Production transmission consommation d'énergie électrique. Production, transport et utilisation de l'énergie électrique (présentation)

Génération énergie électrique Le courant électrique est généré dans des générateurs-dispositifs qui convertissent l'énergie sous une forme ou une autre en énergie électrique. Le rôle prédominant à notre époque est joué par les alternateurs à induction électromécaniques. Là, l'énergie mécanique est convertie en énergie électrique. Le courant électrique est généré dans des générateurs-dispositifs qui convertissent l'énergie sous une forme ou une autre en énergie électrique. Le rôle prédominant à notre époque est joué par les alternateurs à induction électromécaniques. Là, l'énergie mécanique est convertie en énergie électrique. Le générateur est composé de Le générateur est composé de aimant permanent, qui crée un champ magnétique, et un enroulement dans lequel une FEM variable est induite. un aimant permanent qui crée un champ magnétique et un enroulement dans lequel une force électromotrice alternative est induite.

Transformateurs Un TRANSFORMATEUR est un appareil qui convertit courant alternatif une tension en un courant alternatif d'une autre tension à fréquence constante. Dans le cas le plus simple, le transformateur est constitué d'un noyau en acier fermé sur lequel sont placées deux bobines avec des enroulements de fil. Celui des enroulements qui est connecté à une source de tension alternative est appelé primaire, et celui auquel la "charge" est connectée, c'est-à-dire les appareils qui consomment de l'électricité, est appelé secondaire. L'action du transformateur est basée sur le phénomène induction électromagnétique.

Production d'électricité L'électricité est produite à grande et à petite échelle centrales principalement au moyen de générateurs à induction électromécaniques. Il existe plusieurs types de centrales : centrales thermiques, hydroélectriques et nucléaires. Centrales thermiques NPP HPP

Consommation d'électricité Le principal consommateur d'électricité est l'industrie, qui représente environ 70 % de l'électricité produite. Le transport est aussi un grand consommateur. Tout grande quantité voies ferrées à convertir à la traction électrique. Presque tous les villages et villages reçoivent de l'électricité des centrales électriques appartenant à l'État pour les besoins industriels et domestiques. Environ un tiers de l'électricité consommée par l'industrie est utilisée à des fins technologiques (soudure électrique, chauffage électrique et fusion des métaux, électrolyse, etc.).

Transport d'électricité Le transport d'énergie est associé à pertes notables: électricité chauffe les fils des lignes électriques. Avec de très longues lignes, la transmission de puissance peut devenir non économique. 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. Par conséquent, des transformateurs élévateurs sont installés dans les grandes centrales électriques. Ils augmentent la tension dans la ligne autant qu'ils réduisent l'intensité du courant. Pour une utilisation directe de l'électricité, des transformateurs abaisseurs sont installés aux extrémités de la ligne. Transformateur élévateur Transformateur abaisseur Transformateur abaisseur Transformateur abaisseur Vers consommateur Générateur 11 kV 110 kV 35 kV 6 kV Ligne de transmission Ligne de transmission Ligne de transmission 35 kV 6 kV 220 V

Utilisation efficace de l'électricité La demande d'électricité ne cesse d'augmenter. Ce besoin peut être satisfait de deux manières. Le moyen le plus naturel et à première vue le seul moyen est la construction de nouvelles centrales électriques puissantes. Mais les centrales thermiques consomment des ressources naturelles non renouvelables et causent également de grands dommages à l'équilibre écologique de notre planète. Haute technologie vous permettent de répondre à vos besoins énergétiques d'une manière différente. La priorité devrait être donnée à l'augmentation de l'efficacité de l'utilisation de l'électricité, plutôt qu'à l'augmentation de la capacité des centrales électriques.

UTILISATION DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE DANS DIVERS DOMAINES DE LA SCIENCE
ET L'IMPACT DE LA SCIENCE SUR L'UTILISATION DE L'ÉLECTRICITÉ DANS LA VIE

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 scientifiques d'actualité.

Examinons ces questions dans exemples concrets. 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, Agriculture et la vie vient à nous grâce à de nouveaux développements dans diverses industries la science.

La plupart de développements scientifiques commence 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 technologique (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.

Aujourd'hui, ils sont utilisés dans toutes les sphères de l'activité humaine : pour enregistrer et stocker des informations, créer des archives, préparer et éditer des textes, effectuer des dessins et travaux graphiques, automatisation de la production et de l'agriculture. L'électronisation et l'automatisation de la production sont les conséquences les plus importantes de la "deuxième révolution industrielle" ou "microélectronique" dans les économies des pays développés. Le développement de l'automatisation intégrée est directement lié à la microélectronique, qualitativement nouvelle étape qui a commencé après l'invention en 1971 du microprocesseur - un dispositif logique microélectronique embarqué dans divers appareils pour gérer son travail.

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, l'emboutissage, le revêtement, etc. Les robots de deuxième génération qui les remplaceront sont équipés de dispositifs de reconnaissance environnement. Et les robots "intellectuels" de troisième génération vont "voir", "sentir", "entendre". Les scientifiques et les ingénieurs parmi les domaines d'application les plus prioritaires des robots appellent l'énergie nucléaire, le développement Cosmos, transport, commerce, entreposage, service médical, recyclage, valorisation des richesses des fonds marins. La plupart des robots fonctionnent à l'électricité, mais l'augmentation de la consommation d'électricité par les robots est compensée par une diminution des coûts énergétiques dans de nombreux grands consommateurs d'énergie. procédés de fabrication grâce à l'introduction de pratiques plus intelligentes et de nouvelles économies d'énergie procédés technologiques.

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 mesures physiques, analyses chimiques, etc. Voici les outils recherche scientifique varié - 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.

Mais la science n'utilise pas seulement l'électricité dans ses domaines théoriques et expérimentaux, des idées scientifiques surgissent constamment dans le domaine traditionnel de la physique associé à la génération et à la transmission de l'électricité. Les scientifiques, par exemple, tentent de créer des générateurs électriques sans pièces en rotation. Dans les moteurs électriques classiques, il faut amener au rotor DC pour créer une force magnétique. A l'électroaimant, "fonctionnant comme un rotor" (sa vitesse de rotation atteint trois mille tours par minute), le courant électrique doit être fourni par des balais de charbon conducteurs et des anneaux qui frottent les uns contre les autres et s'usent facilement. Des physiciens ont eu l'idée de remplacer le rotor par un jet de gaz chauds, un jet de plasma, dans lequel se trouvent de nombreux électrons et ions libres. Si on passe un tel jet entre les pôles aimant puissant, alors, selon la loi de l'induction électromagnétique, un courant électrique y apparaîtra - après tout, le jet se déplace. Les électrodes avec lesquelles le courant du jet chaud doit être retiré peuvent être fixes, contrairement aux balais de charbon conventionnels. installations électriques. nouveau type machine électrique est appelée générateur magnétohydrodynamique.

Au milieu du XXe siècle, les scientifiques ont créé un générateur électrochimique original, appelé pile à combustible. Deux gaz, l'hydrogène et l'oxygène, sont fournis aux plaques d'électrode de la pile à combustible. Sur les électrodes de platine, les gaz donnent des électrons à un circuit électrique externe, deviennent des ions et, lorsqu'ils sont combinés, se transforment en eau. Du gaz combustible, l'électricité et l'eau sont obtenues immédiatement. Source d'alimentation pratique, silencieuse et propre pour voyage longue distance, par exemple, dans l'espace, où les deux produits de pile à combustible sont particulièrement nécessaires.

Une autre façon originale la production d'électricité, qui s'est généralisée ces derniers temps, consiste à convertir "directement" l'énergie solaire en énergie électrique - à l'aide d'installations photovoltaïques (batteries solaires). L'émergence des "maisons solaires", des "serres solaires", des "fermes solaires" leur est associée. Tel panneaux solaires utilisé dans l'espace pour fournir de l'électricité vaisseaux spatiaux et les gares.

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 de mots grecs"timonier", "timonier". On le retrouve dans les travaux anciens philosophes grecs. 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 ACS ( systèmes automatisés gestion), banques de données d'information, bases d'information automatisées, centres informatiques, terminaux vidéo, photocopieurs et télégraphes, systèmes d'information nationaux, systèmes de communication par satellite et à fibre optique à haut débit - tout cela a élargi de manière illimitée la portée de l'utilisation de l'électricité.

De nombreux chercheurs pensent que dans ce cas nous parlons 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 :

· très répandu informatique 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 critiques 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.

ÉLECTRICITÉ EN PRODUCTION

La société moderne impossible à imaginer sans électrification 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. Partie principale entreprises industrielles fonctionne 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.

Cela pose un problème utilisation efficace cette énergie. Lorsque l'électricité est transportée sur de longues distances, du producteur au consommateur, les pertes de chaleur le long de la ligne de transport augmentent proportionnellement au carré du courant, c'est-à-dire si le courant double, alors la perte de chaleur augmente d'un facteur 4. Par conséquent, il est souhaitable que le courant dans les lignes soit faible. Pour ce faire, augmentez la tension sur la ligne de transmission. L'électricité est transmise par des lignes où la tension atteint des centaines de milliers de volts. Près des villes qui reçoivent de l'énergie des lignes de transmission, cette tension est portée à plusieurs milliers de volts à l'aide d'un transformateur abaisseur. Dans la ville même, dans les sous-stations, la tension chute à 220 volts.

Notre pays occupe grande surface, près de 12 fuseaux horaires. Et cela signifie que si dans certaines régions la consommation d'électricité est maximale, alors dans d'autres la journée de travail est déjà terminée et la consommation diminue. Pour utilisation rationnelle l'électricité produite par les centrales électriques, elles sont combinées dans les systèmes d'alimentation électrique de régions individuelles : la partie européenne, la Sibérie, l'Oural, Extrême Orient Une telle combinaison permet une utilisation plus efficace de l'électricité en coordonnant le travail des centrales électriques individuelles. Aujourd'hui, divers systèmes énergétiques sont réunis en un seul système énergétique de la Russie.

La prochaine opportunité d'utilisation efficace est de réduire la consommation d'énergie de l'électricité à l'aide de technologies d'économie d'énergie et équipement moderne consommer le minimum. La sidérurgie peut servir d'exemple. Si dans les années 60, la principale méthode de fusion de l'acier était la méthode à foyer ouvert (72% de la fusion totale), alors dans les années 90, cette technologie de fusion a été remplacée par plus méthodes efficaces: convertisseur d'oxygène et aciérie électrique.

LITTÉRATURE:

1. Koltun M. Monde de la Physique : Littérature scientifique et artistique. - M. : Dét. lit., 1984.- 271s.

2. Maksakovskiy V.P. Image géographique du monde. Partie 1. caractéristiques générales paix. - Iaroslavl : Haut-Volzh. livre. maison d'édition, 1995.- 320s.

3. Ellion L., Wilkons W. Physique. - M. : Nauka, 1967.- 808s.

4. Dictionnaire encyclopédique jeune physicien / Comp. VIRGINIE. Chuyanov. - M. : Pédagogie, 1984.- 352s.

Khokhlova Kristina

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Présentation Production, transmission et utilisation de l'énergie électrique Khokhlova Kristina, 11e année, école secondaire n° 64

Plan de présentation Production d'électricité Types de centrales Sources alternativesénergie Transport d'électricité Consommation d'électricité

Il existe plusieurs types de centrales : Types de centrales TPP HPP NPP

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. 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 plus économiques sont les grandes centrales thermiques à turbine à vapeur.La plupart des centrales thermiques de notre pays utilisent la poussière de charbon comme combustible. Il faut plusieurs centaines de grammes de charbon pour générer 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. TPP

TPP Les TPP sont subdivisés en : Condensation (CPP) Ils sont conçus pour générer uniquement de l'énergie électrique. Les grands IES d'importance pour le district sont appelés centrales électriques de district d'État (GRES). 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.

Centrale hydroélectrique (HPP), un complexe de structures et d'équipements à travers lequel l'énergie du flux d'eau est convertie en énergie électrique. La centrale hydroélectrique se compose d'une série de structures hydrauliques qui fournissent 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 de rotation mécanique, qui, à son tour, est convertie en énergie électrique. La pression d'une centrale hydroélectrique est créée par la concentration de la chute de la rivière dans le tronçon utilisé par un barrage, ou par une dérivation, ou par un barrage et une dérivation ensemble. centrale hydroélectrique

Puissance HPP Les centrales hydroélectriques sont également subdivisées en : La puissance HPP dépend de la pression, du débit d'eau utilisé dans les turbines hydrauliques et de l'efficacité de l'unité hydroélectrique. 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 hauteur 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. haute pression (plus de 60 m) moyenne pression (de 25 à 60 m) basse pression (de 3 à 25 m) Moyenne (jusqu'à 25 MW) Puissante (plus de 25 MW) Petite (jusqu'à 5 MW)

Parmi les HPP, une place particulière est occupée par : Les centrales d'hydrostockage (PSPP) La capacité des HPS à accumuler de l'énergie repose sur le fait que l'énergie électrique libre dans le système électrique pendant un certain temps est utilisée par les unités HPS, qui, fonctionnant en mode pompe, pomper l'eau du réservoir dans la piscine de stockage supérieure. Lors des pics de charge, l'énergie accumulée est restituée au réseau électrique Centrales marémotrices (TPP) Les TPP convertissent l'énergie des marées en électricité. 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 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 aux combustibles fossiles, les centrales nucléaires fonctionnent au combustible nucléaire (basé sur 233U, 235U, 239Pu). 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 et etc.). 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. centrale nucléaire

Les centrales nucléaires utilisent le plus souvent 4 types de réacteurs à neutrons thermiques : les réacteurs graphite-eau avec caloporteur eau et modérateur graphite réacteurs à eau lourde avec caloporteur eau et eau lourde comme modérateur réacteurs eau-eau avec eau ordinaire comme modérateur et caloporteur graffito -réacteurs à gaz avec caloporteur gazeux et modérateur 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 d'entretien comprennent : le réacteur lui-même avec protection biologique, échangeurs de chaleur, pompes ou soufflantes de gaz qui font circuler le fluide caloporteur, canalisations et vannes de circulation du circuit, dispositifs de rechargement du combustible nucléaire, systèmes de ventilation spéciaux, systèmes de refroidissement d'urgence, etc. entouré d'une protection biologique, dont le matériau principal est le béton, l'eau, le sable serpentin. L'équipement du circuit du réacteur doit être complètement étanche. centrale nucléaire

Sources d'énergie alternatives. L'énergie solaire 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. 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. Grâce aux efforts des scientifiques et des ingénieurs, une grande variété de conceptions d'éoliennes modernes ont été créées. L'énergie du sol L'énergie du sol 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.

Énergie du soleil Énergie de l'air Énergie de la terre

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: Q \u003d I 2 Rt où R est la résistance de la ligne. Avec une longue ligne, la transmission de puissance peut devenir généralement non économique. Pour réduire les pertes, vous pouvez augmenter la surface de la section transversale des fils. Mais avec une diminution de R d'un facteur 100, la masse doit également être augmentée d'un facteur 100. Une telle consommation de métaux non ferreux ne devrait pas être autorisée. 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 qu'il réduit le courant. La perte de puissance dans ce cas est faible. Les centrales électriques de plusieurs régions du pays sont reliées par des lignes de transmission 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 dans divers domaines scientifiques La science affecte directement le développement de l'énergie et la portée de l'électricité. Environ 80% de la croissance du PIB dans les pays développés est réalisée grâce à des innovations techniques, dont la plupart sont liées 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 technologique (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. L'électronisation et l'automatisation de la production sont les conséquences les plus importantes de la "deuxième révolution industrielle" ou "microélectronique" dans les économies des pays développés. La science dans le domaine des communications et des communications se développe très rapidement. Les communications par satellite ne sont plus utilisées uniquement comme un moyens 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.Des moyens entièrement nouveaux d'obtenir des informations, son accumulation, son traitement et sa transmission ont été créés, qui forment ensemble une structure d'information complexe.

L'utilisation de l'électricité dans la 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.

L'utilisation de l'électricité au quotidien 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.

Merci pour votre attention

ÉLECTRODYNAMIQUE

Le phénomène d'induction électromagnétique est l'apparition d'un courant électrique dans un circuit fermé lorsque tout changement de flux magnétiqueà travers la surface délimitée par ce contour.

Courant alternatif- c'est un courant électrique dont l'intensité varie d'une certaine manière avec le temps.

Transformateur- est un dispositif pour élever ou abaisser une tension alternative.

1. Fabrication :

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.

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.

2. Transfert :

Un transformateur est un appareil qui vous permet à la fois d'augmenter et de diminuer la tension. La conversion en courant alternatif est effectuée à l'aide de transformateurs. Le transformateur est constitué d'un noyau de fer fermé sur lequel sont placées deux bobines (parfois plus) avec des enroulements de fil. 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 courant alternatif apparaît dans le noyau de fer. Flux magnétique, qui excite l'induction EMF dans chaque enroulement.

3. Consommation :

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 également 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. 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 la ville.

Problèmes d'économie d'énergie. La Russie a d'énormes perspectives d'économies d'énergie et est en même temps l'un des pays les plus gaspilleurs au monde. Les économies d'énergie dépendent directement de l'utilisation rationnelle des ressources énergétiques existantes. D'énormes pertes l'énergie sont caractéristiques du logement et des services communaux. Selon les experts, environ 70 % des pertes de chaleur sont dues à l'attitude négligente des consommateurs. Des batteries sans régulation de puissance sont souvent installées dans les appartements, de sorte qu'elles fonctionnent à pleine capacité et que les résidents doivent ouvrir les fenêtres pour réduire la température dans la pièce. Afin de réaliser le potentiel d'économie d'énergie dans les logements et les services communaux, il est prévu d'introduire à grande échelle des appareils de mesure, rendez-vous sur normes obligatoires l'efficacité énergétique des bâtiments neufs et reconstruits, moderniser les systèmes d'alimentation en chaleur des bâtiments et des structures, introduire des systèmes d'éclairage à économie d'énergie, introduire des dispositifs et des technologies d'économie d'énergie dans les chaufferies, installations de traitement, services d'eau, fourniture organisations budgétaires le droit de disposer des fonds économisés grâce à la mise en œuvre de projets d'économie d'énergie jusqu'à 5 ans et plus.

Précautions de sécurité lors de la manipulation du courant électrique. Un courant de 25 V est considéré comme dangereux pour une personne.Dans cette situation, il est nécessaire de bien distinguer la tension de l'intensité du courant. C'est le dernier qui tue. Par exemple: les étincelles bleues des décharges statiques ont une tension de 7000 V, mais une puissance négligeable, tandis que la tension d'une prise de 220 V, mais avec un courant de 10-16 A, peut entraîner la mort. De plus, le passage d'un courant d'une force de 30 à 50 mA à travers le muscle cardiaque peut déjà provoquer une fibrillation (flutter) du muscle cardiaque et un arrêt cardiaque réflexe. Comment cela va se terminer est assez clair. Si le courant ne touche pas le cœur (et le trajet de l'électricité dans corps humain sont très bizarres), alors son effet peut provoquer une paralysie des muscles respiratoires, ce qui n'augure rien de bon non plus.

Champ électromagnétique et ondes électromagnétiques.Champ électromagnétique- une forme spéciale de matière, à travers laquelle s'effectue l'interaction entre les particules chargées électriquement.

onde électromagnétique- processus de diffusion Champ électromagnétique dans l'espace.

Vitesse des ondes électromagnétiques. La longueur d'onde est le quotient de la vitesse divisé par la fréquence.

Principes de radiocommunication. Les principes de la communication radio sont les suivants. Un courant électrique alternatif à haute fréquence créé dans une antenne émettrice provoque un champ électromagnétique changeant rapidement dans l'espace environnant, qui se propage sous la forme d'une onde électromagnétique. Atteindre l'antenne de réception, onde électromagnétique y induit un courant alternatif de la même fréquence à laquelle fonctionne l'émetteur.

L'énergie électrique est produite à différentes échelles de centrales électriques, principalement à l'aide de générateurs électromécaniques à induction.

La production d'énergie

Il existe deux principaux types de centrales électriques :

1. Thermique.

2. Hydraulique.

Cette division est causée par le type de moteur qui fait tourner le rotor du générateur. À thermique les centrales électriques utilisent le combustible comme source d'énergie : charbon, gaz, pétrole, schiste bitumineux, fioul. Le rotor est entraîné par des turbines à gaz à vapeur.

Les plus économiques sont les centrales thermiques à turbine à vapeur (TPP). Leur efficacité maximale atteint 70%. Ceci tient compte du fait que la vapeur d'échappement est utilisée dans les entreprises industrielles.

Sur le centrales hydroélectriques l'énergie potentielle de l'eau est utilisée pour faire tourner le rotor. Le rotor est entraîné par des turbines hydrauliques. La puissance de la centrale dépendra de la pression et de la masse d'eau traversant la turbine.

Consommation d'électricité

L'énergie électrique est utilisée presque partout. Bien sûr, la majeure partie de l'électricité produite provient de l'industrie. De plus, le transport sera un gros consommateur.

De nombreuses lignes ferroviaires sont depuis longtemps passées à la traction électrique. Éclairage des habitations, des rues de la ville, besoins industriels et domestiques des villages et des villages - tout cela est également un gros consommateur d'électricité.

Une grande partie de l'électricité reçue est convertie en énergie mécanique. Tous les mécanismes utilisés dans l'industrie sont entraînés par des moteurs électriques. Il y a assez de consommateurs d'électricité, et ils sont partout.

Et l'électricité n'est produite qu'à quelques endroits. La question se pose du transport de l'électricité, et sur de longues distances. Lors de la transmission sur de longues distances, il y a beaucoup de perte de puissance. Il s'agit principalement de pertes dues à l'échauffement des fils électriques.

Selon la loi de Joule-Lenz, l'énergie dépensée pour le chauffage est calculée par la formule :

Puisqu'il est presque impossible de réduire la résistance à un niveau acceptable, il est nécessaire de réduire l'intensité du courant. Pour ce faire, augmentez la tension. Habituellement, il y a des générateurs élévateurs aux stations et des transformateurs abaisseurs à la fin des lignes de transmission. Et déjà d'eux l'énergie se disperse vers les consommateurs.

Le besoin en énergie électrique ne cesse d'augmenter. Il existe deux façons de répondre à la demande de consommation accrue :

1. Construction de nouvelles centrales électriques

2. Utilisation de technologies de pointe.

Utilisation efficace de l'électricité

La première méthode est coûteuse. un grand nombre construction et ressources financières. Il faut plusieurs années pour construire une centrale électrique. De plus, par exemple, les centrales thermiques consomment beaucoup d'énergie non renouvelable ressources naturelles et nuire à l'environnement naturel.