Proizvodna prijenosna potrošnja električne energije. Proizvodnja, prijenos i korištenje električne energije (prezentacija)

Generacija električna energija Električna struja nastaje u generatorima-uređajima koji pretvaraju energiju jednog ili drugog oblika u električnu energiju. Prevladavajuću ulogu u našem vremenu imaju elektromehanički indukcijski alternatori. Tamo se mehanička energija pretvara u električnu energiju. Električna struja nastaje u generatorima-uređajima koji pretvaraju energiju jednog ili drugog oblika u električnu energiju. Prevladavajuću ulogu u našem vremenu imaju elektromehanički indukcijski alternatori. Tamo se mehanička energija pretvara u električnu energiju. Generator se sastoji od Generator se sastoji od trajni magnet, koji stvara magnetsko polje, te namot u kojem se inducira promjenjivi EMF. trajni magnet koji stvara magnetsko polje, te namot u kojem se inducira izmjenični EMF.

Transformatori TRANSFORMATOR je uređaj koji pretvara naizmjenična struja jedan napon u izmjeničnu struju drugog napona konstantne frekvencije. U najjednostavnijem slučaju, transformator se sastoji od zatvorene čelične jezgre na koju se stavljaju dvije zavojnice sa žičanim namotima. Onaj od namota koji je spojen na izvor izmjeničnog napona naziva se primarnim, a onaj na koji je spojeno "opterećenje", odnosno uređaji koji troše električnu energiju, naziva se sekundarnim. Djelovanje transformatora temelji se na fenomenu elektromagnetska indukcija.

Proizvodnja električne energije Električna energija se proizvodi na veliko i na malo elektrane uglavnom pomoću elektromehaničkih indukcijskih generatora. Postoji nekoliko vrsta elektrana: termoelektrane, hidroelektrane i nuklearne elektrane. NEK HE Termoelektrane

Korištenje električne energije Glavni potrošač električne energije je industrija, koja čini oko 70% proizvedene električne energije. Promet je također veliki potrošač. svi velika količinaželjezničke pruge prevesti na električnu vuču. Gotovo sva sela i sela dobivaju električnu energiju iz državnih elektrana za industrijske i kućanske potrebe. Oko trećine električne energije koju troši industrija koristi se u tehnološke svrhe (električno zavarivanje, električno grijanje i taljenje metala, elektroliza i dr.).

Prijenos električne energije Prijenos energije povezan je sa značajne gubitke: struja zagrijava žice dalekovoda. Kod vrlo dugih vodova prijenos energije može postati neekonomičan. Budući da je strujna snaga proporcionalna umnošku jačine struje i napona, kako bi se održala odašena snaga, potrebno je povećati napon u dalekovodu. Stoga se u velikim elektranama ugrađuju pojačani transformatori. Oni povećavaju napon u liniji onoliko koliko smanjuju jačinu struje. Za izravnu upotrebu električne energije, na krajevima vodova ugrađuju se ponižni transformatori. Step-up transformator Step-down transformator Step-down transformator Step-down transformator Do potrošača Generator 11 kV 110 kV 35 kV 6 kV Prijenosni vod Prijenosni vod 35 kV 6 kV 220 V

Učinkovito korištenje električne energije Potražnja za električnom energijom u stalnom je porastu. Ta se potreba može zadovoljiti na dva načina. Najprirodniji i na prvi pogled jedini način je izgradnja novih moćnih elektrana. No termoelektrane troše neobnovljive prirodne resurse, a također uzrokuju veliku štetu ekološkoj ravnoteži na našem planetu. Hi-tech omogućuju vam da zadovoljite svoje energetske potrebe na drugačiji način. Prioritet treba dati povećanju učinkovitosti korištenja električne energije, a ne povećanju kapaciteta elektrana.

UPOTREBA ELEKTRIČNE ENERGIJE U RAZLIČITIM PODRUČJIMA ZNANOSTI
I UTJECAJ ZNANOSTI NA UPOTREBU ELEKTRIČNE ENERGIJE U ŽIVOTU

20. stoljeće je postalo stoljeće kada znanost zadire u sve sfere društva: gospodarstvo, politiku, kulturu, obrazovanje itd. Naravno, znanost izravno utječe na razvoj energije i opseg električne energije. S jedne strane, znanost doprinosi širenju opsega električne energije i time povećava njenu potrošnju, ali s druge strane, u doba kada neograničeno korištenje neobnovljivih izvora energije predstavlja opasnost za buduće generacije, razvoj tehnologija štednje energije i njihova primjena u životu postaju aktualni zadaci znanosti.

Pogledajmo ova pitanja u konkretnim primjerima. Oko 80% rasta BDP-a (bruto domaćeg proizvoda) u razvijenim zemljama ostvaruje se tehničkim inovacijama, od kojih se većina odnosi na korištenje električne energije. Sve novo u industriji, Poljoprivreda a život nam dolazi zahvaljujući novim razvojima u razne industrije znanost.

Većina znanstveni razvoj počinje teorijskim proračunima. No, ako su se u 19. stoljeću ti proračuni radili pomoću olovke i papira, onda su u doba znanstvene i tehničke revolucije (znanstveno-tehnološke revolucije) svi teorijski proračuni, odabir i analiza znanstvenih podataka, pa čak i jezična analiza književnih djela. obavlja se pomoću računala (elektronička računala), koja rade na električnoj energiji, najprikladnijoj za njezin prijenos na daljinu i korištenje. Ali ako su se u početku računala koristila za znanstvene izračune, sada su računala zaživjela iz znanosti.

Sada se koriste u svim sferama ljudske djelatnosti: za snimanje i pohranjivanje informacija, stvaranje arhiva, pripremu i uređivanje tekstova, crtanje i grafički radovi, automatizacija proizvodnje i poljoprivrede. Elektronizacija i automatizacija proizvodnje najvažnije su posljedice "druge industrijske" ili "mikroelektroničke" revolucije u gospodarstvima razvijenih zemalja. Razvoj integrirane automatizacije kvalitativno je izravno povezan s mikroelektronikom nova pozornica koji je započeo nakon izuma mikroprocesora 1971. - mikroelektroničkog logičkog uređaja ugrađenog u razni uređaji da upravljaju svojim radom.

Mikroprocesori su ubrzali rast robotike. Većina robota koji se danas koriste pripadaju takozvanoj prvoj generaciji i koriste se u zavarivanju, rezanju, prešanju, premazivanju itd. Roboti druge generacije koji će ih zamijeniti opremljeni su uređajima za prepoznavanje okoliš. A "intelektualni" roboti treće generacije će "vidjeti", "osjetiti", "čuti". Znanstvenici i inženjeri među najprioritetnijim područjima primjene robota nazivaju nuklearnu energiju, razvoj svemir, transport, trgovina, skladištenje, medicinska služba, recikliranje, razvoj bogatstva oceanskog dna. Većina robota radi na struju, ali povećanje potrošnje električne energije koje roboti nadoknađuju smanjenjem troškova energije u mnogim energetski intenzivnim proizvodnih procesa kroz uvođenje pametnijih praksi i nove uštede energije tehnoloških procesa.

No, vratimo se znanosti. Sva nova teorijska dostignuća provjeravaju se eksperimentalno nakon računalnih proračuna. I, u pravilu, u ovoj fazi istraživanja se provode pomoću fizička mjerenja, kemijske analize itd. Ovdje su alati znanstveno istraživanje raznolik – brojan mjerni instrumenti, akceleratori, elektronski mikroskopi, magnetski rezonancijski tomografi itd. Većina ovih instrumenata eksperimentalne znanosti radi na električnoj energiji.

Ali znanost ne koristi samo električnu energiju u svojim teorijskim i eksperimentalnim poljima, znanstvene ideje se stalno pojavljuju u tradicionalnom polju fizike povezanom s proizvodnjom i prijenosom električne energije. Znanstvenici, na primjer, pokušavaju stvoriti električne generatore bez rotirajućih dijelova. U konvencionalnim elektromotorima potrebno je dovesti do rotora D.C. stvoriti magnetsku silu. Elektromagnetu, koji “radi kao rotor” (brzina mu vrtnje doseže tri tisuće okretaja u minuti), električna struja se mora dovoditi preko vodljivih ugljenih četkica i prstenova koji se trljaju jedni o druge i lako se troše. Fizičari su došli na ideju zamijeniti rotor mlazom vrućih plinova, mlazom plazme, u kojem se nalazi mnogo slobodnih elektrona i iona. Prođemo li takav mlaz između polova jak magnet, tada će se, prema zakonu elektromagnetske indukcije, u njemu pojaviti električna struja - uostalom, mlaz se kreće. Elektrode s kojima treba ukloniti struju iz vrućeg mlaza mogu biti nepokretne, za razliku od konvencionalnih ugljenih četkica. električne instalacije. novi tip električni stroj naziva se magnetohidrodinamički generator.

Sredinom dvadesetog stoljeća znanstvenici su stvorili originalni elektrokemijski generator tzv gorive ćelije. Dva plina, vodik i kisik, dovode se do elektrodnih ploča gorivne ćelije. Na platinskim elektrodama plinovi doniraju elektrone vanjskom električnom krugu, postaju ioni i, kada se spoje, pretvaraju se u vodu. Od plinskog goriva odmah se dobiva i struja i voda. Zgodan, tih i čist izvor napajanja za putovanja na velike udaljenosti, na primjer, u svemir, gdje su oba proizvoda gorivnih ćelija posebno potrebna.

Još originalan način proizvodnja električne energije, koja je postala raširena u posljednje vrijeme, sastoji se u pretvaranju sunčeve energije u električnu energiju "izravno" - pomoću fotonaponskih instalacija (solarnih baterija). S njima se povezuje nastanak „solarnih kuća“, „solarnih staklenika“, „solarnih farmi“. Takav solarni paneli koristi se u svemiru za osiguravanje električne energije svemirski brodovi i stanice.

Znanost u području komunikacija i komunikacija razvija se vrlo brzo. Satelitska komunikacija se koristi ne samo kao sredstvo međunarodne komunikacije, već i u svakodnevnom životu – satelitske antene nisu rijetkost u našem gradu. Nova sredstva komunikacije, poput tehnologije vlakana, mogu značajno smanjiti gubitak električne energije u procesu prijenosa signala na velike udaljenosti.

Znanost i sfera upravljanja nisu zaobišli. Razvojem znanstvene i tehnološke revolucije, širenjem proizvodne i neproizvodne sfere ljudske djelatnosti, menadžment počinje igrati sve važniju ulogu u poboljšanju njihove učinkovitosti. Od svojevrsne umjetnosti, donedavne temeljene na iskustvu i intuiciji, menadžment je danas postao znanost. Znanost o upravljanju, općim zakonitostima primanja, pohranjivanja, prijenosa i obrade informacija naziva se kibernetika. Ovaj izraz dolazi iz grčke riječi"kormilar", "kormilar". Nalazi se u djelima starogrčki filozofi. Međutim, njegovo novo rođenje zapravo se dogodilo 1948., nakon objave knjige Kibernetika američkog znanstvenika Norberta Wienera.

Prije početka "kibernetičke" revolucije postojala je samo papirnata informatika, čije je glavno sredstvo percepcije bio ljudski mozak, a koja nije koristila električnu energiju. "Kibernetička" revolucija je iznjedrila bitno drugačiju - strojnu informatiku, koja odgovara gigantski povećanim tokovima informacija, čiji je izvor energije električna energija. Stvorena su potpuno nova sredstva za dobivanje informacija, njihovo prikupljanje, obradu i prijenos, koji zajedno čine složenu informacijsku strukturu. Uključuje ACS ( automatizirani sustavi upravljanje), banke podataka, automatizirane informacijske baze, računalni centri, video terminali, fotokopirni i telegrafski strojevi, nacionalni informacijski sustavi, satelitski i brzi svjetlovodni komunikacijski sustavi - sve je to neograničeno proširilo opseg korištenja električne energije.

Mnogi znanstvenici vjeruju da u ovom slučaju pričamo o novoj "informacijskoj" civilizaciji koja zamjenjuje tradicionalnu organizaciju industrijskog tipa društva. Ovu specijalizaciju karakteriziraju sljedeće važne karakteristike:

· raširena informacijska tehnologija u materijalnoj i nematerijalnoj proizvodnji, u području znanosti, obrazovanja, zdravstva i dr.;

prisutnost široke mreže različitih baza podataka, uključujući javnu upotrebu;

transformacija informacija u jednu od kritični čimbenici gospodarski, nacionalni i osobni razvoj;

slobodan protok informacija u društvu.

Takav prijelaz iz industrijskog društva u "informacijsku civilizaciju" postao je moguć najvećim dijelom zahvaljujući razvoju energije i pružanju pogodne vrste energije u prijenosu i korištenju - električne energije.

ELEKTRIČNA ENERGIJA U PROIZVODNJI

Moderno društvo nemoguće zamisliti bez elektrifikacije proizvodne djelatnosti. Već krajem 1980-ih više od 1/3 ukupne potrošnje energije u svijetu provodilo se u obliku električne energije. Do početka sljedećeg stoljeća taj bi se udio mogao povećati na 1/2. Takav porast potrošnje električne energije prvenstveno je povezan s povećanjem njezine potrošnje u industriji. Glavni dio industrijska poduzeća radi na električnu energiju. Visoka potrošnja električne energije tipična je za energetski intenzivne industrije kao što su metalurgija, aluminij i inženjering.

To stvara problem učinkovito korištenje ovu energiju. Kada se električna energija prenosi na velike udaljenosti, od proizvođača do potrošača, gubici topline duž dalekovoda rastu proporcionalno kvadratu struje, t.j. ako se struja udvostruči, gubitak topline se povećava za faktor 4. Stoga je poželjno da struja u vodovima bude mala. Da biste to učinili, povećajte napon na dalekovodu. Električna energija se prenosi kroz vodove gdje napon doseže stotine tisuća volti. U blizini gradova koji primaju energiju iz dalekovoda, ovaj se napon pomoću opadajućeg transformatora dovodi do nekoliko tisuća volti. U samom gradu, na trafostanicama, napon pada na 220 volti.

Naša zemlja okupira veliko područje, gotovo 12 vremenskih zona. A to znači da ako je u nekim regijama potrošnja električne energije maksimalna, onda je u drugim radni dan već završio i potrošnja se smanjuje. Za racionalno korištenje električnu energiju proizvedenu u elektranama, spajaju se u elektroenergetske sustave pojedinih regija: europski dio, Sibir, Ural, Daleki istok i dr.. Takva kombinacija omogućuje učinkovitije korištenje električne energije koordinacijom rada pojedinih elektrana. Sada su različiti energetski sustavi ujedinjeni u jedinstveni energetski sustav Rusije.

Sljedeća prilika za učinkovito korištenje je smanjenje energetske potrošnje električne energije uz pomoć tehnologija za uštedu energije i moderna oprema konzumirajući minimalnu količinu. Kao primjer može poslužiti proizvodnja čelika. Ako je 60-ih godina glavna metoda taljenja čelika bila metoda otvorenog ognjišta (72% ukupnog taljenja), onda je 90-ih godina ova tehnologija taljenja zamijenjena više učinkovite metode: kisik-konverter i električno taljenje čelika.

KNJIŽEVNOST:

1. Koltun M. Svijet fizike: znanstvena i umjetnička literatura. - M.: Det. lit., 1984.- 271s.

2. Maksakovskiy V.P. Geografska slika svijeta. 1. dio. opće karakteristike mir. - Yaroslavl: Gornji-Volž. knjiga. naklada, 1995.- 320s.

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

4. enciklopedijski rječnik mladi fizičar /Comp. V.A. Chuyanov. - M.: Pedagogija, 1984.- 352s.

Khokhlova Kristina

Prezentacija na temu "Proizvodnja, prijenos i korištenje električne energije"

Preuzimanje datoteka:

Pregled:

Da biste koristili pregled prezentacija, stvorite sebi račun ( račun) Google i prijavite se: https://accounts.google.com

Naslovi slajdova:

Prezentacija Proizvodnja, prijenos i korištenje električne energije Khokhlova Kristina, 11. razred SŠ br. 64

Plan prezentacije Proizvodnja električne energije Vrste elektrana Alternativni izvori energija Prijenos električne energije Potrošnja električne energije

Postoji nekoliko tipova elektrana: Vrste elektrana TE HE NEK

Termoelektrana (TE), elektrana koja generira električnu energiju kao rezultat pretvorbe toplinske energije koja se oslobađa tijekom izgaranja fosilnih goriva. U termoelektranama se kemijska energija goriva prvo pretvara u mehaničku, a zatim u električnu energiju. Gorivo za takvu elektranu može biti ugljen, treset, plin, uljni škriljac, loživo ulje. Najisplativije su velike termoparne turbinske elektrane.Većina termoelektrana u našoj zemlji kao gorivo koristi ugljenu prašinu. Za proizvodnju 1 kWh električne energije potrebno je nekoliko stotina grama ugljena. U parnom kotlu, preko 90% energije koju oslobađa gorivo prenosi se na paru. U turbini se kinetička energija mlaznica pare prenosi na rotor. Osovina turbine je čvrsto povezana s osovinom generatora. TPP

TE Termoelektrane se dijele na: kondenzacijske (CPP) One su dizajnirane za proizvodnju samo električne energije. Velike IES-ove regionalnog značaja nazivaju se državne područne elektrane (GRES). kombinirane toplinske i elektrane (CHP) koje osim električne energije proizvode Termalna energija kao Vruća voda i par.

Hidroelektrana (HE), kompleks građevina i opreme kroz koje se energija protoka vode pretvara u električnu energiju. Hidroelektrana se sastoji od niza hidrauličnih konstrukcija koje osiguravaju potrebnu koncentraciju protoka vode i stvaranje tlaka, te energetske opreme koja pretvara energiju vode koja se kreće pod tlakom u mehaničku rotaciju, koja se, pak, pretvara u električna energija. Tlak hidroelektrane nastaje koncentracijom pada rijeke u korištenom dijelu branom, ili derivacijom, ili branom i derivacijom zajedno. hidroelektrana

Snaga HE HE se također dijele na: Snaga HE ovisi o tlaku, protoku vode koji se koristi u hidroturbinama i učinkovitosti hidroelektrane. Iz niza razloga (zbog npr. sezonskih promjena vodostaja u akumulacijama, varijabilnosti opterećenja elektroenergetskog sustava, popravka hidroelektrana ili hidrauličkih građevina i sl.) tlak i protok vode su konstantno mijenja, a uz to se mijenja i protok pri regulaciji snage HE. visokotlačni (više od 60 m) srednjetlačni (od 25 do 60 m) niskotlačni (od 3 do 25 m) Srednji (do 25 MW) Snažni (preko 25 MW) Mali (do 5 MW)

Posebno mjesto među HE zauzimaju: Hidroakumulacijske elektrane (HE) Sposobnost HE da akumuliraju energiju temelji se na činjenici da električnu energiju slobodnu u elektroenergetskom sustavu u određenom vremenskom razdoblju koriste jedinice HE, koje, radeći u načinu rada pumpe, pumpa vodu iz rezervoara u gornji bazen za skladištenje. Tijekom vršnog opterećenja, akumulirana energija se vraća u elektroenergetsku mrežu.Plimne elektrane (TE) TE pretvaraju energiju morske plime u električnu energiju. Električna snaga plimnih hidroelektrana, zbog nekih značajki povezanih s periodičnom prirodom plime i oseke, može se koristiti u elektroenergetskim sustavima samo u sprezi s energijom regulacijskih elektrana, koje kompenziraju nestanke struje plimnih elektrana tijekom dan ili mjeseci.

Toplina koja se oslobađa u reaktoru kao rezultat lančana reakcija nuklearna fisija nekih teških elemenata, zatim se, kao iu konvencionalnim termoelektranama (TE), pretvara u električnu energiju. Za razliku od termoelektrana koje rade na fosilna goriva, nuklearne elektrane rade na nuklearno gorivo (na bazi 233U, 235U, 239Pu). Utvrđeno je da svjetski energetski resursi nuklearnog goriva (uran, plutonij itd.) znatno premašuju energetske resurse prirodni resursi organsko gorivo (nafta, ugljen, prirodni gas i tako dalje.). Osim toga, potrebno je voditi računa o sve većem obujmu potrošnje ugljena i nafte za tehnološke potrebe svjetskog gospodarstva. kemijska industrija, koja postaje ozbiljna konkurencija termoelektranama. nuklearna elektrana

NEK najčešće koriste 4 vrste reaktora toplinskih neutrona: grafitno-vodeni reaktori s vodenim rashladnim sredstvom i grafitnim moderatorom teški vodeni reaktori s vodenim rashladnim sredstvom i teška voda kao moderatorom vodeno-vodeni reaktori s običnom vodom kao moderatorom i rashladnim sredstvom grafit -plinski reaktori s plinskim rashladnim sredstvom i grafitnim moderatorom

Izbor pretežno korištenog tipa reaktora određen je uglavnom akumuliranim iskustvom u nosaču reaktora, kao i dostupnošću potrebnih industrijska oprema, rezerve sirovina itd. Reaktor i njegovi servisni sustavi uključuju: sam reaktor s biološka zaštita, izmjenjivači topline, pumpe ili plinske instalacije koje cirkuliraju rashladna tekućina, cjevovodi i ventili za cirkulaciju kruga, uređaji za ponovno punjenje nuklearnog goriva, posebni ventilacijski sustavi, sustavi hlađenja u nuždi, itd. Kako bi se osoblje NEK zaštitilo od izloženosti zračenju, reaktor je okružen biološkom zaštitom čiji je glavni materijal beton, voda, serpentinski pijesak. Oprema reaktorskog kruga mora biti potpuno zatvorena. nuklearna elektrana

Alternativni izvori energije. Sunčeva energija Sunčeva energija je jedan od materijalno najintenzivnijih vrsta proizvodnje energije. Velika upotreba sunčeve energije povlači gigantski porast potrebe za materijalima, a time i za radnim resursima za vađenje sirovina, njihovo obogaćivanje, proizvodnju materijala, proizvodnju heliostata, kolektora, druge opreme, i njihov transport. Energija vjetra Energija kretanja zračnih masa je ogromna. Rezerve energije vjetra više su od stotinu puta veće od rezervi hidroenergije svih rijeka planeta. Vjetrovi pušu stalno i posvuda na zemlji. Klimatski uvjeti omogućuju razvoj energije vjetra na velikom području. Naporima znanstvenika i inženjera stvorena je široka paleta dizajna modernih vjetroagregata. Energija Zemlje Energija Zemlje pogodna je ne samo za grijanje prostora, kao što je slučaj na Islandu, već i za proizvodnju električne energije. Elektrane na tople podzemne izvore rade već duže vrijeme. Prva takva elektrana, još uvijek prilično male snage, izgrađena je 1904. godine u malom talijanskom gradiću Larderello. Postupno je rastao kapacitet elektrane, puštalo se u pogon sve više novih jedinica, korišteni su novi izvori tople vode, a danas je snaga stanice već dosegla impresivnu vrijednost od 360 tisuća kilovata.

Sunčeva energija Energija zraka Energija Zemlje

Prijenos električne energije Potrošači električne energije su posvuda. Proizvodi se na relativno malo mjesta u blizini izvora goriva i vode. Stoga postaje potrebno prenositi električnu energiju na udaljenosti koje ponekad dosežu stotine kilometara. No prijenos električne energije na velike udaljenosti povezan je sa značajnim gubicima. Činjenica je da ih struja, prolazeći kroz vodove, zagrijava. U skladu s Joule-Lenzovim zakonom, energija utrošena na zagrijavanje žica linije određuje se formulom: Q = I 2 Rt gdje je R otpor linije. S dugom linijom prijenos energije može postati općenito neekonomičan. Da biste smanjili gubitke, možete povećati površinu poprečnog presjeka žica. Ali sa smanjenjem R za faktor 100, masa se također mora povećati za faktor 100. Takva potrošnja obojenih metala ne bi smjela biti dopuštena. Stoga se gubici energije u vodovu smanjuju na drugi način: smanjenjem struje u vodovu. Na primjer, smanjenje struje za faktor 10 smanjuje količinu topline koja se oslobađa u vodičima za 100 puta, tj. postiže se isti učinak kao kod stostrukog ponderiranja žice. Stoga se u velikim elektranama ugrađuju pojačani transformatori. Transformator povećava napon u liniji onoliko koliko smanjuje struju. Gubitak snage u ovom slučaju je mali. Elektrane u brojnim regijama zemlje povezane su visokonaponskim dalekovodima, tvoreći zajedničku elektroenergetsku mrežu na koju su priključeni potrošači. Takvo udruženje naziva se elektroenergetski sustav. Elektroenergetski sustav osigurava nesmetanu opskrbu potrošača energijom, bez obzira na njihovu lokaciju.

Korištenje električne energije u različitim područjima znanosti Znanost izravno utječe na razvoj energetike i opseg električne energije. Oko 80% rasta BDP-a u razvijenim zemljama ostvaruje se kroz tehničke inovacije, od kojih se većina odnosi na korištenje električne energije. Sve novo u industriji, poljoprivredi i svakodnevnom životu dolazi nam zahvaljujući novim dostignućima u raznim granama znanosti. Većina znanstvenog razvoja počinje teorijskim izračunima. No, ako su se u 19. stoljeću ti proračuni radili pomoću olovke i papira, onda su u doba znanstvene i tehničke revolucije (znanstveno-tehnološke revolucije) svi teorijski proračuni, odabir i analiza znanstvenih podataka, pa čak i jezična analiza književnih djela. obavlja se pomoću računala (elektronička računala), koja rade na električnu energiju, najprikladniju za njezin prijenos na daljinu i korištenje. Ali ako su se u početku računala koristila za znanstvene izračune, sada su računala zaživjela iz znanosti. Elektronizacija i automatizacija proizvodnje najvažnije su posljedice "druge industrijske" ili "mikroelektroničke" revolucije u gospodarstvima razvijenih zemalja. Znanost u području komunikacija i komunikacija se vrlo brzo razvija. Satelitske komunikacije se ne koriste samo kao sredstvo. međunarodne komunikacije, ali i u svakodnevnom životu - satelitske antene nisu neuobičajene u našem gradu. Nova sredstva komunikacije, poput tehnologije vlakana, mogu značajno smanjiti gubitak električne energije u procesu prijenosa signala na velike udaljenosti. Potpuno nova sredstva dobivanja stvorene su informacije, njihovo akumuliranje, obrada i prijenos, koji zajedno čine složenu informacijsku strukturu.

Korištenje električne energije u proizvodnji Suvremeno društvo ne može se zamisliti bez elektrifikacije proizvodnih djelatnosti. Već krajem 1980-ih više od 1/3 ukupne potrošnje energije u svijetu provodilo se u obliku električne energije. Do početka sljedećeg stoljeća taj bi se udio mogao povećati na 1/2. Takav porast potrošnje električne energije prvenstveno je povezan s povećanjem njezine potrošnje u industriji. Glavni dio industrijskih poduzeća radi na električnoj energiji. Visoka potrošnja električne energije tipična je za energetski intenzivne industrije kao što su metalurgija, aluminij i inženjering.

Korištenje električne energije u svakodnevnom životu Električna energija u svakodnevnom životu je bitan pomoćnik. Svaki dan se nosimo s tim i, vjerojatno, više ne možemo zamisliti svoj život bez toga. Sjetite se kad ste zadnji put ugasili svjetlo, odnosno vaša kuća nije dobila struju, sjetite se kako ste se zaklinjali da nemate vremena ni za što, a treba vam svjetlo, trebao vam je TV, kuhalo za vodu i hrpa drugih električni uređaji. Uostalom, ako smo zauvijek bez energije, onda ćemo se jednostavno vratiti u ona davna vremena kada se hrana kuhala na vatri i živjela u hladnim wigwamima. Važnost električne energije u našem životu može se obraditi cijelom pjesmom, toliko je važna u našem životu i tako smo navikli na to. Iako više ne primjećujemo da ona dolazi u naše domove, ali kad je ugase, postaje jako neugodno.

Hvala na pažnji

ELEKTRODINAMIKA

Fenomen elektromagnetske indukcije je pojava električne struje u zatvorenom krugu kada svaka promjena magnetskog toka kroz površinu omeđenu ovom konturom.

Naizmjenična struja- to je električna struja čija jačina na neki način varira s vremenom.

Transformator- je uređaj za pojačavanje ili spuštanje izmjeničnog napona.

1. Proizvodnja:

Termoelektrana (TE), elektrana koja generira električnu energiju kao rezultat pretvorbe toplinske energije koja se oslobađa tijekom izgaranja fosilnih goriva.

U termoelektranama se kemijska energija goriva prvo pretvara u mehaničku, a zatim u električnu energiju. Gorivo za takvu elektranu može biti ugljen, treset, plin, uljni škriljac, loživo ulje.

2. Prijenos:

Transformator je uređaj koji vam omogućuje i povećanje i smanjenje napona. Pretvorba izmjenične struje provodi se pomoću transformatora. Transformator se sastoji od zatvorene željezne jezgre na koju su postavljene dvije (ponekad i više) zavojnice sa žičanim namotima. Jedan od namota, nazvan primarni, spojen je na izvor izmjeničnog napona. Drugi namot, na koji je spojeno "opterećenje", odnosno uređaji i uređaji koji troše električnu energiju, naziva se sekundarnim. Djelovanje transformatora temelji se na fenomenu elektromagnetske indukcije. Kada izmjenična struja prolazi kroz primarni namot, u željeznoj jezgri se pojavljuje izmjenična struja. magnetski tok, koji pobuđuje indukcijski EMF u svakom namotu.

3. Potrošnja:

Elektronizacija i automatizacija proizvodnje najvažnije su posljedice "druge industrijske" ili "mikroelektroničke" revolucije u gospodarstvima razvijenih zemalja. Razvoj integrirane automatizacije izravno je vezan uz mikroelektroniku, čija je kvalitativno nova faza započela nakon izuma 1971. mikroprocesora - mikroelektroničkog logičkog uređaja ugrađenog u različite uređaje za upravljanje njihovim radom. Znanost u području komunikacija i komunikacija razvija se vrlo brzo. Satelitska komunikacija se koristi ne samo kao sredstvo međunarodne komunikacije, već i u svakodnevnom životu – satelitske antene nisu rijetkost u gradu.

Problemi uštede energije. Rusija ima velike izglede za uštedu energije, a ujedno je i jedna od najrasipnijih zemalja na svijetu. Ušteda energije izravno ovisi o racionalnom korištenju postojećih energetskih resursa. Ogroman gubitak energije karakteristične su za stambeno-komunalne usluge. Prema riječima stručnjaka, oko 70% gubitka topline nastaje zbog nemarnog stava potrošača. U stanovima se često ugrađuju baterije bez regulacije snage, zbog čega rade punim kapacitetom, a stanovnici moraju otvarati prozore kako bi smanjili temperaturu u prostoriji. Kako bi se ostvario potencijal uštede energije u stambeno-komunalnim djelatnostima, planira se uvesti široko uvođenje mjernih uređaja, idite na obveznim standardima energetsku učinkovitost za nove i rekonstruirane zgrade, modernizirati sustave opskrbe toplinom zgrada i objekata, uvesti štedljive sustave rasvjete, uvesti štedljive uređaje i tehnologije u kotlovnice, postrojenja za tretman, vodovod, pružanje proračunske organizacije pravo raspolaganja sredstvima ušteđenim kao rezultat provedbe projekata uštede energije do 5 godina i više.

Sigurnosne mjere pri rukovanju električnom strujom. Struja od 25 V smatra se opasnom za osobu. U ovoj situaciji potrebno je jasno razlikovati napon i jačinu struje. To je posljednji koji ubija. Na primjer: plave iskre statičkog pražnjenja imaju napon od 7000 V, ali zanemarivu snagu, dok napon utičnice od 220 V, ali sa strujom od 10-16 A, može uzrokovati smrt. Štoviše, prolazak struje snage 30-50 mA kroz srčani mišić već može uzrokovati fibrilaciju (treperenje) srčanog mišića i refleksni zastoj srca. Kako će ovo završiti sasvim je jasno. Ako struja ne dotakne srce (i put struje u ljudsko tijelo su vrlo bizarni), tada njegov učinak može uzrokovati paralizu dišnih mišića, što također ne sluti na dobro.

Elektromagnetno polje i elektromagnetski valovi.Elektromagnetno polje- poseban oblik materije, kroz koji se vrši interakcija između električno nabijenih čestica.

elektromagnetski val- proces distribucije elektromagnetsko polje u svemiru.

Brzina elektromagnetskih valova. Valna duljina je kvocijent brzine podijeljen s frekvencijom.

Principi radijske komunikacije. Načela radijske komunikacije su sljedeća. Izmjenična visokofrekventna električna struja stvorena u odašiljačkoj anteni inducira brzo promjenjivo elektromagnetsko polje u okolnom prostoru, koje se širi u obliku elektromagnetskog vala. Došavši do prijemne antene, elektromagnetski val inducira u njemu izmjeničnu struju iste frekvencije na kojoj radi odašiljač.

Električna energija se proizvodi u raznim razmjerima elektrana, uglavnom uz pomoć indukcijskih elektromehaničkih generatora.

Proizvodnja električne energije

Postoje dvije glavne vrste elektrana:

1. Toplinska.

2. Hidraulični.

Ova podjela je uzrokovana vrstom motora koji okreće rotor generatora. NA toplinski elektrane kao energent koriste gorivo: ugljen, plin, naftu, uljni škriljac, loživo ulje. Rotor pokreću parne plinske turbine.

Najisplativije su termoparne turbinske elektrane (TE). Njihova maksimalna učinkovitost doseže 70%. Ovo uzima u obzir činjenicu da se ispušna para koristi u industrijskim poduzećima.

Na hidroelektrane potencijalna energija vode koristi se za rotaciju rotora. Rotor pokreću hidraulične turbine. Snaga stanice ovisit će o tlaku i masi vode koja prolazi kroz turbinu.

Korištenje električne energije

Električna energija se koristi gotovo posvuda. Naravno, većina proizvedene električne energije dolazi iz industrije. Osim toga, promet će biti glavni potrošač.

Mnoge željezničke pruge odavno su prešle na električnu vuču. Rasvjeta stanova, gradskih ulica, industrijske i kućne potrebe sela i sela - sve je to također veliki potrošač električne energije.

Ogroman dio primljene električne energije pretvara se u mehaničku energiju. Svi mehanizmi koji se koriste u industriji pokreću se električnim motorima. Potrošaca struje ima dovoljno, a ima ih posvuda.

A struja se proizvodi samo na nekoliko mjesta. Postavlja se pitanje prijenosa električne energije, i to na velike udaljenosti. Kod prijenosa na velike udaljenosti dolazi do velikog gubitka snage. Uglavnom, to su gubici zbog zagrijavanja električnih žica.

Prema Joule-Lenzovom zakonu, energija utrošena na grijanje izračunava se po formuli:

Budući da je otpor gotovo nemoguće smanjiti na prihvatljivu razinu, potrebno je smanjiti jačinu struje. Da biste to učinili, povećajte napon. Obično se na stanicama nalaze pojačani generatori, a na kraju dalekovoda opadajući transformatori. I već se od njih energija raspršuje do potrošača.

Potreba za električnom energijom stalno raste. Postoje dva načina da se zadovolji potražnja za povećanom potrošnjom:

1. Izgradnja novih elektrana

2. Korištenje napredne tehnologije.

Učinkovito korištenje električne energije

Prvi način je skup. veliki broj građevinska i financijska sredstva. Za izgradnju jedne elektrane potrebno je nekoliko godina. Osim toga, primjerice, termoelektrane troše puno neobnovljivih izvora energije prirodni resursi i štetiti prirodnom okolišu.