, qui compensent les baisses de puissance des marées. centrales électriques pendant la journée ou les mois. La caractéristique la plus importante des ressources hydroélectriques par rapport aux ressources en carburant et en énergie est leur renouvellement continu. Le manque de besoin de combustible pour les centrales hydroélectriques détermine le faible coût de l'électricité produite aux centrales hydroélectriques. Ainsi, la construction de centrales hydroélectriques, malgré des investissements importants et spécifiques en capital par 1 kW la capacité installée et la longue durée de construction, ont été et sont d'une grande importance, en particulier lorsqu'elles sont associées à l'implantation d'industries électro-intensives. Centrale nucléaire (NPP), une centrale électrique dans laquelle l'énergie atomique (nucléaire) est convertie en énergie électrique. Le groupe électrogène d'une centrale nucléaire est un réacteur nucléaire. La chaleur qui se dégage dans le réacteur à la suite d'une réaction en chaîne de fission des noyaux de certains éléments lourds, est ensuite, tout comme dans les centrales thermiques conventionnelles (TPP), convertie en électricité. Contrairement aux centrales thermiques fonctionnant avec des combustibles fossiles, les centrales nucléaires fonctionnent avec incendie nucléaire(basé sur 233 U, 235 U, 239 Pu). Il a été établi que les ressources énergétiques mondiales en combustible nucléaire (uranium, plutonium, etc.) dépassent largement les ressources énergétiques des réserves naturelles en combustible organique (pétrole, charbon, gaz naturel et etc.). Cela ouvre de larges perspectives pour répondre à la croissance rapide de la demande de carburant. De plus, il faut tenir compte du volume toujours croissant de la consommation de charbon et de pétrole à des fins technologiques de l'industrie chimique mondiale, qui devient un concurrent sérieux des centrales thermiques. Malgré la découverte de nouveaux gisements de combustible organique et l'amélioration des méthodes d'extraction, on observe dans le monde une tendance à une augmentation relative de son coût. Cela crée les conditions les plus difficiles pour les pays disposant de réserves limitées de combustibles fossiles. La nécessité d'un développement rapide de l'énergie nucléaire, qui occupe déjà une place prépondérante dans le bilan énergétique d'un certain nombre de pays industriels du monde, est évidente. Un schéma de principe d'une centrale nucléaire avec un réacteur nucléaire refroidi à l'eau est illustré à la fig. 2. Chaleur générée dans coeur réacteur liquide de refroidissement, est aspirée par l'eau du 1er circuit, qui est pompée à travers le réacteur par une pompe de circulation. L'eau chauffée du réacteur entre dans l'échangeur de chaleur (générateur de vapeur) 3, où il transfère la chaleur reçue dans le réacteur à l'eau du 2ème circuit. L'eau du 2ème circuit s'évapore dans le générateur de vapeur, et de la vapeur se forme, qui entre ensuite dans la turbine 4.
Le plus souvent, 4 types de réacteurs à neutrons thermiques sont utilisés dans les centrales nucléaires : 1) réacteurs refroidis à l'eau avec de l'eau ordinaire comme modérateur et caloporteur ; 2) eau-graphite avec eau de refroidissement et modérateur en graphite ; 3) eau lourde avec eau de refroidissement et eau lourde comme modérateur ; 4) graffito - gaz avec un réfrigérant gazeux et un modérateur en graphite. Le choix du type de réacteur principalement utilisé est déterminé principalement par l'expérience accumulée dans le support du réacteur, ainsi que par la disponibilité de l'équipement industriel, des matières premières, etc. nécessaires. Le réacteur et ses systèmes d'entretien comprennent : le réacteur lui-même avec des protection , échangeurs de chaleur, pompes ou soufflantes de gaz qui font circuler le fluide caloporteur, canalisations et raccords pour la circulation du circuit, dispositifs de rechargement du combustible nucléaire, systèmes de ventilation spéciaux, refroidissement d'urgence, etc. Pour protéger le personnel de la centrale nucléaire contre l'exposition aux rayonnements, le réacteur est entouré de protection biologique, dont les principaux matériaux sont le béton, l'eau, le sable serpentin. L'équipement du circuit du réacteur doit être complètement étanche. Un système est prévu pour surveiller les lieux d'éventuelles fuites de liquide de refroidissement, des mesures sont prises pour que l'apparition de fuites et de ruptures dans le circuit n'entraîne pas d'émissions radioactives et de pollution des locaux de la centrale nucléaire et des environs. L'air radioactif et une petite quantité de vapeur de liquide de refroidissement, en raison de la présence de fuites du circuit, sont évacués des locaux non surveillés des centrales nucléaires par un système de ventilation spécial, dans lequel des filtres de nettoyage et des réservoirs de gaz de maintien sont fournis pour éliminer la possibilité de pollution atmosphérique. Le service de contrôle dosimétrique contrôle le respect des règles de radioprotection par le personnel des centrales nucléaires. Disponibilité protection biologique, des systèmes spéciaux de ventilation et de refroidissement d'urgence et des services de contrôle dosimétrique vous permettent de sécuriser complètement personnel de service NPP des effets nocifs de l'exposition radioactive. Les centrales nucléaires, qui sont le type de centrales le plus moderne, présentent un certain nombre d'avantages significatifs par rapport aux autres types de centrales: dans des conditions de fonctionnement normales, elles ne polluent absolument pas l'environnement, ne nécessitent pas de liaison à une source de matières premières et, par conséquent, peut être placé presque n'importe où. Les nouvelles unités de puissance ont une capacité presque égale à la capacité d'une centrale hydroélectrique moyenne, mais le facteur d'utilisation de la capacité installée des centrales nucléaires (80 %) est nettement supérieur à celui des centrales hydroélectriques ou des centrales thermiques. Les centrales nucléaires ne présentent pratiquement aucun inconvénient majeur dans des conditions de fonctionnement normales. Cependant, on ne peut manquer de remarquer le danger des centrales nucléaires dans d'éventuelles circonstances de force majeure: tremblements de terre, ouragans, etc. - ici, les anciens modèles d'unités de puissance présentent un danger potentiel de contamination radioactive des territoires en raison d'une surchauffe incontrôlée du réacteur.

Sources d'énergie alternatives.

Énergie du soleil. Récemment, l'intérêt pour le problème de l'utilisation de l'énergie solaire a considérablement augmenté, car le potentiel énergétique basé sur l'utilisation du rayonnement solaire direct est extrêmement élevé. Le collecteur de rayonnement solaire le plus simple est une feuille de métal noirci (généralement en aluminium), à l'intérieur de laquelle se trouvent des tuyaux dans lesquels circule un liquide. Chauffé par l'énergie solaire absorbée par le collecteur, le liquide est fourni pour une utilisation directe. L'énergie solaire est l'un des types de production d'énergie les plus gourmands en matériaux. L'utilisation à grande échelle de l'énergie solaire entraîne une augmentation gigantesque des besoins en matériaux, et, par conséquent, en ressources de main-d'œuvre pour l'extraction des matières premières, leur enrichissement, la production de matériaux, la fabrication d'héliostats, de capteurs, d'autres équipements, et leur transport. Jusqu'à présent, l'énergie électrique générée par les rayons solaires est beaucoup plus chère que celle obtenue par les méthodes traditionnelles. Les scientifiques espèrent que les expériences qu'ils réaliseront dans les installations et les stations expérimentales aideront à résoudre des problèmes non seulement techniques mais aussi économiques. l'énergie éolienne. L'énergie des masses d'air en mouvement est énorme. Les réserves d'énergie éolienne sont plus de cent fois supérieures aux réserves d'hydroélectricité de tous les fleuves de la planète. Les vents soufflent constamment et partout sur terre. Les conditions climatiques permettent le développement de l'énergie éolienne sur un vaste territoire. Mais aujourd'hui, les moteurs éoliens ne couvrent qu'un millième des besoins énergétiques mondiaux. Par conséquent, des spécialistes de la construction aéronautique sont impliqués dans la création des conceptions de la roue éolienne, le cœur de toute centrale éolienne, qui sont en mesure de choisir le profil de pale le plus approprié et de l'explorer dans une soufflerie. Grâce aux efforts des scientifiques et des ingénieurs, une grande variété de conceptions d'éoliennes modernes ont été créées. L'énergie terrestre. Depuis les temps anciens, les gens connaissent les manifestations spontanées d'une énergie gigantesque qui se cache dans les entrailles du globe. La mémoire de l'humanité conserve des légendes sur les éruptions volcaniques catastrophiques qui ont coûté la vie à des millions de personnes et ont modifié de manière méconnaissable l'apparence de nombreux endroits sur Terre. La puissance de l'éruption d'un volcan même relativement petit est colossale, elle dépasse plusieurs fois la puissance des plus grandes centrales électriques créées par des mains humaines. Certes, il n'est pas nécessaire de parler de l'utilisation directe de l'énergie des éruptions volcaniques, jusqu'à présent, les gens n'ont pas la possibilité de freiner cet élément récalcitrant.L'énergie de la Terre ne convient pas seulement pour chauffer les pièces, comme c'est le cas en Islande, mais aussi pour produire de l'électricité. Les centrales électriques utilisant des sources souterraines chaudes fonctionnent depuis longtemps. La première centrale de ce type, encore assez peu puissante, a été construite en 1904 dans la petite ville italienne de Larderello. Peu à peu, la capacité de la centrale électrique a augmenté, de plus en plus de nouvelles unités sont entrées en service, de nouvelles sources d'eau chaude ont été utilisées et aujourd'hui, la puissance de la centrale a déjà atteint une valeur impressionnante de 360 000 kilowatts.

Transmission d'électricité.

Transformateurs.

Vous avez acheté un réfrigérateur ZIL. Le vendeur vous a prévenu que le réfrigérateur est conçu pour une tension secteur de 220 V. Et chez vous la tension secteur est de 127 V. Une impasse ? Pas du tout. Il vous suffit de faire un surcoût et d'acheter un transformateur. Transformateur- un appareil très simple qui permet à la fois d'augmenter et de diminuer la tension. La conversion en courant alternatif est effectuée à l'aide de transformateurs. Pour la première fois, des transformateurs ont été utilisés en 1878 par le scientifique russe P.N. Yablochkov pour alimenter les "bougies électriques" qu'il a inventées, une nouvelle source de lumière à l'époque. L'idée de P. N. Yablochkov a été développée par un employé de l'Université de Moscou I. F. Usagin, qui a conçu des transformateurs améliorés.Le transformateur est constitué d'un noyau de fer fermé, sur lequel sont placées deux bobines (parfois plus) avec des enroulements de fil (Fig. 1) . L'un des enroulements, appelé primaire, est relié à une source de tension alternative. Le deuxième enroulement, auquel la "charge" est connectée, c'est-à-dire les appareils et les appareils qui consomment de l'électricité, est appelé secondaire.

Image 1 Image 2

Le schéma du dispositif d'un transformateur à deux enroulements est illustré à la figure 2, et le symbole adopté pour celui-ci est à la figure. 3.

L'action du transformateur est basée sur le phénomène d'induction électromagnétique. Lorsqu'un courant alternatif traverse l'enroulement primaire, un flux magnétique alternatif apparaît dans le noyau de fer, ce qui excite l'induction EMF dans chaque enroulement. De plus, la valeur instantanée de la fem d'induction e dans toute spire de l'enroulement primaire ou secondaire selon la loi de Faraday est déterminée par la formule :

e = -Δ F/Δ t

Si un F= Ф 0 сosωt, alors e \u003d ω F 0 péchéω t, ou alors é =E 0 péchéω t , où E 0 \u003d ω Ф 0 - l'amplitude de la FEM en un tour Dans l'enroulement primaire, qui a P 1 tours, induction fem totale e 1 est égal à P 1 e. Il y a une FEM totale dans l'enroulement secondaire. e 2 est égal à P 2 e, où P 2 - nombre de tours de cet enroulement.

D'où il suit que

e 1 e 2 = P 1 P 2 . (1) Somme de tension tu 1 , appliqué à l'enroulement primaire, et la FEM e 1 doit être égal à la chute de tension dans l'enroulement primaire : tu 1 + e 1 = je 1 R 1 , où R 1 est la résistance active de l'enroulement, et je 1 est le courant en elle. Cette équation découle directement de l'équation générale. Habituellement, la résistance active de l'enroulement est faible et un membre je 1 R 1 peut être négligé. Alors tu 1 ≈ - e 1 . (2) Lorsque l'enroulement secondaire du transformateur est ouvert, aucun courant n'y circule et la relation est vraie :

tu 2 ≈ - e 2 . (3)

Puisque les valeurs instantanées de la fem e 1 et e 2 changement de phase, alors leur rapport dans la formule (1) peut être remplacé par le rapport des valeurs efficaces E 1 etE 2 ces EMF ou, en tenant compte des égalités (2) et (3), le rapport des valeurs de tension efficaces U 1 et toi 2 .

tu 1 /U 2 = E 1 / E 2 = n 1 / n 2 = k. (4)

Valeur k appelé rapport de transformation. Si un k>1, alors le transformateur est abaisseur, avec k<1 - Lorsque le circuit de l'enroulement secondaire est fermé, le courant y circule. Ensuite la relation tu 2 ≈ - e 2 n'est plus exactement remplie, et, par conséquent, le lien entre U 1 et toi 2 devient plus complexe que dans l'équation (4) Selon la loi de conservation de l'énergie, la puissance dans le circuit primaire doit être égale à la puissance dans le circuit secondaire : U 1 je 1 = tu 2 je 2, (5) où je 1 et je 2 - valeurs efficaces de force dans les enroulements primaire et secondaire.

D'où il suit que

tu 1 /U 2 = je 1 / je 2 . (6)

Cela signifie qu'en augmentant plusieurs fois la tension à l'aide d'un transformateur, nous réduisons le courant de la même quantité (et vice versa).

En raison des pertes d'énergie inévitables pour la génération de chaleur dans les enroulements et le noyau de fer, les équations (5) et (6) sont remplies approximativement. Cependant, dans les transformateurs modernes de haute puissance, les pertes totales ne dépassent pas 2 à 3%.

Les machines à souder nécessitent des transformateurs abaisseurs. Le soudage nécessite des courants très élevés et le transformateur de la machine à souder n'a qu'un seul tour de sortie.

Transport d'électricité

Q=I 2 Rtoù R est la résistance de ligne. Avec une longue ligne, le transport d'énergie peut devenir généralement économiquement non rentable. Pour réduire les pertes, vous pouvez bien sûr suivre le chemin de la réduction de la résistance R de la ligne en augmentant la section transversale des fils. Mais pour réduire R, par exemple, d'un facteur 100, il faut aussi augmenter la masse du fil d'un facteur 100. Il est clair qu'une telle dépense importante de métaux non ferreux coûteux ne peut être autorisée, sans parler des difficultés de fixation de fils lourds sur de hauts mâts, etc. Par conséquent, les pertes d'énergie dans la ligne sont réduites d'une autre manière : en réduisant le courant dans la ligne. Par exemple, une diminution du courant d'un facteur 10 réduit de 100 fois la quantité de chaleur dégagée dans les conducteurs, c'est-à-dire que le même effet est obtenu à partir d'une pondération centuple du fil.

Par conséquent, des transformateurs élévateurs sont installés dans les grandes centrales électriques. Le transformateur augmente la tension dans la ligne autant de fois qu'il réduit le courant. La perte de puissance dans ce cas est faible.

L'utilisation de l'électricité.

L'utilisation de l'énergie électrique dans divers domaines scientifiques.

Le XXe siècle est devenu un siècle où la science envahit toutes les sphères de la société : économie, politique, culture, éducation, etc. Naturellement, la science affecte directement le développement de l'énergie et la portée de l'électricité. D'une part, la science contribue à élargir le champ de l'énergie électrique et augmente ainsi sa consommation, mais d'autre part, à une époque où l'utilisation illimitée de ressources énergétiques non renouvelables constitue un danger pour les générations futures, le développement des technologies d'économie d'énergie et leur mise en œuvre dans la vie deviennent des tâches d'actualité de la science. Considérons ces questions sur des exemples spécifiques. Environ 80% de la croissance du PIB (produit intérieur brut) dans les pays développés est réalisée grâce à l'innovation technique, dont la plupart est liée à l'utilisation de l'électricité. Tout ce qui est nouveau dans l'industrie, l'agriculture et la vie quotidienne nous vient grâce aux nouveaux développements dans diverses branches de la science. La plupart des développements scientifiques commencent par des calculs théoriques. Mais si au XIXe siècle ces calculs étaient effectués à l'aide d'un stylo et de papier, alors à l'ère de la révolution scientifique et technique (révolution scientifique et technologique), tous les calculs théoriques, la sélection et l'analyse des données scientifiques, et même l'analyse linguistique des œuvres littéraires sont fait à l'aide d'ordinateurs (ordinateurs électroniques), qui fonctionnent à l'énergie électrique, la plus pratique pour sa transmission à distance et son utilisation. Mais si au départ les ordinateurs étaient utilisés pour des calculs scientifiques, les ordinateurs sont désormais nés de la science. Désormais, ils sont utilisés dans tous les domaines de l'activité humaine: pour enregistrer et stocker des informations, créer des archives, préparer et éditer des textes, effectuer des travaux de dessin et de graphisme, automatiser la production et l'agriculture. L'électronisation et l'automatisation de la production sont les conséquences les plus importantes de la "seconde révolution industrielle" ou "microélectronique" dans les économies des pays développés. Le développement de l'automatisation intégrée est directement lié à la microélectronique, dont une étape qualitativement nouvelle a commencé après l'invention en 1971 du microprocesseur - un dispositif logique microélectronique intégré à divers appareils pour contrôler leur fonctionnement. Les microprocesseurs ont accéléré la croissance de la robotique. La plupart des robots utilisés aujourd'hui appartiennent à la soi-disant première génération et sont utilisés dans le soudage, le découpage, le pressage, le revêtement, etc. Les robots de deuxième génération qui les remplacent sont équipés de dispositifs de reconnaissance de l'environnement. Et les robots - les "intellectuels" de la troisième génération vont "voir", "sentir", "entendre". Les scientifiques et les ingénieurs appellent l'énergie nucléaire, l'exploration spatiale, le transport, le commerce, l'entreposage, les soins médicaux, le traitement des déchets et le développement de la richesse des fonds marins parmi les domaines les plus prioritaires pour l'utilisation des robots. La majorité des robots fonctionnent à l'énergie électrique, mais l'augmentation de la consommation d'électricité des robots est compensée par la réduction des coûts énergétiques dans de nombreux processus de fabrication à forte intensité énergétique grâce à l'introduction de méthodes plus intelligentes et de nouveaux processus technologiques économes en énergie. Mais revenons à la science. Tous les nouveaux développements théoriques sont vérifiés expérimentalement après des calculs informatiques. Et, en règle générale, à ce stade, la recherche est effectuée à l'aide de mesures physiques, d'analyses chimiques, etc. Ici, les outils de recherche scientifique sont divers - de nombreux instruments de mesure, accélérateurs, microscopes électroniques, tomographes à résonance magnétique, etc. La plupart de ces instruments de science expérimentale fonctionnent à l'énergie électrique. La science dans le domaine des communications et des communications se développe très rapidement. La communication par satellite est utilisée non seulement comme moyen de communication internationale, mais aussi dans la vie quotidienne - les antennes paraboliques ne sont pas rares dans notre ville. Les nouveaux moyens de communication, tels que la technologie de la fibre, peuvent réduire considérablement la perte d'électricité lors du processus de transmission des signaux sur de longues distances. La science et la sphère du management ne sont pas passées à côté. Au fur et à mesure que la révolution scientifique et technologique se développe, que les sphères de production et de non-production de l'activité humaine s'étendent, la gestion commence à jouer un rôle de plus en plus important dans l'amélioration de leur efficacité. D'une forme d'art, jusqu'à récemment basée sur l'expérience et l'intuition, la gestion est aujourd'hui devenue une science. La science de la gestion, les lois générales de réception, de stockage, de transmission et de traitement de l'information s'appelle la cybernétique. Ce terme vient des mots grecs "timonier", "timonier". On le trouve dans les écrits des philosophes grecs anciens. Cependant, sa nouvelle naissance a effectivement eu lieu en 1948, après la publication du livre "Cybernetics" du scientifique américain Norbert Wiener. Avant le début de la révolution "cybernétique", il n'y avait que l'informatique papier, dont le principal moyen de perception était le cerveau humain, et qui n'utilisait pas l'électricité. La révolution "cybernétique" a donné naissance à une informatique-machine fondamentalement différente, correspondant à des flux d'informations gigantesquement accrus, dont la source d'énergie est l'électricité. Des moyens complètement nouveaux d'obtenir des informations, leur accumulation, leur traitement et leur transmission ont été créés, qui forment ensemble une structure d'information complexe. Il comprend des systèmes de contrôle automatique (systèmes de contrôle automatisés), des banques de données d'informations, des bases d'informations automatisées, des centres informatiques, des terminaux vidéo, des copieurs et des télégraphes, des systèmes d'information nationaux, des systèmes de communication par satellite et à fibre optique à haut débit - tout cela s'est étendu de manière illimitée le périmètre d'utilisation de l'électricité. De nombreux scientifiques pensent qu'il s'agit ici d'une nouvelle civilisation « de l'information » qui se substitue à l'organisation traditionnelle d'une société de type industriel. Cette spécialisation se caractérise par les caractéristiques importantes suivantes :

l'utilisation généralisée des technologies de l'information dans la production matérielle et immatérielle, dans le domaine de la science, de l'éducation, de la santé, etc. ; la présence d'un vaste réseau de diverses banques de données, y compris à usage public; transformation de l'information en l'un des facteurs les plus importants du développement économique, national et personnel; libre circulation de l'information dans la société. Une telle transition d'une société industrielle à une "civilisation de l'information" est devenue possible en grande partie grâce au développement de l'énergie et à la fourniture d'un type d'énergie pratique à transmettre et à utiliser - l'énergie électrique.

L'électricité en production.

Électricité dans la maison.

L'électricité au quotidien est un assistant indispensable. Chaque jour, nous y sommes confrontés et, probablement, nous ne pouvons plus imaginer notre vie sans lui. Rappelez-vous la dernière fois que vous avez éteint la lumière, c'est-à-dire que votre maison n'a pas reçu d'électricité, rappelez-vous comment vous avez juré que vous n'aviez le temps de rien et que vous aviez besoin de lumière, vous aviez besoin d'une télévision, d'une bouilloire et d'un tas d'autres appareils électriques. Après tout, si nous sommes sans énergie pour toujours, nous retournerons simplement à ces temps anciens où la nourriture était cuite sur un feu et vivait dans des wigwams froids. L'importance de l'électricité dans notre vie peut être couverte par un poème entier, elle est si importante dans notre vie et nous y sommes tellement habitués. Bien que nous ne remarquions plus qu'elle vient chez nous, mais quand elle est éteinte, cela devient très inconfortable. Appréciez l'électricité!

Bibliographie.

Manuel de S.V. Gromov "Physique, 10e année". Moscou : Lumières. Dictionnaire encyclopédique d'un jeune physicien. Composé. VIRGINIE. Chuyanov, Moscou : Pédagogie. Allion L., Wilcons W.. Physique. Moscou : Nauka. Koltun M. Monde de la physique. Moscou. Sources d'énergie. Faits, problèmes, solutions. Moscou : Science et technologie. Sources d'énergie non traditionnelles. Moscou : Connaissance. Yudasin L.S. Energy : problèmes et espoirs. Moscou : Lumières. Podgorny A.N. L'énergie hydrogène. Moscou : Nauka.abstrait

L'un des principaux problèmes résolus au cours de la période considérée a été la production et l'utilisation de l'électricité - la nouvelle base énergétique de l'industrie et des transports.

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L'histoire de l'éclairage électrique a commencé en 1870 avec l'invention de la lampe à incandescence, dans laquelle la lumière était générée à la suite d'un courant électrique.

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Au milieu du XIXe siècle, l'histoire de la science et de la technologie approchait d'une période critique, lorsque les principaux efforts des principaux scientifiques et inventeurs - ingénieurs électriciens de nombreux pays se concentraient sur une seule direction: la création de sources lumineuses plus pratiques.

Document

Parmi les phénomènes les plus intéressants et les plus mystérieux de la nature, le talent des enfants occupe l'une des premières places. Les problèmes de son diagnostic et de son développement préoccupent les éducateurs depuis de nombreux siècles.

Sangadzhieva Lyubov Batovna, professeur de physique, la catégorie de qualification la plus élevée. Programme de travail Moscou 2011

Programme de travail

Ce programme de travail en physique pour les classes 10-11 est basé sur la composante fédérale de la norme d'État pour l'enseignement général secondaire (complet) en physique (2004).