Villamos energia, honnan származik és hogyan jut el otthonunkba? Mit kell tudni a kezdőknek az elektromosságról? Videó: honnan jön az áram.

Ez bizonyos töltött részecskék rendezett mozgása. A villamos energia teljes potenciáljának megfelelő kihasználása érdekében világosan meg kell érteni az eszköz és az elektromos áram működésének alapelveit. Tehát nézzük meg, mi a munka és az aktuális teljesítmény.

Honnan jön az elektromosság?

A kérdés látszólagos egyszerűsége ellenére kevesen tudnak rá érthető választ adni. Természetesen manapság, amikor a technológia hihetetlen sebességgel fejlődik, az ember nem különösebben gondol olyan elemi dolgokra, mint az elektromos áram működési elve. Honnan jön az elektromosság? Bizonyára sokan azt válaszolják, hogy "Hát, természetesen a konnektorból", vagy egyszerűen vállat vonnak. Eközben nagyon fontos megérteni, hogyan működik az áram. Ezt nem csak a tudósoknak kell tudniuk, hanem a tudományok világával semmilyen kapcsolatban nem álló embereknek is, általános sokoldalú fejlődésük miatt. De a jelenlegi működési elv helyes használata nem mindenkinek való.

Kezdetnek tehát meg kell értenie, hogy az elektromosság nem a semmiből származik: speciális generátorok állítják elő, amelyek különböző erőművekben találhatók. A turbinák lapátjainak forgatásának köszönhetően a víz szénnel vagy olajjal történő melegítése során keletkező gőz energiát termel, amelyet ezt követően egy generátor segítségével elektromos árammá alakítanak át. A generátor nagyon egyszerű: a készülék közepén egy hatalmas és nagyon erős mágnes található, amitől az elektromos töltések rézvezetékek mentén mozognak.

Hogyan jut el az elektromosság otthonunkba?

Miután bizonyos mennyiségű elektromos áramot nyert energia (termikus vagy nukleáris) segítségével, azt az emberek elláthatják. Az ilyen villamosenergia-ellátás a következőképpen működik: ahhoz, hogy az elektromos áram sikeresen elérje az összes lakást és vállalkozást, „nyomni” kell. És ehhez növelni kell az erőt, amely ezt megteszi. Az elektromos áram feszültségének nevezik. A működés elve a következő: az áram áthalad a transzformátoron, ami növeli a feszültségét. Továbbá az elektromos áram mélyen a föld alatt vagy magasságban elhelyezett kábeleken folyik (mert a feszültség néha eléri a 10 000 voltot, ami halálos az ember számára). Amikor az áram eléri a rendeltetési helyét, újra át kell haladnia a transzformátoron, ami most csökkenti a feszültségét. Ezután vezetékeken keresztül jut el a lakóházakban vagy más épületekben található pajzsokhoz.

A vezetékeken átvezetett áram az aljzatrendszernek köszönhetően felhasználható, háztartási gépeket csatlakoztatva hozzájuk. A falakban további vezetékek vannak elhelyezve, amelyeken elektromos áram folyik, és ennek köszönhetően működik a világítás és a ház összes készüléke.

Mi a jelenlegi munka?

Az elektromos áram által önmagában hordozott energia idővel fénnyé vagy hővé alakul. Például amikor felkapcsolunk egy lámpát, az elektromos energia formája fénnyé alakul.

Közérthető nyelven szólva, az áram munkája az a cselekvés, amelyet maga az elektromosság hoz létre. Ráadásul a képlettel nagyon könnyen kiszámítható. Az energiamegmaradás törvénye alapján megállapíthatjuk, hogy az elektromos energia nem tűnt el, részben vagy teljesen más formába változott, miközben bizonyos mennyiségű hőt ad le. Ez a hő az áram munkája, amikor áthalad a vezetőn és felmelegíti azt (hőcsere történik). Így néz ki a Joule-Lenz képlet: A \u003d Q \u003d U * I * t (a munka egyenlő a hőmennyiséggel vagy az áramerősség szorzatával és azzal az idővel, ameddig átfolyt a vezetőn).

Mit jelent az egyenáram?

Az elektromos áram kétféle: váltakozó és közvetlen. Abban különböznek egymástól, hogy az utóbbi nem változtatja meg az irányt, két bilinccsel rendelkezik (pozitív "+" és negatív "-"), és mozgását mindig "+"-ról kezdi. És a váltakozó áramnak két kivezetése van - fázis és nulla. A vezető végén egy fázis jelenléte miatt egyfázisúnak is nevezik.

Az egyfázisú váltakozó és egyenáramú elektromos készülék elve teljesen eltérő: az egyenáramtól eltérően a váltakozó áram megváltoztatja mind az irányát (mind a fázisból a nulla felé, mind a nulláról a fázis felé áramlást képez), és a nagyságát is. . Így például a váltakozó áram időszakosan megváltoztatja a töltés értékét. Kiderült, hogy 50 Hz-es frekvencián (50 oszcilláció másodpercenként) az elektronok pontosan 100-szor változtatják mozgásuk irányát.

Hol használnak egyenáramot?

Az egyenáramnak van néhány jellemzője. Mivel szigorúan egy irányba folyik, nehezebb átalakítani. A következő elemek tekinthetők egyenáram-forrásnak:

• elemek (lúgos és savas);
• kis készülékekben használt hagyományos akkumulátorok;
• valamint különféle eszközök, például konverterek.

DC működés

Mik a fő jellemzői? Ez a munka és a jelenlegi hatalom, és mindkét fogalom nagyon szorosan összefügg egymással. A teljesítmény az egységnyi idő alatti munkasebességet jelenti (1 s). A Joule-Lenz törvény szerint azt találjuk, hogy az egyenáram munkája megegyezik magának az áramerősségnek, a feszültségnek és annak az időtartamnak a szorzatával, amely alatt az elektromos tér munkája befejeződött, hogy a töltéseket továbbítsa. a karmester.

Így néz ki az áramerősség meghatározásának képlete, figyelembe véve Ohm ellenállási törvényét a vezetőkben: A \u003d I 2 * R * t (a munka egyenlő az áramerősség négyzetével szorozva az értékkel a vezető ellenállásának és még egyszer megszorozva a munkavégzés időtartamának értékével).

Metropoliszunk stabil életéhez napi 100 millió kWh energiára van szükség, ami évente körülbelül 38 milliárd kWh. Ki és mi látja el Moszkvát árammal? A Rausskaya rakparton található az 1-es számú vízierőmű (a főváros legrégebbi erőműve), amely nemcsak az UNESCO műemléke, hanem az Állami Duma, a Kreml, a Lubjanka tér és a metró ellátásához is áramot termel. Az állomás névleges teljesítménye 86 MW. Az állomást III. Sándor császár parancsára építették, hogy az első villamosokhoz kapcsolják a villamos energiát. A HPP-1 fennállásának 114 éve alatt kapacitása tízszeresére nőtt.
Moszkvában a villamosenergia-ellátás fő forrása a hőerőművek, 15 egységben.

Moszkva energiaellátásának másik jellemzője a Moscow Energy Ring, amelyet nagyfeszültségű vezetékek (feszültség 500 kV) és nagy teljesítményű alállomások (SS) alkotnak, amelyek mind a városban, mind a moszkvai régióban találhatók. Ezeknek a csomóponti alállomásoknak a fő feladata a feszültség 500-ról 220 és 110 kV-ra történő csökkentése és átvitele csomóponti elosztó alállomásokra.

Ez a kérdés olyan, mint a káposzta, kinyitod, kinyitod, de még messze van az "alapvető" csonktól. Bár a kérdés nyilvánvalóan éppen erre a szárra vonatkozik, még mindig meg kell próbálnia legyőzni az összes káposztát.

A legfelületesebb pillantásra az áram természete egyszerűnek tűnik: az áram az, amikor a töltött részecskék mozognak. (Ha a részecske nem mozog, akkor nincs áram, csak elektromos tér van.) Igyekezve megérteni az áram természetét, és nem tudva, hogy az áram miből áll, az áram irányát választottuk, amely megfelel az áramerősségnek. a pozitív részecskék mozgási iránya. Később kiderült, hogy a negatív részecskék ellentétes irányú mozgása során megkülönböztethetetlen áram keletkezik, amely pontosan ugyanolyan hatású. Ez a szimmetria az áram természetének figyelemre méltó részlete.

Attól függően, hogy a részecskék hol mozognak, az áram természete is eltérő. Maga a jelenlegi anyag más:

• A fémeknek szabad elektronjaik vannak;
• Fém és kerámia szupravezetőkben - elektronok is;
• Folyadékokban ionok, amelyek kémiai reakciók során vagy alkalmazott elektromos tér hatásának kitéve képződnek;
• Gázokban - ismét ionok, valamint elektronok;
• De a félvezetőkben az elektronok nem szabadok, és képesek mozgatni a "relét". Azok. Nem egy elektron tud mozogni, hanem egy olyan hely, ahol nem létezik – egy „lyuk”. Az ilyen vezetést lyukvezetésnek nevezzük. A különböző félvezetők tüskéin az ilyen áram természete olyan hatásokat vált ki, amelyek lehetővé teszik az összes rádióelektronikánkat.
  Az áramerősségnek két mértéke van: az áramerősség és az áramsűrűség. A töltések árama és például a tömlőben lévő víz árama között több a különbség, mint a hasonlóság. Ám az áramnak egy ilyen nézete igencsak termékeny az utóbbi természetének megértéséhez. A vezetőben lévő áram a részecskesebességek vektormezeje (ha azonos töltésű részecskékről van szó). De ezeket a részleteket általában nem vesszük figyelembe az áram leírásánál. Ezt az áramot átlagoljuk.

Ha csak egy részecskét veszünk (természetesen töltött és mozgó), akkor az adott pillanatban a töltés és a pillanatnyi sebesség szorzatával megegyező áram pontosan ott van, ahol ez a részecske található. Emlékezzetek vissza, hogyan volt ez az Ivasi duett „Ideje sörözni” című dalában: „...ha nehéz és ellenséges asztrális az éghajlat, ha a vonat elment és minden sínt elvett...” :)

És így jutottunk el ahhoz a csonkhoz, amiről az elején szó volt. Miért van egy részecskének töltése (úgy tűnik, a mozgással minden világos, de mi a töltés)? A legalapvetőbb (most már biztosan:) oszthatatlannak tűnő töltést hordozó részecskék az elektronok, pozitronok (antielektronok) és kvarkok. Egyetlen kvarkot kihúzni és tanulmányozni a bezártság miatt lehetetlen, elektronnal könnyebbnek tűnik, de még nem is nagyon világos. Jelenleg egyértelmű, hogy az áram kvantált: nincs egy elektron töltésénél kisebb töltés (a kvarkokat csak hadronok formájában figyeljük meg, amelyek teljes töltése azonos vagy nulla). A töltött részecskéktől különálló elektromos tér csak mágneses térrel együtt létezhet, mint elektromágneses hullám, amelynek kvantuma egy foton. Az elektromos töltés természetének bizonyos értelmezése talán a kvantumfizika területén rejlik. Például az általa megjósolt és nemrég felfedezett Higgs-mező (van bozon, van mező) megmagyarázza egy részecskék sorozatának tömegét, a tömeg pedig annak mértéke, hogy egy részecske hogyan reagál a gravitációs térre. Talán egy töltéssel, mint az elektromos térre adott válasz mértékével, valami hasonló történetre derül fény. Miért van tömeg és miért van töltés - ezek némileg összefüggő kérdések.

Sokat tudunk az elektromos áram természetéről, de a legfontosabb még nem ismert.

Vagy Áramütés töltött részecskék, például elektronok irányítottan mozgó áramának nevezik. Elektromosságnak is nevezik a töltött részecskék ilyen mozgásának eredményeként nyert energiát és az ezen energián alapuló megvilágítást. Az "elektromosság" kifejezést William Gilbert angol tudós vezette be 1600-ban A mágnesről, a mágneses testekről és a nagy mágnesről, a Földről című esszéjében.

Gilbert kísérleteket végzett borostyánnal, amely a ruhával szembeni súrlódás következtében más fénytesteket is magához tudott vonzani, azaz bizonyos töltést kapott. És mivel a borostyánt görögül elektronnak fordítják, a tudós által megfigyelt jelenséget "elektromosságnak" nevezték.

Elektromosság

Egy kis elmélet az elektromosságról

Az elektromosság képes elektromos teret létrehozni elektromos áramvezetők vagy töltött testek körül. Az elektromos tér segítségével más, elektromos töltéssel rendelkező testek befolyásolása lehetséges.fv

Az elektromos töltések, mint mindenki tudja, pozitív és negatív töltésekre oszthatók. Ez a választás azonban feltételes, mivel régóta történetileg született, csak ezért minden töltethez egy bizonyos jelet rendelnek.

Az azonos típusú jellel töltött testek taszítják egymást, a különböző töltésűek pedig éppen ellenkezőleg, vonzzák.

A töltött részecskék mozgása, vagyis az elektromosság megléte során az elektromos téren kívül mágneses tér is keletkezik. Ez lehetővé teszi a beállítást Az elektromosság és a mágnesesség kapcsolata.

Érdekes, hogy vannak olyan testek, amelyek elektromos áramot vezetnek, vagy nagyon nagy ellenállású testek.Ezt Stephen Gray angol tudós fedezte fel 1729-ben.

Az elektromosság tanulmányozása a legteljesebben és alapvetően olyan tudományokkal foglalkozik, mint a termodinamika. Az elektromágneses terek és a töltött részecskék kvantumtulajdonságait azonban egy teljesen más tudomány – a kvantumtermodinamika – vizsgálja, azonban a kvantumjelenségek egy része egészen egyszerűen megmagyarázható a közönséges kvantumelméletekkel.

Az elektromosság alapjai

Az elektromosság felfedezésének története

Először is el kell mondanunk, hogy nincs olyan tudós, akit az elektromosság felfedezőjének lehetne tekinteni, mivel az ókortól napjainkig sok tudós tanulmányozza annak tulajdonságait és tanul valami újat az elektromosságról.

• Az első, aki érdeklődött az elektromosság iránt, az ókori görög filozófus, Thalész volt. Felfedezte, hogy a borostyán, amelyet a gyapjúhoz dörzsölnek, más fénytesteket vonz magához.
• Aztán egy másik ókori görög tudós, Arisztotelész néhány angolnát tanulmányozott, amelyek – mint tudjuk – elektromos kisüléssel ütötték el az ellenséget.
• 70-ben a római író, Plinius a gyanta elektromos tulajdonságait tanulmányozta.
• Ekkor azonban sokáig nem szereztek ismereteket az elektromosságról.
• És csak a 16. században Erzsébet angol királynő udvari orvosa 1, William Gilbert elkezdte tanulmányozni az elektromos tulajdonságokat, és számos érdekes felfedezést tett. Ezt követően szó szerint "elektromos őrület" kezdődött.
• Csak 1600-ban jelent meg az "elektromosság" kifejezés, amelyet William Gilbert angol tudós vezetett be.
• 1650-ben Otto von Guericke magdeburgi polgármesternek köszönhetően, aki feltalálta az elektrosztatikus gépet, lehetővé vált az elektromosság hatására bekövetkező testek taszító hatásának megfigyelése.
• 1729-ben Stephen Gray angol tudós, miközben kísérleteket végzett az elektromos áram távoli átvitelével kapcsolatban, véletlenül felfedezte, hogy nem minden anyag képes egyformán elektromos áramot továbbítani.
• 1733-ban Charles Dufay francia tudós kétféle elektromosság létezését fedezte fel, amelyeket üvegnek és gyantának nevezett el. Azért kapták ezeket a neveket, mert az üveget selyemre, a gyantát a gyapjúra dörzsölve észlelték.
• Az első kondenzátort, vagyis az elektromosság tárolását a holland Pieter van Muschenbroek találta fel 1745-ben. Ezt a kondenzátort Leyden jarnak hívták.
• 1747-ben az amerikai B. Franklin megalkotta a világ első elektromos elméletét. Franklin szerint az elektromosság megfoghatatlan folyadék vagy folyadék. Franklin másik érdeme a tudomány számára, hogy feltalált egy villámhárítót, és ezzel bebizonyította, hogy a villámlás elektromos eredetű. Olyan fogalmakat is bevezetett, mint a pozitív és negatív töltések, de nem fedezte fel a töltéseket. Ezt a felfedezést Simmer tudós tette, aki bebizonyította a töltéspólusok létezését: pozitív és negatív.
• Az elektromosság tulajdonságainak tanulmányozása az egzakt tudományok kezébe került, miután 1785-ben Coulomb felfedezte a pontszerű elektromos töltések közötti kölcsönhatási erő törvényét, amelyet Coulomb-törvénynek neveztek.
• Aztán 1791-ben Galvani olasz tudós kiadott egy értekezést arról a tényről, hogy az állatok izomzatában, amikor mozognak, elektromos áram keletkezik.
• Az akkumulátor egy másik olasz tudós – Volt – 1800-as feltalálása az elektromosság tudományának gyors fejlődéséhez és az ezt követő fontos felfedezések sorozatához vezetett ezen a területen.
• Ezt követték Faraday, Maxwell és Ampère felfedezései, amelyek mindössze 20 év alatt történtek.
• 1874-ben A.N. Lodygin orosz mérnök szabadalmat kapott egy 1872-ben feltalált szénrúddal ellátott izzólámpára. Ezután egy wolfram rudat használtak a lámpában. 1906-ban pedig eladta szabadalmát a Thomas Edison Company-nak.
• 1888-ban a Hertz elektromágneses hullámokat regisztrál.
• 1879-ben Joseph Thomson felfedezi az elektront, amely az elektromosság anyagi hordozója.
• 1911-ben a francia Georges Claude feltalálta a világ első neonlámpáját.
• A huszadik század adta a világnak a kvantumelektrodinamika elméletét.
• 1967-ben újabb lépést tettek az elektromosság tulajdonságainak vizsgálata felé. Ebben az évben született meg az elektrogyenge kölcsönhatások elmélete.

Ezek azonban csak a tudósok főbb felfedezései, amelyek hozzájárultak az elektromosság használatához. A kutatás azonban még most is folytatódik, és minden évben születnek felfedezések az elektromosság területén.

Mindenki biztos abban, hogy az elektromossággal kapcsolatos felfedezések legnagyobb és legerősebbje Nikola Tesla volt. Ő maga az Osztrák Birodalomban született, ma Horvátország területe. Találmányok és tudományos munkák poggyászában: váltóáram, térelmélet, éter, rádió, rezonancia és még sok más. Egyesek elismerik annak lehetőségét, hogy a „Tunguska meteorit” jelensége nem más, mint maga Nikola Tesla keze munkája, nevezetesen egy hatalmas erejű szibériai robbanás.

A világ ura - Nikola Tesla

Egy ideig azt hitték, hogy elektromosság nem létezik a természetben. Miután azonban B. Franklin megállapította, hogy a villámlás elektromos eredetű, ez a vélemény megszűnt létezni.

Az elektromosság jelentősége a természetben és az emberi életben is meglehetősen óriási. Végül is a villámlás vezetett az aminosavak szintéziséhez, és ennek következtében a földi élet kialakulásához..

Az ember és az állatok idegrendszerében zajló folyamatok, mint például a mozgás és a légzés, az élőlények szöveteiben létező elektromosság hatására fellépő idegimpulzus hatására következnek be.

Egyes halfajták elektromosságot, vagy inkább elektromos kisüléseket használnak, hogy megvédjék magukat az ellenségtől, táplálékot keresnek a víz alatt, és megszerzik azt. Ezek a halak: angolna, lámpaláz, elektromos rája és még néhány cápa is. Ezeknek a halaknak van egy speciális elektromos szerve, amely a kondenzátor elvén működik, azaz kellően nagy elektromos töltést halmoz fel, majd kisüti az áldozatra, aki megérintette az ilyen halat. Ezenkívül egy ilyen szerv több száz hertz frekvencián működik, és több voltos feszültséggel rendelkezik. A halak elektromos szervének áramerőssége az életkorral változik: minél idősebb lesz a hal, annál nagyobb az áramerősség. Ezenkívül az elektromos áramnak köszönhetően a nagy mélységben élő halak navigálnak a vízben. Az elektromos mező a vízben lévő tárgyak hatására torzul. És ezek a torzítások segítik a halakat a navigálásban.

Halálos élmények. Elektromosság

Áramszerzés

Az erőműveket kifejezetten elektromos áram előállítására hozták létre. Az erőművek generátorokkal állítják elő az áramot, amelyet azután elektromos vezetékeken keresztül továbbítanak a fogyasztási helyekre. Az elektromos áram a mechanikai vagy belső energia elektromos energiává történő átalakulása következtében jön létre. Az erőműveket a következőkre osztják: vízerőművek vagy vízerőművek, hő-nukleáris, szél-, árapály-, nap- és egyéb erőművek.

A vízerőművekben a generátor turbinái a víz áramlásának hatására mozgó áramot termelnek. A hőerőművekben vagy más szóval a CHP-ben elektromos áram is keletkezik, de víz helyett vízgőzt használnak, amely a tüzelőanyag, például szén elégetése során a víz felmelegítési folyamatában lép fel.

Nagyon hasonló működési elvet alkalmaznak egy atomerőműben vagy atomerőműben. Csak az atomerőművek használnak más típusú fűtőanyagot - radioaktív anyagokat, például uránt vagy plutóniumot. A magjuk hasadása történik, aminek következtében nagyon nagy mennyiségű hő szabadul fel, amit a víz felmelegítésére használnak fel, és vízgőzné alakítják, ami aztán az áramot termelő turbinába kerül. Ezek az állomások nagyon kevés üzemanyagot igényelnek a működéshez. Tehát tíz gramm urán ugyanannyi áramot termel, mint egy autó szén.

Villamos energia használata

Manapság az élet áram nélkül lehetetlenné válik. Elég sűrűn beépült a huszonegyedik század embereinek életébe. Gyakran elektromos energiát használnak világításra, például elektromos vagy neonlámpával, és mindenféle információ továbbítására telefon, televízió és rádió, illetve régebben távíró segítségével. Szintén a huszadik században megjelent az elektromosság új alkalmazási területe: villamosok, metrószerelvények, trolibuszok és elektromos vonatok villanymotorjainak áramforrása. A villamos energia szükséges a különféle háztartási készülékek működéséhez, amelyek jelentősen javítják a modern ember életét.

Ma már az elektromosságot minőségi anyagok előállítására és feldolgozására is használják. Elektromos gitárok segítségével, elektromos árammal, zenét alkothatsz. Ezenkívül az elektromosságot továbbra is humánus módszerként használják a bűnözők megölésére (elektromos szék) azokban az országokban, amelyek engedélyezik a halálbüntetést.

Tekintettel arra, hogy egy modern ember élete szinte lehetetlenné válik számítógépek és mobiltelefonok nélkül, amelyek működéséhez elektromos áramra van szükség, az elektromosság jelentőségét nehéz lesz túlbecsülni.

Elektromosság a mitológiában és a művészetben

Szinte minden nép mitológiájában vannak olyan istenek, akik képesek villámot vetni, vagyis tudják, hogyan kell elektromosságot használni. Például a görögöknél Zeusz volt ilyen isten, a hinduknál Agni, aki tudta, hogyan kell villámmá válni, a szlávoknál Perun, a skandináv népeknél pedig Thor.

A rajzfilmekben is van áram. Tehát a Disney Black Cape rajzfilmben van egy antihős Megavolt, aki képes az áramot irányítani. A japán animációban a Pokemon Pikachuban van elektromosság.

Következtetés

Az elektromosság tulajdonságainak tanulmányozása az ókorban kezdődött és a mai napig tart. Miután megtanulták az elektromosság alapvető tulajdonságait és megtanulták helyesen használni őket, az emberek nagyban megkönnyítették életüket. A villamos energiát gyárakban, gyárakban stb. is felhasználják, vagyis más juttatásokra is lehet használni. Az elektromosság jelentősége a természetben és a modern ember életében egyaránt óriási. Egy ilyen elektromos jelenség, mint a villámlás, nélkül nem keletkezett volna élet a földön, és az elektromosság hatására is keletkező idegimpulzusok nélkül nem lehetne biztosítani az összes szervezetrész közötti összehangolt munkát.

Az emberek mindig is hálásak voltak az elektromosságért, még akkor is, ha nem tudtak annak létezéséről. Főbb isteneiket felruházták a villámlás képességével.

A modern ember sem feledkezik meg az elektromosságról, de vajon el lehet-e felejteni? Rajzfilm- és filmfigurákat ruház fel elektromos képességekkel, erőműveket épít elektromos áram előállítására, és még sok mást.

Így az elektromosság a legnagyobb ajándék, amelyet maga a természet adott nekünk, és amelyet szerencsére megtanultunk használni.

A modern ember élete úgy van megszervezve, hogy infrastrukturális támogatása számos, különböző műszaki és funkcionális tulajdonságú összetevőt foglal magában. Ezek közé tartozik az elektromosság. Egy hétköznapi fogyasztó nem látja és nem is érzi pontosan, hogyan látja el feladatait, de a végeredmény a háztartási gépek munkájában elég észrevehető, és nem csak. Ugyanakkor ugyanazon háztartási készülékek sok felhasználójának fejében megválaszolatlanok maradnak azok a kérdések, hogy honnan származik az elektromos áram. Az ismeretek bővítéséhez ezen a területen érdemes az elektromosság mint olyan fogalmával kezdeni.

Mi az elektromosság?

Ennek a fogalomnak a bonyolultsága teljesen érthető, mivel az energia nem írható le a vizuális észlelés számára hozzáférhető közönséges tárgyként vagy jelenségként. Ugyanakkor két megközelítés létezik arra a kérdésre, hogy mi az elektromosság. A tudósok definíciója szerint az elektromosság töltött részecskék áramlása, amelyet irányított mozgás jellemez. A részecskéket általában elektronoknak kell érteni.

Magában az energiaiparban a villamos energiát gyakrabban tekintik alállomások által termelt terméknek. Ebből a szempontból fontosak azok az elemek is, amelyek közvetlenül részt vesznek az áram képződésének és átvitelének folyamatában. Vagyis ebben az esetben egy vezető vagy más töltött test körül létrehozott energiamezőt tekintünk. Ahhoz, hogy ezt az energiafelfogást közelebb hozzuk a valódi megfigyeléshez, a következő kérdéssel kell foglalkozni: honnan származik az elektromosság? Különböző műszaki eszközök léteznek az áramtermelésre, és mindegyik egy feladatnak van alárendelve - a végfogyasztók ellátásának. Azonban mielőtt a felhasználók el tudják látni eszközeiket energiával, ennek több szakaszon kell keresztülmennie.

Elektromos geneártor

A mai napig körülbelül 10 fajta állomást használnak az energiaszektorban, amelyek villamosenergia-termelést biztosítanak. Ez egy olyan folyamat, amelynek eredményeként egy bizonyos típusú energia áramtöltéssé alakul. Más szóval, elektromos energia más energia feldolgozása során keletkezik. Főleg a speciális alállomásokon hő-, szél-, árapály-, geotermikus és egyebeket használnak fő munkaforrásként.A villamos energia forrásának kérdésére válaszolva érdemes megjegyezni, hogy az egyes alállomások milyen infrastruktúrával rendelkeznek. Bármely áramfejlesztő rendelkezik funkcionális csomópontok és hálózatok komplex rendszerével, amely lehetővé teszi a megtermelt energia felhalmozását és előkészítését az elosztó csomópontokhoz való további továbbításra.

Hagyományos erőművek

Bár az elmúlt években az energiaszektor trendjei rohamosan változnak, mégis kiemelhetjük a klasszikus elvek szerint működő főbbeket. Először is ezek hőtermelő létesítmények. Az erőforrás fejlesztése az égés, majd a kiosztott átalakítás eredményeként történik, ugyanakkor különféle típusú ilyen állomások léteznek, beleértve a fűtést és a kondenzációs állomásokat is. A fő különbség köztük az, hogy a második típusú tárgyak hőáramot is képesek generálni. Vagyis a villamos energia honnan eredő kérdés megválaszolásakor meg lehet jegyezni azokat az állomásokat is, amelyek egyidejűleg más típusú energiát termelnek. A hőtermelő létesítmények mellett meglehetősen gyakoriak a víz- és atomerőművek. Az első esetben a víz mozgásából, a másodikban pedig az atomok speciális reaktorokban történő hasadásának eredményeként feltételezik.

Alternatív energia források

Szokásos az energiaforrások ezen kategóriáját napsugárzásnak, szélnek, altalajnak stb. nevezni. Különösen gyakoriak a különféle generátorok, amelyek a napenergia felhalmozására és elektromos árammá alakítására összpontosítanak. Az ilyen berendezések vonzóak abból a szempontból, hogy bármely fogyasztó felhasználhatja azokat az otthona ellátásához szükséges mennyiségben. Azonban a berendezések magas költsége, valamint a működés árnyalatai a működő fotocelláktól való függés miatt

A nagy energiavállalatok szintjén aktívan fejlődnek az alternatív szélenergia-források. Már ma is számos országban alkalmaznak programokat az ilyen típusú energiaellátásra való fokozatos átállásra. Ebben az irányban azonban vannak akadályok, a magas költségek mellett működő generátorok alacsony teljesítménye miatt. Egy viszonylag új alternatív energiaforrás a Föld természetes hője. Ebben az esetben az állomások átalakítják a földalatti csatornák mélyéről kapott hőenergiát.

Villamosenergia-elosztás

A villamos energia előállítása után megkezdődik annak szállításának és elosztásának szakasza, amelyet az energiaértékesítő társaságok biztosítanak. Az erőforrás-szolgáltatók megszervezik a megfelelő infrastruktúrát, amely az elektromos hálózatokra épül. Kétféle csatorna létezik, amelyeken keresztül áramot továbbítanak - légvezetékek és földalatti kábelek. Ezek a hálózatok jelentik a végső forrást és a fő választ arra a kérdésre, hogy honnan származik a villamos energia a felhasználók különféle igényeihez. A beszállító szervezetek speciális útvonalakat fektetnek le a villamos energia elosztására, különböző típusú kábelek felhasználásával.

A villamos energia fogyasztói

A háztartási és az ipari szektorban egyaránt sokféle feladathoz van szükség villamos energiára. Ennek az energiahordozónak a használatának klasszikus példája a világítás. Manapság azonban az otthoni elektromosság a készülékek és berendezések szélesebb körének ellátására szolgál. És ez csak egy kis része a társadalom energiaellátási szükségleteinek.

Ez az erőforrás a közlekedési infrastruktúra működésének fenntartásához is szükséges: trolibusz-, villamos-, metróvonalak karbantartásához, stb. Külön érdemes kiemelni az ipari vállalkozásokat. A gyárak, kombájnok és feldolgozó komplexumok gyakran hatalmas kapacitások összekapcsolását teszik szükségessé. Elmondhatjuk, hogy ők a legnagyobb villamosenergia-fogyasztók, akik ezt az erőforrást használják fel a technológiai berendezések és a helyi infrastruktúra működésének biztosítására.

Villamos létesítmények kezelése

A villamos hálózat gazdaságának megszervezése mellett, amely műszakilag biztosítja az energia átvitelét és elosztását a végfelhasználók számára, ennek a komplexumnak a működése nem lehetséges vezérlőrendszerek nélkül. A beszállítók ezeknek a feladatoknak a végrehajtására operatív diszpécser központokat vesznek igénybe, amelyek munkatársai a rájuk bízott villamosenergia-berendezések munkájának központosított irányítását és irányítását valósítják meg. Az ilyen szolgáltatások különösen azon hálózatok paramétereit szabályozzák, amelyekhez a villamosenergia-fogyasztók különböző szinteken csatlakoznak. Külön érdemes megemlíteni azokat a részlegeket, amelyek a hálózat karbantartását, a kopás megelőzését és a sérülések javítását végzik egyes vonalszakaszokon.

Következtetés

Az energiaipar fennállásának teljes ideje alatt fejlődésének több szakaszán ment keresztül. Az utóbbi időben új változások történtek az alternatív energiaforrások aktív fejlesztése miatt. Ezeknek a területeknek a sikeres fejlesztése már ma is lehetővé teszi az egyéni háztartási termelőktől kapott villamos energia házban történő felhasználását, függetlenül a központi hálózatoktól. Vannak azonban bizonyos nehézségek ezekben az ágazatokban. Először is, ezek a megfelelő berendezések vásárlásának és telepítésének pénzügyi költségeihez kapcsolódnak - ugyanazok a napelemek elemekkel. Mivel azonban az alternatív forrásokból előállított energia teljesen ingyenes, e területek további fejlődésének kilátásai továbbra is relevánsak a fogyasztók különböző kategóriái számára.