Produzione trasmissione consumo di energia elettrica. Produzione, trasmissione e utilizzo di energia elettrica (presentazione)

Generazione energia elettrica La corrente elettrica viene generata in generatori-dispositivi che convertono l'energia in una forma o nell'altra in energia elettrica. Il ruolo predominante nel nostro tempo è svolto dagli alternatori elettromeccanici a induzione. Lì l'energia meccanica viene convertita in energia elettrica. La corrente elettrica viene generata in generatori-dispositivi che convertono l'energia in una forma o nell'altra in energia elettrica. Il ruolo predominante nel nostro tempo è svolto dagli alternatori elettromeccanici a induzione. Lì l'energia meccanica viene convertita in energia elettrica. Il generatore è composto da Il generatore è composto da magnete permanente, che crea un campo magnetico e un avvolgimento in cui viene indotto un EMF variabile. un magnete permanente che crea un campo magnetico e un avvolgimento in cui viene indotto un EMF alternato.

Transformers Un TRANSFORMER è un dispositivo che converte corrente alternata una tensione in una corrente alternata di un'altra tensione a frequenza costante. Nel caso più semplice, il trasformatore è costituito da un nucleo d'acciaio chiuso, su cui sono poste due bobine con avvolgimenti di filo. Quello degli avvolgimenti che è collegato ad una sorgente di tensione alternata è detto primario, e quello a cui è collegato il “carico”, cioè i dispositivi che consumano energia elettrica, è detto secondario. L'azione del trasformatore si basa sul fenomeno induzione elettromagnetica.

Produzione di elettricità L'elettricità viene prodotta in grande e in piccolo centrali elettriche principalmente per mezzo di generatori di induzione elettromeccanici. Esistono diversi tipi di centrali elettriche: centrali termiche, idroelettriche e nucleari. Centrali termoelettriche centrali termoelettriche

Consumo di elettricità Il principale consumatore di elettricità è l'industria, che rappresenta circa il 70% dell'elettricità prodotta. Anche i trasporti sono un grande consumatore. Tutti grande quantità linee ferroviarie da convertire a trazione elettrica. Quasi tutti i villaggi e i villaggi ricevono elettricità da centrali elettriche statali per esigenze industriali e domestiche. Circa un terzo dell'energia elettrica consumata dall'industria viene utilizzata per scopi tecnologici (saldatura elettrica, riscaldamento elettrico e fusione dei metalli, elettrolisi, ecc.).

Trasmissione di elettricità La trasmissione di energia è associata perdite notevoli: elettricità riscalda i cavi delle linee elettriche. Con linee molto lunghe, la trasmissione di potenza può diventare antieconomica. Poiché la potenza attuale è proporzionale al prodotto dell'intensità della corrente e della tensione, per mantenere la potenza trasmessa è necessario aumentare la tensione nella linea di trasmissione. Pertanto, i trasformatori step-up sono installati in grandi centrali elettriche. Aumentano la tensione nella linea tanto quanto riducono l'intensità della corrente. Per l'utilizzo diretto dell'elettricità, alle estremità della linea sono installati trasformatori step-down. Trasformatore step-up Trasformatore step-down Trasformatore step-down Trasformatore step-down All'utenza Generatore 11 kV 110 kV 35 kV 6 kV Linea di trasmissione Linea di trasmissione Linea di trasmissione 35 kV 6 kV 220 V

Uso efficiente dell'energia elettrica La domanda di energia elettrica è in costante aumento. Questa esigenza può essere soddisfatta in due modi. Il modo più naturale ea prima vista l'unico è la costruzione di nuove potenti centrali elettriche. Ma le centrali termiche consumano risorse naturali non rinnovabili e causano anche gravi danni all'equilibrio ecologico del nostro pianeta. Alta tecnologia permetterti di soddisfare il tuo fabbisogno energetico in modo diverso. La priorità dovrebbe essere data all'aumento dell'efficienza nell'uso dell'elettricità, piuttosto che all'aumento della capacità delle centrali elettriche.

UTILIZZO DELL'ENERGIA ELETTRICA IN VARI CAMPI DELLA SCIENZA
E L'IMPATTO DELLA SCIENZA SULL'USO DELL'ELETTRICITÀ NELLA VITA

Il XX secolo è diventato un secolo in cui la scienza invade tutte le sfere della società: economia, politica, cultura, istruzione, ecc. Naturalmente, la scienza influenza direttamente lo sviluppo dell'energia e la portata dell'elettricità. Da un lato, la scienza contribuisce all'ampliamento del campo di applicazione dell'energia elettrica e quindi ne aumenta il consumo, ma dall'altro, in un'era in cui l'uso illimitato di risorse energetiche non rinnovabili rappresenta un pericolo per le generazioni future, lo sviluppo delle tecnologie di risparmio energetico e la loro attuazione nella vita diventano compiti di attualità della scienza.

Diamo un'occhiata a queste domande esempi concreti. Circa l'80% della crescita del PIL (prodotto interno lordo) nei paesi sviluppati è ottenuto attraverso l'innovazione tecnica, la maggior parte della quale è legata all'uso dell'elettricità. Tutto ciò che è nuovo nel settore, agricoltura e la vita ci arriva grazie ai nuovi sviluppi in vari settori Scienze.

La maggior parte sviluppi scientifici inizia con calcoli teorici. Ma se nel 19° secolo questi calcoli sono stati fatti usando carta e penna, allora nell'era della rivoluzione scientifica e tecnica (rivoluzione scientifica e tecnologica), tutti i calcoli teorici, la selezione e l'analisi dei dati scientifici, e persino l'analisi linguistica delle opere letterarie sono fatto utilizzando computer (computer elettronici), che funzionano ad energia elettrica, la più conveniente per la sua trasmissione a distanza e l'utilizzo. Ma se inizialmente i computer erano usati per calcoli scientifici, ora i computer hanno preso vita dalla scienza.

Ora sono utilizzati in tutti gli ambiti dell'attività umana: per la registrazione e l'archiviazione di informazioni, la creazione di archivi, la preparazione e la modifica di testi, l'esecuzione di disegni e opere grafiche, automazione della produzione e agricoltura. L'elettronica e l'automazione della produzione sono le conseguenze più importanti della "seconda rivoluzione industriale" o "microelettronica" nelle economie dei paesi sviluppati. Lo sviluppo dell'automazione integrata è direttamente correlato alla microelettronica, qualitativamente nuova fase iniziato dopo l'invenzione nel 1971 del microprocessore, un dispositivo logico microelettronico incorporato vari dispositivi per gestire il proprio lavoro.

I microprocessori hanno accelerato la crescita della robotica. La maggior parte dei robot oggi in uso appartiene alla cosiddetta prima generazione e viene utilizzata nella saldatura, taglio, pressatura, rivestimento, ecc. I robot di seconda generazione che li sostituiranno sono dotati di dispositivi per il riconoscimento ambiente. E i robot "intellettuali" di terza generazione "vedranno", "sentiranno", "sentiranno". Scienziati e ingegneri tra le aree di applicazione più prioritarie dei robot chiamano l'energia nucleare, lo sviluppo spazio, trasporto, commercio, deposito, servizio medico, il riciclaggio, lo sviluppo della ricchezza dei fondali oceanici. La maggior parte dei robot funziona con elettricità, ma l'aumento del consumo di elettricità da parte dei robot è compensato da una diminuzione dei costi energetici in molti processi di produzione attraverso l'introduzione di pratiche più intelligenti e di nuovi risparmi energetici processi tecnologici.

Ma torniamo alla scienza. Tutti i nuovi sviluppi teorici sono verificati sperimentalmente dopo calcoli al computer. E, di regola, in questa fase, la ricerca viene eseguita utilizzando misurazioni fisiche, analisi chimiche, ecc. Ecco gli strumenti ricerca scientifica vario - numeroso strumenti di misura, acceleratori, microscopi elettronici, tomografi a risonanza magnetica, ecc. La maggior parte di questi strumenti di scienza sperimentale funziona con energia elettrica.

Ma la scienza non usa solo l'elettricità nei suoi campi teorici e sperimentali, le idee scientifiche emergono costantemente nel campo tradizionale della fisica associato alla generazione e alla trasmissione di elettricità. Gli scienziati, ad esempio, stanno cercando di creare generatori elettrici senza parti rotanti. Nei motori elettrici convenzionali, è necessario portare al rotore DC per creare una forza magnetica. All'elettromagnete, che “funziona come un rotore” (la sua velocità di rotazione raggiunge i tremila giri al minuto), deve essere fornita corrente elettrica attraverso spazzole di carbone conduttive e anelli che sfregano l'uno contro l'altro e si consumano facilmente. I fisici hanno avuto l'idea di sostituire il rotore con un getto di gas caldi, un getto di plasma, in cui sono presenti molti elettroni e ioni liberi. Se passiamo un tale getto tra i poli forte magnete, quindi, secondo la legge dell'induzione elettromagnetica, apparirà una corrente elettrica - dopotutto, il getto si sta muovendo. Gli elettrodi con cui rimuovere la corrente dal getto caldo possono essere fissi, a differenza delle tradizionali spazzole di carbone. installazioni elettriche. nuovo tipo macchina elettrica è chiamata generatore magnetoidrodinamico.

A metà del ventesimo secolo, gli scienziati hanno creato un generatore elettrochimico originale, chiamato cella a combustibile. Due gas, idrogeno e ossigeno, vengono forniti alle piastre degli elettrodi della cella a combustibile. Sugli elettrodi di platino, i gas donano elettroni a un circuito elettrico esterno, diventano ioni e, quando combinati, si trasformano in acqua. Dal gas combustibile si ottengono immediatamente sia l'elettricità che l'acqua. Fonte di alimentazione comoda, silenziosa e pulita per viaggi a lunga distanza, ad esempio, nello spazio, dove sono particolarmente necessari entrambi i prodotti a celle a combustibile.

Un altro modo originale la produzione di energia elettrica, che si è diffusa di recente, consiste nel convertire l'energia solare in energia elettrica "direttamente" - utilizzando impianti fotovoltaici (batterie solari). Ad esse è associata l'emergere di "case solari", "serre solari", "fattorie solari". Tale pannelli solari utilizzato nello spazio per fornire elettricità astronavi e stazioni.

La scienza nel campo delle comunicazioni e delle comunicazioni si sta sviluppando molto rapidamente. La comunicazione satellitare è utilizzata non solo come mezzo di comunicazione internazionale, ma anche nella vita di tutti i giorni: le antenne paraboliche non sono rare nella nostra città. Nuovi mezzi di comunicazione, come la tecnologia in fibra, possono ridurre significativamente la perdita di elettricità nel processo di trasmissione di segnali su lunghe distanze.

La scienza e la sfera del management non hanno bypassato. Con lo sviluppo della rivoluzione scientifica e tecnologica, le sfere produttive e non produttive dell'attività umana si espandono, il management inizia a svolgere un ruolo sempre più importante nel migliorarne l'efficienza. Da una sorta di arte, fino a poco tempo fa basata sull'esperienza e sull'intuizione, la gestione è diventata oggi una scienza. La scienza della gestione, le leggi generali di ricezione, archiviazione, trasmissione ed elaborazione delle informazioni è chiamata cibernetica. Questo termine deriva da Parole greche"timoniere", "timoniere". Si trova nelle opere filosofi greci antichi. Tuttavia, la sua nuova nascita avvenne in realtà nel 1948, dopo la pubblicazione del libro Cybernetics dello scienziato americano Norbert Wiener.

Prima dell'inizio della rivoluzione "cibernetica", esisteva solo l'informatica cartacea, il cui principale mezzo di percezione era il cervello umano e che non utilizzava l'elettricità. La rivoluzione "cibernetica" ha dato origine a un'informatica fondamentalmente diversa: la macchina informatica, corrispondente ai flussi di informazioni enormemente aumentati, la cui fonte di energia è l'elettricità. Sono stati creati mezzi completamente nuovi per ottenere informazioni, la loro accumulazione, elaborazione e trasmissione, che insieme formano una complessa struttura dell'informazione. Include ACS ( sistemi automatizzati gestione), banche dati informatiche, basi informatiche automatizzate, centri di calcolo, videoterminali, fotocopiatrici e macchine telegrafiche, sistemi informativi nazionali, sistemi di comunicazione satellitare e in fibra ottica ad alta velocità: tutto ciò ha ampliato illimitatamente l'ambito dell'utilizzo dell'elettricità.

Molti studiosi ritengono che in questo caso noi stiamo parlando su una nuova civiltà dell'"informazione" che sta sostituendo l'organizzazione tradizionale di una società di tipo industriale. Questa specializzazione è caratterizzata dalle seguenti importanti caratteristiche:

· molto diffuso tecnologie dell'informazione nella produzione materiale e immateriale, nel campo della scienza, dell'istruzione, della sanità, ecc.;

la presenza di un'ampia rete di diverse banche dati, anche di uso pubblico;

trasformazione delle informazioni in una di fattori critici sviluppo economico, nazionale e personale;

libera circolazione delle informazioni nella società.

Tale transizione da una società industriale a una "civiltà dell'informazione" è diventata possibile in gran parte grazie allo sviluppo dell'energia e alla fornitura di un tipo conveniente di energia nella trasmissione e nell'uso: l'energia elettrica.

ELETTRICITÀ IN PRODUZIONE

Società moderna impossibile da immaginare senza elettrificazione attività di produzione. Già alla fine degli anni '80 oltre 1/3 di tutto il consumo di energia nel mondo veniva effettuato sotto forma di energia elettrica. Entro l'inizio del prossimo secolo, questa proporzione potrebbe aumentare fino a 1/2. Un tale aumento del consumo di elettricità è principalmente associato a un aumento del suo consumo nell'industria. Parte principale imprese industriali funziona con energia elettrica. L'elevato consumo di elettricità è tipico per le industrie ad alta intensità energetica come le industrie metallurgiche, dell'alluminio e dell'ingegneria.

Questo solleva un problema uso efficace questa energia. Quando l'elettricità viene trasmessa su lunghe distanze, dal produttore al consumatore, le perdite di calore lungo la linea di trasmissione crescono proporzionalmente al quadrato della corrente, cioè se la corrente raddoppia, la dispersione termica aumenta di un fattore 4. Pertanto, è auspicabile che la corrente nelle linee sia piccola. Per fare ciò, aumentare la tensione sulla linea di trasmissione. L'elettricità viene trasmessa attraverso linee in cui la tensione raggiunge centinaia di migliaia di volt. Vicino alle città che ricevono energia dalle linee di trasmissione, questa tensione viene portata a diverse migliaia di volt utilizzando un trasformatore riduttore. Nella stessa città, nelle sottostazioni, la tensione scende a 220 volt.

Il nostro paese occupa vasta area, quasi 12 fusi orari. E questo significa che se in alcune regioni il consumo di energia elettrica è massimo, in altre la giornata lavorativa è già terminata e i consumi sono in diminuzione. Per uso razionale elettricità generata dalle centrali elettriche, sono combinate nei sistemi di energia elettrica delle singole regioni: la parte europea, la Siberia, gli Urali, Lontano est e altri Una tale combinazione consente un uso più efficiente dell'elettricità coordinando il lavoro delle singole centrali elettriche. Ora vari sistemi energetici sono uniti in un unico sistema energetico della Russia.

La prossima opportunità per un uso efficace è ridurre il consumo di energia elettrica con l'aiuto di tecnologie di risparmio energetico e equipaggiamento moderno consumando la quantità minima. La produzione dell'acciaio può servire da esempio. Se negli anni '60 il metodo principale di fusione dell'acciaio era il metodo a focolare aperto (72% della fusione totale), negli anni '90 questa tecnologia di fusione è stata sostituita da più metodi efficaci: convertitore di ossigeno e fonderia elettrica dell'acciaio.

LETTERATURA:

1. Koltun M. Mondo della fisica: letteratura scientifica e artistica. - M.: Det. lett., 1984.- 271s.

2. Maksakovsky V.P. Immagine geografica del mondo. Parte 1. caratteristiche generali la pace. - Yaroslavl: Alto Volzh. prenotare. casa editrice, 1995.- 320s.

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

4. dizionario enciclopedico giovane fisico /Comp. VA Chuyanov. - M.: Pedagogia, 1984.- 352s.

Khokhlova Kristina

Presentazione sul tema "Produzione, trasmissione e utilizzo dell'energia elettrica"

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Presentazione Produzione, trasmissione e uso di energia elettrica Khokhlova Kristina, classe 11, scuola secondaria n. 64

Piano di presentazione Produzione di energia elettrica Tipologie di centrali elettriche Fonti alternative energia Trasmissione di energia elettrica Consumo di energia elettrica

Esistono diversi tipi di centrali elettriche: Tipi di centrali elettriche TPP HPP NPP

Centrale termoelettrica (TPP), una centrale che genera energia elettrica a seguito della conversione dell'energia termica rilasciata durante la combustione di combustibili fossili. Nelle centrali termoelettriche, l'energia chimica del combustibile viene convertita prima in energia meccanica e poi in energia elettrica. Il carburante per una tale centrale elettrica può essere carbone, torba, gas, scisti bituminosi, olio combustibile. Le più economiche sono le grandi centrali termoelettriche a turbina a vapore La maggior parte delle centrali termiche nel nostro paese utilizza polvere di carbone come combustibile. Occorrono diverse centinaia di grammi di carbone per generare 1 kWh di elettricità. In una caldaia a vapore, oltre il 90% dell'energia rilasciata dal combustibile viene trasferita al vapore. Nella turbina, l'energia cinetica dei getti di vapore viene trasferita al rotore. L'albero della turbina è rigidamente collegato all'albero del generatore. TPP

TPP I TPP sono suddivisi in: Condensing (CPP) Sono progettati per generare solo energia elettrica. I grandi IES di importanza distrettuale sono chiamati centrali elettriche distrettuali statali (GRES). impianti di cogenerazione (CHP) che producono, oltre all'elettricità energia termica come acqua calda e coppia.

Centrale idroelettrica (HPP), complesso di strutture e apparecchiature attraverso le quali l'energia del flusso dell'acqua viene convertita in energia elettrica. La centrale idroelettrica è costituita da una serie di strutture idrauliche che forniscono la necessaria concentrazione del flusso d'acqua e creano pressione, e da apparecchiature elettriche che convertono l'energia dell'acqua che si muove sotto pressione in energia meccanica di rotazione, che, a sua volta, viene convertita in energia elettrica . La pressione di una centrale idroelettrica è creata dalla concentrazione della caduta del fiume nel tratto utilizzato da una diga, o da una derivazione, oppure da una diga e una derivazione insieme. centrale idroelettrica

Potenza HPP Le HPP sono anche suddivise in: La potenza HPP dipende dalla pressione, dal flusso d'acqua utilizzato nelle turbine idroelettriche e dall'efficienza dell'unità idroelettrica. Per una serie di ragioni (dovute, ad esempio, a variazioni stagionali del livello dell'acqua nei serbatoi, variabilità del carico del sistema elettrico, riparazione di unità idroelettriche o strutture idrauliche, ecc.), la pressione e il flusso dell'acqua sono costantemente cambia e, inoltre, il flusso cambia quando si regola la potenza dell'HPP. alta pressione (oltre 60 m) media pressione (da 25 a 60 m) bassa pressione (da 3 a 25 m) Media (fino a 25 MW) Potente (oltre 25 MW) Piccola (fino a 5 MW)

Un posto speciale tra gli HPP è occupato da: Centrali idroelettriche (PSPP) La capacità degli HPS di accumulare energia si basa sul fatto che l'energia elettrica libera nel sistema di alimentazione per un certo periodo di tempo viene utilizzata dalle unità HPS, che, operando in modalità pompa, pompare l'acqua dal serbatoio nella vasca di accumulo superiore. Durante i picchi di carico, l'energia accumulata viene restituita alla rete elettrica Le centrali di marea (TPP) convertono l'energia delle maree in elettricità. L'energia elettrica delle centrali idroelettriche di marea, a causa di alcune caratteristiche legate alla natura periodica delle maree, può essere utilizzata solo nei sistemi di alimentazione in combinazione con l'energia delle centrali di regolazione, che compensano le interruzioni di corrente delle centrali di marea durante il giorno o mesi.

Il calore rilasciato nel reattore come risultato di reazione a catena fissione nucleare di alcuni elementi pesanti, quindi, proprio come nelle centrali termiche convenzionali (TPP), viene convertita in elettricità. A differenza delle centrali termoelettriche che funzionano con combustibili fossili, le centrali nucleari funzionano con combustibile nucleare (basato su 233U, 235U, 239Pu). È stato stabilito che le risorse energetiche mondiali di combustibile nucleare (uranio, plutonio, ecc.) superano notevolmente le risorse energetiche risorse naturali organico, combustibile (petrolio, carbone, gas naturale e così via.). Inoltre, è necessario tenere conto del volume sempre crescente di consumo di carbone e petrolio per scopi tecnologici dell'economia mondiale. industria chimica, che sta diventando un serio concorrente delle centrali termoelettriche. centrale nucleare

NPP Molto spesso, le centrali nucleari utilizzano 4 tipi di reattori a neutroni termici: acqua di grafite con un refrigerante ad acqua e un moderatore di grafite acqua pesante con un refrigerante ad acqua e acqua pesante come moderatore reattori acqua-acqua con acqua normale come moderatore e graffito di refrigerante. reattori a gas con un refrigerante a gas e un moderatore di grafite

La scelta del tipo di reattore prevalentemente utilizzato è determinata principalmente dall'esperienza accumulata nel vettore del reattore, nonché dalla disponibilità del necessario equipaggiamento industriale, riserve di materie prime, ecc. Il reattore e i suoi sistemi di manutenzione includono: il reattore stesso con protezione biologica, scambiatori di calore, pompe o soffianti a gas che fanno circolare il liquido di raffreddamento, tubazioni e valvole per la circolazione del circuito, dispositivi per la ricarica del combustibile nucleare, sistemi di ventilazione speciali, sistemi di raffreddamento di emergenza, ecc. Per proteggere il personale della centrale nucleare dall'esposizione alle radiazioni, il reattore è circondato da protezione biologica, il cui materiale principale è cemento, acqua, sabbia serpentina. L'apparecchiatura del circuito del reattore deve essere completamente sigillata. centrale nucleare

Risorse di energia alternativa. Energia solare L'energia solare è uno dei tipi di produzione di energia a più alta intensità di materiale. L'uso su larga scala dell'energia solare comporta un enorme aumento del fabbisogno di materiali e, di conseguenza, di risorse di manodopera per l'estrazione di materie prime, il loro arricchimento, la produzione di materiali, la fabbricazione di eliostati, collettori, altre apparecchiature, e il loro trasporto. Energia eolica L'energia delle masse d'aria in movimento è enorme. Le riserve di energia eolica sono più di cento volte maggiori delle riserve di energia idroelettrica di tutti i fiumi del pianeta. I venti soffiano costantemente e ovunque sulla terra. Condizioni climatiche consentire lo sviluppo dell'energia eolica in una vasta area. Grazie agli sforzi di scienziati e ingegneri, è stata creata un'ampia varietà di progetti di moderne turbine eoliche. Energia terrestre L'energia terrestre è adatta non solo per il riscaldamento degli ambienti, come avviene in Islanda, ma anche per la generazione di elettricità. Le centrali elettriche che utilizzano sorgenti termali sotterranee sono in funzione da molto tempo. La prima centrale di questo tipo, ancora a bassa potenza, fu costruita nel 1904 nella cittadina italiana di Larderello. A poco a poco, la capacità della centrale è cresciuta, sono entrate in funzione sempre più nuove unità, sono state utilizzate nuove fonti di acqua calda e oggi la potenza della centrale ha già raggiunto un valore impressionante di 360 mila kilowatt.

Energia solare Energia aerea Energia terrestre

Trasmissione di elettricità I consumatori di elettricità sono ovunque. Viene prodotto in relativamente pochi luoghi vicini a fonti di carburante e risorse idriche. Diventa quindi necessario trasmettere elettricità su distanze che raggiungono talvolta centinaia di chilometri. Ma la trasmissione di elettricità su lunghe distanze è associata a perdite significative. Il fatto è che, scorrendo attraverso le linee elettriche, la corrente le riscalda. Secondo la legge di Joule-Lenz, l'energia spesa per riscaldare i fili della linea è determinata dalla formula: Q \u003d I 2 Rt dove R è la resistenza della linea. Con una lunga linea, la trasmissione di potenza può diventare generalmente antieconomica. Per ridurre le perdite, è possibile aumentare l'area della sezione trasversale dei fili. Ma con una diminuzione di R di un fattore 100, anche la massa deve essere aumentata di un fattore 100. Tale consumo di metalli non ferrosi non dovrebbe essere consentito. Pertanto, le perdite di energia nella linea si riducono in un altro modo: riducendo la corrente nella linea. Ad esempio, una diminuzione della corrente di un fattore 10 riduce di 100 volte la quantità di calore rilasciata nei conduttori, cioè si ottiene lo stesso effetto di una ponderazione centuplica del filo. Pertanto, i trasformatori step-up sono installati in grandi centrali elettriche. Il trasformatore aumenta la tensione nella linea tanto quanto riduce la corrente. La perdita di potenza in questo caso è piccola. Le centrali elettriche in diverse regioni del paese sono collegate da linee di trasmissione ad alta tensione, formando una rete elettrica comune a cui sono collegati i consumatori. Tale associazione è chiamata sistema di alimentazione. Il sistema di alimentazione garantisce la fornitura ininterrotta di energia ai consumatori, indipendentemente dalla loro ubicazione.

L'uso dell'elettricità in vari campi della scienza La scienza influisce direttamente sullo sviluppo dell'energia e sulla portata dell'elettricità. Circa l'80% della crescita del PIL nei paesi sviluppati è ottenuto attraverso innovazioni tecniche, la maggior parte delle quali sono legate all'uso dell'elettricità. Tutto ciò che è nuovo nell'industria, nell'agricoltura e nella vita quotidiana ci arriva grazie ai nuovi sviluppi in vari rami della scienza. La maggior parte degli sviluppi scientifici inizia con calcoli teorici. Ma se nel 19° secolo questi calcoli sono stati fatti usando carta e penna, allora nell'era della rivoluzione scientifica e tecnica (rivoluzione scientifica e tecnologica), tutti i calcoli teorici, la selezione e l'analisi dei dati scientifici, e persino l'analisi linguistica delle opere letterarie sono fatto utilizzando computer (computer elettronici), che funzionano ad energia elettrica, la più conveniente per la sua trasmissione a distanza e l'utilizzo. Ma se inizialmente i computer erano usati per calcoli scientifici, ora i computer hanno preso vita dalla scienza. L'elettronica e l'automazione della produzione sono le conseguenze più importanti della "seconda rivoluzione industriale" o "microelettronica" nelle economie dei paesi sviluppati. La scienza nel campo delle comunicazioni e delle comunicazioni si sta sviluppando molto rapidamente. Le comunicazioni satellitari non sono utilizzate solo come mezzo delle comunicazioni internazionali, ma anche nella vita di tutti i giorni - antenne paraboliche non rare nella nostra città. Nuovi mezzi di comunicazione, come la tecnologia in fibra, possono ridurre notevolmente la perdita di elettricità nel processo di trasmissione dei segnali su lunghe distanze. Mezzi completamente nuovi per ottenere sono state create informazioni, la loro accumulazione, elaborazione e trasmissione, che insieme formano una struttura informativa complessa.

L'uso dell'elettricità nella produzione La società moderna non può essere immaginata senza l'elettrificazione delle attività di produzione. Già alla fine degli anni '80 oltre 1/3 di tutto il consumo di energia nel mondo veniva effettuato sotto forma di energia elettrica. Entro l'inizio del prossimo secolo, questa proporzione potrebbe aumentare fino a 1/2. Un tale aumento del consumo di elettricità è principalmente associato a un aumento del suo consumo nell'industria. La maggior parte delle imprese industriali lavora sull'energia elettrica. L'elevato consumo di elettricità è tipico per le industrie ad alta intensità energetica come le industrie metallurgiche, dell'alluminio e dell'ingegneria.

Uso dell'elettricità nella vita di tutti i giorni L'elettricità nella vita di tutti i giorni è un assistente essenziale. Ogni giorno ce ne occupiamo e, probabilmente, non possiamo più immaginare la nostra vita senza di essa. Ricorda l'ultima volta che hai spento la luce, cioè la tua casa non riceveva elettricità, ricorda come hai giurato che non avevi tempo per niente e avevi bisogno di luce, avevi bisogno di una TV, un bollitore e un mucchio di altro elettrodomestici. Dopotutto, se siamo diseccitati per sempre, torneremo semplicemente a quei tempi antichi in cui il cibo veniva cotto sul fuoco e viveva nei freddi wigwam. L'importanza dell'elettricità nella nostra vita può essere coperta con un'intera poesia, è così importante nella nostra vita e ci siamo così abituati. Anche se non ci accorgiamo più che viene nelle nostre case, ma quando è spenta, diventa molto scomodo.

Grazie per l'attenzione

ELETTRODINAMICA

Il fenomeno dell'induzione elettromagneticaè il verificarsi di corrente elettrica in un circuito chiuso quando qualsiasi variazione del flusso magnetico attraverso la superficie delimitata da questo contorno.

Corrente alternata-è una corrente elettrica la cui intensità varia in qualche modo nel tempo.

Trasformatore-è un dispositivo per aumentare o diminuire una tensione alternata.

1. Produzione:

Centrale termoelettrica (TPP), una centrale che genera energia elettrica a seguito della conversione dell'energia termica rilasciata durante la combustione di combustibili fossili.

Nelle centrali termoelettriche, l'energia chimica del combustibile viene convertita prima in energia meccanica e poi in energia elettrica. Il carburante per una tale centrale elettrica può essere carbone, torba, gas, scisti bituminosi, olio combustibile.

2. Trasferimento:

Un trasformatore è un dispositivo che consente di aumentare e diminuire la tensione. La conversione AC viene eseguita utilizzando trasformatori. Il trasformatore è costituito da un nucleo di ferro chiuso, su cui sono poste due (a volte più) bobine con avvolgimenti di filo. Uno degli avvolgimenti, chiamato primario, è collegato a una sorgente di tensione alternata. Il secondo avvolgimento, a cui è collegato il "carico", ovvero dispositivi e dispositivi che consumano energia elettrica, è detto secondario. L'azione del trasformatore si basa sul fenomeno dell'induzione elettromagnetica. Quando una corrente alternata passa attraverso l'avvolgimento primario, una corrente alternata appare nel nucleo di ferro. flusso magnetico, che eccita l'EMF a induzione in ciascun avvolgimento.

3. Consumo:

L'elettronizzazione e l'automazione della produzione sono le conseguenze più importanti della "seconda rivoluzione industriale" o "microelettronica" nelle economie dei paesi sviluppati. Lo sviluppo dell'automazione integrata è direttamente correlato alla microelettronica, una fase qualitativamente nuova di cui è iniziata dopo l'invenzione nel 1971 del microprocessore, un dispositivo logico microelettronico integrato in vari dispositivi per controllarne il funzionamento. La scienza nel campo delle comunicazioni e delle comunicazioni si sta sviluppando molto rapidamente. La comunicazione satellitare è utilizzata non solo come mezzo di comunicazione internazionale, ma anche nella vita di tutti i giorni: le antenne paraboliche non sono rare in città.

Problemi di risparmio energetico. La Russia ha enormi prospettive di risparmio energetico e allo stesso tempo è uno dei paesi più dispendiosi al mondo. Il risparmio energetico dipende direttamente dall'uso razionale delle risorse energetiche esistenti. Perdite enormi l'energia è caratteristica delle abitazioni e dei servizi comunali. Secondo gli esperti, circa il 70% della perdita di calore si verifica a causa dell'atteggiamento negligente dei consumatori. Le batterie senza regolazione della potenza sono spesso installate negli appartamenti, per cui funzionano a pieno regime e i residenti devono aprire le finestre per ridurre la temperatura nella stanza. Al fine di realizzare il potenziale di risparmio energetico nei servizi abitativi e comunali, è prevista l'introduzione diffusa di dispositivi di misura, vai a norme obbligatorie efficienza energetica per edifici nuovi e ricostruiti, modernizzare i sistemi di fornitura di calore di edifici e strutture, introdurre sistemi di illuminazione a risparmio energetico, introdurre dispositivi e tecnologie di risparmio energetico nelle caldaie, strutture di trattamento, servizi idrici, fornitura organizzazioni di bilancio il diritto di disporre dei fondi risparmiati a seguito dell'attuazione di progetti di risparmio energetico fino a 5 anni e più.

Precauzioni di sicurezza nella gestione della corrente elettrica. Una corrente da 25 V è considerata pericolosa per una persona In questa situazione, è necessario distinguere chiaramente tra tensione e intensità di corrente. È l'ultimo che uccide. Ad esempio: le scintille blu delle scariche statiche hanno una tensione di 7000 V, ma di intensità trascurabile, mentre la tensione di una presa di 220 V, ma con una corrente di 10-16 A, può causare la morte. Inoltre, il passaggio di una corrente con una forza di 30-50 mA attraverso il muscolo cardiaco può già causare fibrillazione (flutter) del muscolo cardiaco e arresto cardiaco riflesso. Come andrà a finire è abbastanza chiaro. Se la corrente non tocca il cuore (e il percorso dell'elettricità entra corpo umano sono molto bizzarri), quindi il suo effetto può causare la paralisi dei muscoli respiratori, che pure non fa ben sperare.

Campo elettromagnetico e onde elettromagnetiche.Campo elettromagnetico- una forma speciale di materia, attraverso la quale avviene l'interazione tra particelle caricate elettricamente.

Onda elettromagnetica- processo di distribuzione campo elettromagnetico nello spazio.

Velocità delle onde elettromagnetiche. La lunghezza d'onda è il quoziente della velocità diviso per la frequenza.

Principi di comunicazione radio. I principi della comunicazione radio sono i seguenti. Una corrente elettrica alternata ad alta frequenza creata in un'antenna trasmittente induce un campo elettromagnetico in rapido cambiamento nello spazio circostante, che si propaga sotto forma di un'onda elettromagnetica. Raggiungendo l'antenna ricevente, Onda elettromagnetica induce in esso una corrente alternata della stessa frequenza a cui opera il trasmettitore.

L'energia elettrica viene prodotta a varie scale nelle centrali elettriche, principalmente con l'ausilio di generatori elettromeccanici ad induzione.

Produzione di energia

Esistono due tipi principali di centrali elettriche:

1. Termico.

2. Idraulico.

Questa divisione è causata dal tipo di motore che fa girare il rotore del generatore. A termico le centrali elettriche utilizzano il combustibile come fonte di energia: carbone, gas, petrolio, scisti bituminosi, olio combustibile. Il rotore è azionato da turbine a gas a vapore.

Le più economiche sono le centrali termoelettriche a turbina a vapore (TPP). La loro massima efficienza raggiunge il 70%. Ciò tiene conto del fatto che il vapore di scarico viene utilizzato nelle imprese industriali.

Sul centrali idroelettriche l'energia potenziale dell'acqua viene utilizzata per ruotare il rotore. Il rotore è azionato da turbine idrauliche. La potenza della stazione dipenderà dalla pressione e dalla massa d'acqua che passa attraverso la turbina.

Consumo di elettricità

L'energia elettrica viene utilizzata quasi ovunque. Naturalmente, la maggior parte dell'elettricità prodotta proviene dall'industria. Inoltre, i trasporti saranno un importante consumatore.

Molte linee ferroviarie sono passate da tempo alla trazione elettrica. Illuminazione di abitazioni, strade cittadine, esigenze industriali e domestiche di villaggi e villaggi: tutto questo è anche un grande consumatore di elettricità.

Gran parte dell'elettricità ricevuta viene convertita in energia meccanica. Tutti i meccanismi utilizzati nell'industria sono azionati da motori elettrici. Ci sono abbastanza consumatori di elettricità e sono ovunque.

E l'elettricità viene prodotta solo in pochi posti. Sorge la domanda sulla trasmissione di elettricità e su lunghe distanze. Quando si trasmette su lunghe distanze, c'è molta perdita di potenza. Principalmente si tratta di perdite dovute al riscaldamento dei cavi elettrici.

Secondo la legge di Joule-Lenz, l'energia spesa per il riscaldamento si calcola con la formula:

Poiché è quasi impossibile ridurre la resistenza a un livello accettabile, è necessario ridurre la forza attuale. Per fare ciò, aumentare la tensione. Di solito ci sono generatori step-up alle stazioni e trasformatori step-down all'estremità delle linee di trasmissione. E già da loro l'energia si disperde ai consumatori.

Il fabbisogno di energia elettrica è in costante aumento. Esistono due modi per soddisfare la domanda di aumento dei consumi:

1. Costruzione di nuove centrali elettriche

2. Uso di tecnologie avanzate.

Uso efficiente dell'elettricità

Il primo modo è costoso. un largo numero risorse edili e finanziarie. Ci vogliono diversi anni per costruire una centrale elettrica. Inoltre, ad esempio, le centrali termoelettriche consumano molto di non rinnovabile risorse naturali e danneggiare l'ambiente naturale.