Gamybos perdavimo elektros energijos suvartojimas. Elektros energijos gamyba, perdavimas ir naudojimas (pristatymas)

Karta elektros energija Elektros srovė generuojama generatoriuose-prietaisuose, kurie vienos ar kitos formos energiją paverčia elektros energija. Mūsų laikais vyraujantį vaidmenį atlieka elektromechaniniai indukciniai generatoriai. Ten mechaninė energija paverčiama elektros energija. Elektros srovė generuojama generatoriuose-prietaisuose, kurie vienos ar kitos formos energiją paverčia elektros energija. Mūsų laikais vyraujantį vaidmenį atlieka elektromechaniniai indukciniai generatoriai. Ten mechaninė energija paverčiama elektros energija. Generatorius susideda iš Generatorių sudaro nuolatinis magnetas, kuri sukuria magnetinį lauką, ir apvija, kurioje sukeliamas kintamasis EML. nuolatinis magnetas, sukuriantis magnetinį lauką, ir apvija, kurioje sukeliamas kintamasis EML.

Transformatoriai TRANSFORMERIS – tai įrenginys, kuris konvertuoja kintamoji srovė vieną įtampą į kitos įtampos kintamąją srovę pastoviu dažniu. Paprasčiausiu atveju transformatorius susideda iš uždaros plieninės šerdies, ant kurios uždedamos dvi ritės su vielos apvijomis. Apvijos, kurios yra prijungtos prie kintamosios įtampos šaltinio, vadinamos pirminėmis, o apvijos, prie kurių prijungta „apkrova“, tai yra, elektros energiją vartojantys įrenginiai, vadinama antrine. Transformatoriaus veikimas pagrįstas reiškiniu elektromagnetinė indukcija.

Elektros gamyba Elektros energija gaminama dideliuose ir mažuose elektrinės daugiausia naudojant elektromechaninius indukcinius generatorius. Yra keletas elektrinių tipų: šiluminės, hidroelektrinės ir atominės. AE HE Šiluminės elektrinės

Elektros naudojimas Pagrindinis elektros energijos vartotojas yra pramonė, kuriai pagaminama apie 70 proc. Transportas taip pat yra pagrindinis vartotojas. Visi didelis kiekis geležinkelio linijas pakeisti į elektrinę trauką. Beveik visi kaimai ir kaimai elektros energiją pramonės ir buities reikmėms gauna iš valstybinių elektrinių. Apie trečdalį pramonėje suvartojamos elektros energijos sunaudojama technologiniams tikslams (elektrinis suvirinimas, metalų kaitinimas ir lydymas elektra, elektrolizė ir kt.).

Elektros perdavimas Energijos perdavimas siejamas su žymių nuostolių: elektrosšildo elektros linijų laidus. Esant labai ilgoms linijoms, galios perdavimas gali tapti neekonomiškas. Kadangi srovės galia yra proporcinga srovės stiprumo ir įtampos sandaugai, norint išlaikyti perduodamą galią, reikia padidinti įtampą perdavimo linijoje. Todėl didelėse elektrinėse įrengiami pakopiniai transformatoriai. Jie padidina įtampą linijoje tiek, kiek sumažina srovės stiprumą. Tiesioginiam elektros naudojimui linijos galuose įrengiami žeminamieji transformatoriai. Didinamasis transformatorius Žemyninis transformatorius Žeminamasis transformatorius Žemyninis transformatorius Vartotojui Generatorius 11 kV 110 kV 35 kV 6 kV Perdavimo linija Perdavimo linija Perdavimo linija 35 kV 6 kV 220 V

Efektyvus elektros naudojimas Elektros poreikis nuolat auga. Šį poreikį galima patenkinti dviem būdais. Natūraliausias ir iš pirmo žvilgsnio vienintelis būdas – naujų galingų elektrinių statyba. Tačiau šiluminės elektrinės vartoja neatsinaujinančius gamtos išteklius, taip pat daro didelę žalą mūsų planetos ekologinei pusiausvyrai. Aukštosios technologijos leidžia patenkinti savo energijos poreikius kitaip. Pirmenybė turėtų būti teikiama elektros energijos vartojimo efektyvumo didinimui, o ne elektrinių galios didinimui.

ELEKTROS ENERGIJOS NAUDOJIMAS ĮVAIRIOSE MOKSLO SRITYSE
IR MOKSLO POVEIKIS ELEKTROS NAUDOJIMUI GYVENIMUI

XX amžius tapo šimtmečiu, kai mokslas įsiveržia į visas visuomenės sritis: ekonomiką, politiką, kultūrą, švietimą ir kt. Natūralu, kad mokslas tiesiogiai veikia energetikos plėtrą ir elektros apimtį. Viena vertus, mokslas prisideda prie elektros energijos apimčių plėtimo ir tuo didina jos suvartojimą, tačiau, kita vertus, epochoje, kai neribotas neatsinaujinančių energijos išteklių naudojimas kelia pavojų ateities kartoms, vystosi plėtra. energiją taupančių technologijų ir jų diegimas gyvenime tampa neatidėliotina mokslo užduotimi.

Pažvelkime į šiuos klausimus konkrečių pavyzdžių. Apie 80% BVP augimo (bendrojo vidaus produkto) išsivysčiusiose šalyse pasiekiama pasitelkus technines inovacijas, kurių didžioji dalis yra susijusi su elektros vartojimu. Pramonėje viskas nauja, Žemdirbystė ir gyvenimas ateina pas mus dėl naujų įvykių įvairios pramonės šakos Mokslai.

Dauguma mokslo raida prasideda nuo teorinių skaičiavimų. Bet jei XIX amžiuje šie skaičiavimai buvo atliekami naudojant rašiklį ir popierių, tai mokslo ir technikos revoliucijos (mokslo ir technologijų revoliucijos) amžiuje visi teoriniai skaičiavimai, mokslinių duomenų atranka ir analizė, netgi lingvistinė literatūros kūrinių analizė yra labai svarbi. atliekami naudojant kompiuterius (elektroninius kompiuterius), kurie veikia elektros energija, patogiausia ją perduoti per atstumą ir naudoti. Tačiau jei iš pradžių kompiuteriai buvo naudojami moksliniams skaičiavimams, dabar kompiuteriai atgijo iš mokslo.

Dabar jie naudojami visose žmogaus veiklos srityse: informacijai fiksuoti ir saugoti, archyvams kurti, tekstams ruošti ir redaguoti, piešti ir grafikos darbai, gamybos ir žemės ūkio automatizavimas. Elektronizavimas ir gamybos automatizavimas yra svarbiausios „antrosios pramonės“ arba „mikroelektronikos“ revoliucijos pasekmės išsivysčiusių šalių ekonomikose. Integruotos automatikos kūrimas yra tiesiogiai susijęs su mikroelektronika, kokybiškai naujas etapas kuris prasidėjo po to, kai 1971 m. buvo išrastas mikroprocesorius – mikroelektroninis loginis įrenginys, integruotas į įvairių įrenginių valdyti savo darbą.

Mikroprocesoriai paspartino robotikos augimą. Dauguma šiandien naudojamų robotų priklauso vadinamajai pirmajai kartai ir naudojami suvirinimui, pjovimui, presavimui, dengimui ir kt. Juos pakeisiantys antrosios kartos robotai aprūpinti atpažinimo įrenginiais aplinką. O trečios kartos „intelektualūs“ robotai „matys“, „jaus“, „girdės“. Mokslininkai ir inžinieriai viena iš prioritetinių robotų taikymo sričių vadina branduolinę energiją, plėtrą kosmosas, transportas, prekyba, sandėliavimas, medicinos paslauga, perdirbimas, vandenyno dugno turtų plėtra. Dauguma robotų veikia elektra, tačiau robotų elektros energijos suvartojimo padidėjimą kompensuoja sumažėjusios energijos sąnaudos daugelyje daug energijos naudojančių gamybos procesai diegiant pažangesnę praktiką ir naujas energijos taupymo priemones technologiniai procesai.

Bet grįžkime prie mokslo. Visos naujos teorinės raidos yra patikrintos eksperimentiškai po kompiuterinių skaičiavimų. Ir, kaip taisyklė, šiame etape tyrimai atliekami naudojant fiziniai matavimai, cheminės analizės ir kt. Štai įrankiai moksliniai tyrimaiįvairių – daug matavimo prietaisai, greitintuvai, elektroniniai mikroskopai, magnetinio rezonanso tomografai ir kt. Dauguma šių eksperimentinio mokslo priemonių veikia elektros energija.

Tačiau mokslas ne tik naudoja elektrą savo teorinėse ir eksperimentinėse srityse, mokslinės idėjos nuolat kyla tradicinėje fizikos srityje, susijusioje su elektros gamyba ir perdavimu. Pavyzdžiui, mokslininkai bando sukurti elektros generatorius be besisukančių dalių. Įprastuose elektros varikliuose būtina privesti prie rotoriaus D.C. sukurti magnetinę jėgą. Į elektromagnetą, „dirbantį kaip rotorių“ (jo sukimosi greitis siekia tris tūkstančius apsisukimų per minutę), elektros srovė turi būti tiekiama per laidus anglinius šepetėlius ir žiedus, kurie trinasi vienas į kitą ir lengvai susidėvi. Fizikai sugalvojo rotorių pakeisti karštų dujų srove – plazmos čiurkšle, kurioje yra daug laisvųjų elektronų ir jonų. Jei tokią čiurkšlę praleisime tarp polių stiprus magnetas, tada pagal elektromagnetinės indukcijos dėsnį jame atsiras elektros srovė - juk srovė juda. Elektrodai, kuriais reikia pašalinti srovę iš karštos srovės, gali būti nejudantys, priešingai nei įprasti anglies šepečiai. elektros instaliacijos. naujo tipo elektros mašina vadinama magnetohidrodinaminiu generatoriumi.

Dvidešimtojo amžiaus viduryje mokslininkai sukūrė originalų elektrocheminį generatorių, vadinamą kuro elementas. Dvi dujos – vandenilis ir deguonis – tiekiamos į kuro elemento elektrodų plokštes. Ant platinos elektrodų dujos atiduoda elektronus išorinei elektros grandinei, tampa jonais ir susijungusios virsta vandeniu. Iš dujinio kuro iš karto gaunama ir elektra, ir vanduo. Patogus, tylus ir švarus maitinimo šaltinis tolimos kelionės, pavyzdžiui, į kosmosą, kur ypač reikalingi abu kuro elementų produktai.

Kitas originaliu būdu pastaruoju metu plačiai paplitusi elektros gamyba, kurią sudaro saulės energijos pavertimas elektros energija „tiesiogiai“ – naudojant fotovoltinius įrenginius (saulės baterijas). Su jais siejamas „saulės namų“, „saulės šiltnamių“, „saulės fermų“ atsiradimas. Toks saulės elementai naudojami kosmose tiekti elektrai erdvėlaivių ir stotys.

Mokslas komunikacijų ir ryšių srityje vystosi labai sparčiai. Palydovinis ryšys naudojamas ne tik kaip tarptautinio ryšio priemonė, bet ir kasdienybėje – palydovinės antenos mūsų mieste nėra neįprasta. Naujos ryšio priemonės, tokios kaip šviesolaidinė technologija, gali žymiai sumažinti elektros energijos nuostolius perduodant signalus dideliais atstumais.

Mokslas ir vadybos sfera neaplenkė. Vystantis mokslo ir technologijų revoliucijai, plečiantis gamybinei ir negamybinei žmogaus veiklos sferoms, vadyba pradeda vaidinti vis svarbesnį vaidmenį gerinant jų efektyvumą. Iš savotiško meno, dar visai neseniai remiantis patirtimi ir intuicija, vadyba dabar tapo mokslu. Vadybos mokslas, bendrieji informacijos gavimo, saugojimo, perdavimo ir apdorojimo dėsniai vadinamas kibernetika. Šis terminas kilęs iš Graikiški žodžiai„vairininkas“, „vairininkas“. Jis randamas darbuose senovės graikų filosofai. Tačiau iš tikrųjų jos naujas gimimas įvyko 1948 m., kai buvo išleista amerikiečių mokslininko Norberto Wienerio knyga „Kibernetika“.

Iki „kibernetinės“ revoliucijos pradžios buvo tik popierinė informatika, kurios pagrindinė suvokimo priemonė buvo žmogaus smegenys ir kuri nenaudojo elektros. „Kibernetinė“ revoliucija sukėlė iš esmės kitokią – mašinų informatiką, atitinkančią gigantiškai išaugusius informacijos srautus, kurių energijos šaltinis yra elektra. Sukurtos visiškai naujos informacijos gavimo, jos kaupimo, apdorojimo ir perdavimo priemonės, kurios kartu sudaro sudėtingą informacijos struktūrą. Tai apima ACS ( automatizuotos sistemos valdymas), informaciniai duomenų bankai, automatizuotos informacinės bazės, kompiuterių centrai, vaizdo terminalai, kopijavimo ir telegrafo aparatai, nacionalinės informacinės sistemos, palydovinės ir didelės spartos šviesolaidinės ryšio sistemos – visa tai neribotai išplėtė elektros energijos panaudojimo ribas.

Daugelis mokslininkų mano, kad šiuo atveju Mes kalbame apie naują „informacinę“ civilizaciją, kuri pakeičia tradicinę industrinio tipo visuomenės organizaciją. Šiai specializacijai būdingos šios svarbios savybės:

· plačiai paplitęs Informacinės technologijos materialinėje ir nematerialinėje gamyboje, mokslo, švietimo, sveikatos priežiūros ir kt. srityse;

plataus įvairių duomenų bankų tinklo buvimas, įskaitant viešąjį naudojimą;

informacijos transformavimas į vieną iš kritiniai veiksniai ekonominis, nacionalinis ir asmeninis tobulėjimas;

laisvas informacijos judėjimas visuomenėje.

Toks perėjimas iš industrinės visuomenės į „informacinę civilizaciją“ tapo įmanomas daugiausia dėl energetikos plėtros ir patogios perdavimo ir naudojimo energijos rūšies – elektros energijos – tiekimo.

ELEKTROS ELEKTROS GAMYBA

Šiuolaikinė visuomenė neįmanoma įsivaizduoti be elektrifikacijos gamybinę veiklą. Jau devintojo dešimtmečio pabaigoje daugiau nei 1/3 visos pasaulyje suvartojamos energijos buvo pagaminta iš elektros energijos. Iki kito šimtmečio pradžios ši proporcija gali padidėti iki 1/2. Toks elektros suvartojimo padidėjimas pirmiausia siejamas su jos suvartojimo padidėjimu pramonėje. Pagrindinė dalis pramonės įmonės veikia elektros energija. Didelis elektros energijos suvartojimas būdingas daug energijos vartojančioms pramonės šakoms, tokioms kaip metalurgijos, aliuminio ir inžinerijos pramonė.

Tai kelia problemą efektyvus naudojimasši energija. Kai elektros energija perduodama dideliais atstumais, nuo gamintojo iki vartotojo, šilumos nuostoliai perdavimo linijoje auga proporcingai srovės kvadratui, t.y. jei srovė padvigubėja, šilumos nuostoliai padidėja 4 kartus. Todėl pageidautina, kad srovė linijose būtų maža. Norėdami tai padaryti, padidinkite perdavimo linijos įtampą. Elektra perduodama linijomis, kurių įtampa siekia šimtus tūkstančių voltų. Netoli miestų, kurie gauna energiją iš perdavimo linijų, ši įtampa padidinama iki kelių tūkstančių voltų naudojant žeminamąjį transformatorių. Pačiame mieste pastotėse įtampa nukrenta iki 220 voltų.

Mūsų šalis okupuoja didelis plotas, beveik 12 laiko juostų. O tai reiškia, kad jei vienuose regionuose elektros suvartojimas yra maksimalus, tai kituose darbo diena jau baigėsi ir suvartojimas mažėja. Dėl racionalus naudojimas elektrinėse pagamintą elektros energiją, jos sujungiamos į atskirų regionų elektros energetikos sistemas: europinės dalies, Sibiro, Uralo, Tolimieji Rytai ir kt.. Toks derinys leidžia efektyviau panaudoti elektros energiją koordinuojant atskirų elektrinių darbą. Dabar įvairios energetikos sistemos yra sujungtos į vieną Rusijos energetikos sistemą.

Kita efektyvaus naudojimo galimybė – elektros energijos suvartojimo mažinimas energiją taupančių technologijų pagalba ir moderni įranga suvartojant minimalų kiekį. Plieno gamyba gali būti pavyzdys. Jei 60-aisiais pagrindinis plieno lydymo būdas buvo atviro židinio metodas (72% viso lydymo), tai 90-aisiais ši lydymo technologija buvo pakeista daugiau. veiksmingi metodai: deguonies keitiklis ir elektrinis plieno lydymas.

LITERATŪRA:

1. Koltun M. Fizikos pasaulis: mokslinė ir meninė literatūra. - M.: Det. lit., 1984.- 271s.

2. Maksakovskis V.P. Geografinis pasaulio vaizdas. 1 dalis. bendrosios charakteristikos ramybė. - Jaroslavlis: Aukštutinis Volžas. knyga. leidykla, 1995.- 320 m.

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

4. enciklopedinis žodynas jaunasis fizikas /Komp. V.A. Chujanovas. - M.: Pedagogika, 1984.- 352s.

Khokhlova Kristina

Pranešimas tema "Elektros energijos gamyba, perdavimas ir naudojimas"

Parsisiųsti:

Peržiūra:

Norėdami naudoti pristatymų peržiūrą, susikurkite paskyrą ( sąskaitą) Google ir prisijunkite: https://accounts.google.com

Skaidrių antraštės:

Pristatymas Elektros energijos gamyba, perdavimas ir naudojimas Khokhlova Kristina, 11 klasė, 64 vidurinė mokykla

Pristatymo planas Elektros gamyba Elektrinių tipai Alternatyvūs šaltiniai energija Elektros perdavimas Elektros naudojimas

Yra keli elektrinių tipai: Elektrinių tipai TE HE AE

Šiluminė elektrinė (TPP) – elektrinė, kuri gamina elektros energiją konvertuojant šiluminę energiją, išsiskiriančią deginant iškastinį kurą. Šiluminėse elektrinėse kuro cheminė energija pirmiausia paverčiama mechanine, o vėliau – elektros energija. Kuras tokiai jėgainei gali būti akmens anglys, durpės, dujos, skalūnai, mazutas. Ekonomiškiausios yra didžiosios šiluminės garo turbininės elektrinės.Dauguma mūsų šalies šiluminių elektrinių kurui naudoja anglies dulkes. Norint pagaminti 1 kWh elektros energijos, reikia kelių šimtų gramų anglies. Garo katile per 90% kuro išskiriamos energijos perduodama garui. Turbinoje garo purkštukų kinetinė energija perduodama rotoriui. Turbinos velenas yra standžiai sujungtas su generatoriaus velenu. TPP

TPP TPP skirstomi į: Kondensacinius (CPP) Jie skirti gaminti tik elektros energiją. Didelės rajono reikšmės IES vadinamos valstybinėmis rajoninėmis elektrinėmis (GRES). termofikacinės elektrinės (CHP), gaminančios, be elektros šiluminė energija kaip karštas vanduo ir pora.

Hidroelektrinė (HE) – konstrukcijų ir įrenginių kompleksas, per kurį vandens srauto energija paverčiama elektros energija. Hidroelektrinę sudaro eilė hidraulinių konstrukcijų, užtikrinančių reikiamą vandens srauto koncentraciją ir sukuriančių slėgį, ir jėgos įrenginių, kurie slėgiu judančio vandens energiją paverčia mechanine sukimosi energija, kuri, savo ruožtu, paverčiama elektros energija. . Hidroelektrinės slėgį sukuria upės kritimo koncentracija naudojamame ruože užtvanka, arba darinys, arba užtvanka ir darinys kartu. hidroelektrinė

HE galia HE taip pat skirstomos į: HE galia priklauso nuo slėgio, hidroturbinose naudojamo vandens srauto ir hidroelektrinio bloko naudingumo koeficiento. Dėl daugelio priežasčių (pavyzdžiui, dėl sezoninių vandens lygio pokyčių rezervuaruose, elektros sistemos apkrovos kintamumo, hidroelektrinių agregatų ar hidrotechnikos statinių remonto ir kt.) vandens slėgis ir debitas yra nuolatiniai. keičiasi, o, be to, keičiasi srautas reguliuojant HE galią. aukšto slėgio (daugiau nei 60 m) vidutinio slėgio (nuo 25 iki 60 m) žemo slėgio (nuo 3 iki 25 m) Vidutinės (iki 25 MW) Galingos (virš 25 MW) Mažos (iki 5 MW)

Ypatingą vietą tarp HE užima: Hidroakumuliacinės elektrinės (HAE) HE gebėjimas kaupti energiją grindžiamas tuo, kad tam tikrą laiką elektros sistemoje laisvą elektros energiją naudoja HE agregatai, kurie dirbdami siurblio režimu, pumpuokite vandenį iš rezervuaro į viršutinį saugyklos baseiną. Apkrovos piko metu sukaupta energija grąžinama į elektros tinklą Potvynių ir atoslūgių jėgainės (TPP) TPP jūros potvynių energiją paverčia elektros energija. Potvynių ir atoslūgių hidroelektrinių elektros energija dėl kai kurių ypatybių, susijusių su potvynių ir atoslūgių periodiškumu, gali būti naudojama energetikos sistemose tik kartu su reguliuojančių elektrinių energija, kuri kompensuoja potvynių ir atoslūgių elektrinių elektros energijos tiekimo gedimus potvynių ir atoslūgių metu. dieną ar mėnesius.

Reaktoryje išsiskirianti šiluma dėl grandininė reakcija kai kurių sunkiųjų elementų branduolio dalijimasis, tada, kaip ir įprastose šiluminėse elektrinėse (TPP), jis paverčiamas elektros energija. Skirtingai nuo šiluminių elektrinių, naudojančių iškastinį kurą, atominės elektrinės naudoja branduolinį kurą (pagal 233U, 235U, 239Pu). Nustatyta, kad pasaulio branduolinio kuro (urano, plutonio ir kt.) energetiniai ištekliai gerokai viršija energijos išteklius. gamtos turtai organinis, kuras (nafta, anglis, gamtinių dujų ir pan.). Be to, būtina atsižvelgti į nuolat didėjantį anglies ir naftos suvartojimą pasaulio ekonomikos technologiniams tikslams. chemijos pramonė, kuris tampa rimtu konkurentu šiluminėms elektrinėms. atominė elektrinė

AE dažniausiai naudojami 4 tipų šiluminiai neutroniniai reaktoriai: grafitas-vanduo su vandens aušinimo skysčiu ir grafito moderatorius, sunkusis vanduo su vandens aušinimo skysčiu ir sunkusis vanduo kaip moderatorius, vanduo-vanduo reaktoriai su paprastu vandeniu kaip moderatorius ir aušinimo skystis grafito- dujiniai reaktoriai su dujiniu aušinimo skysčiu ir grafito reguliatoriumi

Dažniausiai naudojamo reaktoriaus tipo pasirinkimą daugiausia lemia sukaupta patirtis reaktoriaus nešiklyje, taip pat reikiamų reaktorių prieinamumas. pramoninė įranga, žaliavų atsargas ir kt. Reaktorius ir jo aptarnavimo sistemos apima: patį reaktorių su biologinė apsauga, šilumokaičiai, siurbliai ar dujų orapūtės, kurios cirkuliuoja aušinimo skystį, vamzdynai ir vožtuvai kontūro cirkuliacijai, branduolinio kuro perkrovimo įrenginiai, specialios vėdinimo sistemos, avarinio aušinimo sistemos ir kt. Siekiant apsaugoti AE personalą nuo radiacijos poveikio, reaktorius yra apsuptas biologinės apsaugos, kurios pagrindinė medžiaga yra betonas, vanduo, serpantinis smėlis. Reaktoriaus grandinės įranga turi būti visiškai sandari. atominė elektrinė

Alternatyvūs energijos šaltiniai. Saulės energija Saulės energija yra viena iš daugiausiai medžiagų reikalaujančių energijos gamybos rūšių. Didelis saulės energijos naudojimas lemia milžinišką medžiagų, taigi ir darbo išteklių, poreikį žaliavoms išgauti, joms sodrinti, medžiagų gamybai, heliostatų, kolektorių, kitos įrangos gamybai, ir jų transportavimą. Vėjo energija Judančių oro masių energija yra milžiniška. Vėjo energijos atsargos yra daugiau nei šimtą kartų didesnės nei visų planetos upių hidroenergijos atsargos. Vėjai pučia nuolat ir visur žemėje. Klimato sąlygos leisti plėtoti vėjo energiją didžiulėje teritorijoje. Mokslininkų ir inžinierių pastangomis buvo sukurta įvairiausių šiuolaikinių vėjo jėgainių konstrukcijų. Žemės energija Žemės energija tinka ne tik patalpoms šildyti, kaip tai daroma Islandijoje, bet ir elektrai gaminti. Elektrinės, naudojančios karštąsias požemines versmes, veikė jau seniai. Pirmoji tokia elektrinė, dar gana mažos galios, buvo pastatyta 1904 metais mažame Italijos miestelyje Larderello. Palaipsniui augo jėgainės galia, pradėjo veikti vis nauji blokai, buvo naudojami nauji karšto vandens šaltiniai, o šiandien stoties galia jau pasiekė įspūdingą 360 tūkstančių kilovatų vertę.

Saulės energija Oro energija Žemės energija

Elektros perdavimas Elektros vartotojų yra visur. Jis gaminamas palyginti nedaug vietų arti kuro ir vandens išteklių šaltinių. Todėl tampa būtina perduoti elektrą atstumais, kartais siekiančiais šimtus kilometrų. Tačiau elektros energijos perdavimas dideliais atstumais yra susijęs su dideliais nuostoliais. Faktas yra tas, kad srovė, tekanti per elektros linijas, jas šildo. Pagal Joule-Lenz dėsnį, energija, sunaudota linijos laidams šildyti, nustatoma pagal formulę: Q \u003d I 2 Rt, kur R yra linijos varža. Jei linija yra ilga, galios perdavimas paprastai gali tapti neekonomiškas. Norėdami sumažinti nuostolius, galite padidinti laidų skerspjūvio plotą. Tačiau sumažėjus R 100 kartų, masė taip pat turi būti padidinta 100 kartų. Toks spalvotųjų metalų naudojimas neturėtų būti leidžiamas. Todėl energijos nuostoliai linijoje mažinami kitu būdu: mažinant srovę linijoje. Pavyzdžiui, sumažinus srovę 10 kartų, laiduose išsiskiriančios šilumos kiekis sumažėja 100 kartų, t.y. pasiekiamas toks pat efektas, kaip ir šimteriopai pasvertus laidą. Todėl didelėse elektrinėse įrengiami pakopiniai transformatoriai. Transformatorius padidina įtampą linijoje tiek, kiek sumažina srovę. Galios nuostoliai šiuo atveju yra nedideli. Daugelyje šalies regionų elektrinės yra sujungtos aukštos įtampos perdavimo linijomis, kurios sudaro bendrą elektros tinklą, prie kurio prijungiami vartotojai. Tokia asociacija vadinama elektros sistema. Elektros sistema užtikrina nepertraukiamą energijos tiekimą vartotojams, nepriklausomai nuo jų buvimo vietos.

Elektros panaudojimas įvairiose mokslo srityse Mokslas tiesiogiai veikia energetikos raidą ir elektros apimtį. Apie 80% BVP augimas išsivysčiusiose šalyse pasiekiamas pasitelkus technines naujoves, kurių dauguma yra susijusios su elektros vartojimu. Viskas, kas nauja pramonėje, žemės ūkyje ir kasdieniame gyvenime, mus pasiekia dėka naujų pokyčių įvairiose mokslo srityse. Dauguma mokslo pasiekimų prasideda nuo teorinių skaičiavimų. Bet jei XIX amžiuje šie skaičiavimai buvo atliekami naudojant rašiklį ir popierių, tai mokslo ir technikos revoliucijos (mokslo ir technologijų revoliucijos) amžiuje visi teoriniai skaičiavimai, mokslinių duomenų atranka ir analizė, netgi lingvistinė literatūros kūrinių analizė yra labai svarbi. atliekami naudojant kompiuterius (elektroninius kompiuterius), kurie veikia elektros energija, patogiausia ją perduoti į atstumą ir naudoti. Tačiau jei iš pradžių kompiuteriai buvo naudojami moksliniams skaičiavimams, dabar kompiuteriai atgijo iš mokslo. Elektronizavimas ir gamybos automatizavimas yra svarbiausi „antrosios pramonės" arba „mikroelektroninės" revoliucijos pasekmės išsivysčiusių šalių ekonomikose. Mokslas ryšių ir ryšių srityje vystosi labai sparčiai. Palydovinis ryšys naudojamas ne tik kaip priemonė. tarptautinio ryšio, bet ir kasdieniame gyvenime – palydovinės antenos mūsų mieste nėra neįprasta.Naujos ryšio priemonės, tokios kaip šviesolaidinė technologija, gali žymiai sumažinti elektros energijos nuostolius perduodant signalus dideliais atstumais.Visiškai naujos gavimo priemonės sukurta informacija, jos kaupimas, apdorojimas ir perdavimas, kurie kartu sudaro sudėtingą informacijos struktūrą.

Elektros panaudojimas gamyboje Šiuolaikinė visuomenė neįsivaizduojama be gamybinės veiklos elektrifikavimo. Jau devintojo dešimtmečio pabaigoje daugiau nei 1/3 visos pasaulyje suvartojamos energijos buvo pagaminta iš elektros energijos. Iki kito šimtmečio pradžios ši proporcija gali padidėti iki 1/2. Toks elektros suvartojimo padidėjimas pirmiausia siejamas su jos suvartojimo padidėjimu pramonėje. Didžioji dalis pramonės įmonių dirba elektros energija. Didelis elektros energijos suvartojimas būdingas daug energijos vartojančioms pramonės šakoms, tokioms kaip metalurgijos, aliuminio ir inžinerijos pramonė.

Elektros naudojimas kasdieniame gyvenime Elektra kasdieniame gyvenime yra esminis pagalbininkas. Su ja susiduriame kiekvieną dieną ir, ko gero, nebeįsivaizduojame savo gyvenimo be jo. Prisiminkite, kada paskutinį kartą išjungėte šviesą, tai yra, jūsų namas negavo elektros, prisiminkite, kaip prisiekėte, kad neturite laiko niekam ir jums reikia šviesos, jums reikia televizoriaus, virdulio ir dar krūvos elektros prietaisai. Juk jei būsime amžinai iškraunami, tai tiesiog grįšime į tuos senovės laikus, kai maistas buvo gaminamas ant laužo ir gyveno šaltuose vigvamuose. Elektros svarbą mūsų gyvenime galima nusakyti visu eilėraščiu, ji tokia svarbi mūsų gyvenime ir mes taip prie jos pripratę. Nors jau nebepastebime, kad ji ateina į mūsų namus, bet kai ją išjungia, pasidaro labai nejauku.

Ačiū už dėmesį

ELEKTRODINAMIKA

Elektromagnetinės indukcijos reiškinys yra elektros srovės atsiradimas uždaroje grandinėje, kai bet koks magnetinio srauto pokytis per paviršių, kurį riboja šis kontūras.

Kintamoji srovė- tai elektros srovė, kurios stiprumas tam tikru būdu kinta laikui bėgant.

Transformatorius- yra įtaisas, skirtas kintamajai įtampai padidinti arba sumažinti.

1. Gamyba:

Šiluminė elektrinė (TPP) – elektrinė, kuri gamina elektros energiją konvertuojant šiluminę energiją, išsiskiriančią deginant iškastinį kurą.

Šiluminėse elektrinėse kuro cheminė energija pirmiausia paverčiama mechanine, o vėliau – elektros energija. Kuras tokiai jėgainei gali būti akmens anglys, durpės, dujos, skalūnai, mazutas.

2. Pervedimas:

Transformatorius yra įrenginys, leidžiantis tiek padidinti, tiek sumažinti įtampą. Kintamosios srovės konvertavimas atliekamas naudojant transformatorius. Transformatorius susideda iš uždaros geležinės šerdies, ant kurios uždedamos dvi (kartais daugiau) ritės su vielinėmis apvijomis. Viena iš apvijų, vadinama pirmine, yra prijungta prie kintamosios srovės įtampos šaltinio. Antroji apvija, prie kurios prijungiama „apkrova“, t.y. prietaisai ir įrenginiai, vartojantys elektros energiją, vadinama antrine. Transformatoriaus veikimas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos reiškiniu. Kai kintamoji srovė praeina per pirminę apviją, geležies šerdyje atsiranda kintamoji srovė. magnetinis srautas, kuris sužadina indukcinį EML kiekvienoje apvijoje.

3. Vartojimas:

Elektronizavimas ir gamybos automatizavimas yra svarbiausios „antrosios pramonės“ arba „mikroelektronikos“ revoliucijos pasekmės išsivysčiusių šalių ekonomikose. Integruotos automatikos kūrimas tiesiogiai susijęs su mikroelektronika, kurios kokybiškai naujas etapas prasidėjo po to, kai 1971 metais buvo išrastas mikroprocesorius – į įvairius įrenginius įmontuotas mikroelektroninis loginis įrenginys, skirtas valdyti jų veikimą. Mokslas komunikacijų ir ryšių srityje vystosi labai sparčiai. Palydovinis ryšys naudojamas ne tik kaip tarptautinio ryšio priemonė, bet ir kasdienybėje – palydovinės antenos mieste nėra neįprasta.

Energijos taupymo problemos. Rusija turi didžiules energijos taupymo perspektyvas ir tuo pačiu yra viena iš labiausiai švaistomų šalių pasaulyje. Energijos taupymas tiesiogiai priklauso nuo racionalaus esamų energijos išteklių naudojimo. Didžiulis nuostolis energija būdinga būstui ir komunalinėms paslaugoms. Specialistų teigimu, apie 70% šilumos nuostolių atsiranda dėl aplaidaus vartotojų požiūrio. Neretai butuose įrengiamos baterijos be galios reguliavimo, dėl to jos dirba visu pajėgumu ir gyventojams tenka atidaryti langus, kad sumažintų temperatūrą patalpoje. Siekiant realizuoti energijos taupymo potencialą būsto ir komunalinėse paslaugose, planuojama plačiai diegti apskaitos prietaisus, žr. privalomi standartai energijos vartojimo efektyvumą naujiems ir rekonstruojamiems pastatams, modernizuoti pastatų ir statinių šilumos tiekimo sistemas, diegti energiją taupančias apšvietimo sistemas, diegti energiją taupančius įrenginius ir technologijas katilinėse, gydymo įstaigos, vandentiekis, teikia biudžetinės organizacijos teisė disponuoti lėšomis, sutaupytomis įgyvendinant energijos taupymo projektus iki 5 metų ir ilgiau.

Saugos priemonės dirbant su elektros srove.Žmogui pavojinga laikoma srovė nuo 25 V. Šioje situacijoje būtina aiškiai atskirti įtampą ir srovės stiprumą. Tai paskutinis, kuris žudo. Pavyzdžiui: mėlynos statinių iškrovų kibirkštys turi 7000 V įtampą, bet nereikšmingą, o 220 V išleidimo angos įtampa, bet 10–16 A srovė, gali sukelti mirtį. Be to, 30–50 mA jėgos srovės pratekėjimas per širdies raumenį jau gali sukelti širdies raumens virpėjimą (plazdėjimą) ir refleksinį širdies sustojimą. Kuo tai baigsis, visiškai aišku. Jei srovė nepaliečia širdies (ir elektros kelio Žmogaus kūnas yra labai keista), tada jo poveikis gali sukelti kvėpavimo raumenų paralyžių, o tai taip pat nežada nieko gero.

Elektromagnetinis laukas ir elektromagnetinės bangos.Elektromagnetinis laukas- speciali materijos forma, per kurią vyksta elektriškai įkrautų dalelių sąveika.

elektromagnetinė banga- platinimo procesas elektromagnetinis laukas kosmose.

Elektromagnetinių bangų greitis. Bangos ilgis yra greičio, padalinto iš dažnio, santykis.

Radijo ryšio principai. Radijo ryšio principai yra tokie. Perduodančioje antenoje sukuriama kintamoji aukšto dažnio elektros srovė supančioje erdvėje indukuoja greitai kintantį elektromagnetinį lauką, kuris sklinda elektromagnetinės bangos pavidalu. Pasiekus priėmimo anteną, elektromagnetinė banga sukelia joje tokio pat dažnio kintamąją srovę, kuria veikia siųstuvas.

Elektros energija gaminama įvairaus masto elektrinėse, daugiausia naudojant indukcinius elektromechaninius generatorius.

Energijos gamyba

Yra du pagrindiniai elektrinių tipai:

1. Šiluminis.

2. Hidraulinis.

Šį padalijimą lemia variklio, kuris suka generatoriaus rotorių, tipas. AT terminis elektrinės kaip energijos šaltinį naudoja kurą: anglį, dujas, naftą, skalūnus, mazutą. Rotorių varo garo dujų turbinos.

Ekonomiškiausios yra šiluminės garo turbininės elektrinės (TPP). Maksimalus jų efektyvumas siekia 70%. Tai atsižvelgiama į tai, kad išmetamieji garai naudojami pramonės įmonėse.

Ant hidroelektrinės potencinė vandens energija naudojama rotoriui sukti. Rotorius varomas hidraulinėmis turbinomis. Stoties galia priklausys nuo vandens, praeinančio per turbiną, slėgio ir masės.

Elektros naudojimas

Elektros energija naudojama beveik visur. Žinoma, didžioji dalis pagaminamos elektros gaunama iš pramonės. Be to, transportas bus pagrindinis vartotojas.

Daugelis geležinkelio linijų jau seniai perėjo prie elektrinės traukos. Būsto, miesto gatvių apšvietimas, kaimų ir kaimų pramonės ir buities poreikiai – visa tai taip pat yra didelis elektros energijos vartotojas.

Didžiulė gaunamos elektros dalis paverčiama mechanine energija. Visi pramonėje naudojami mechanizmai yra varomi elektros varikliais. Elektros vartotojų pakanka, ir jų yra visur.

O elektra gaminama tik keliose vietose. Kyla klausimas dėl elektros perdavimo ir dideliais atstumais. Perduodant dideliais atstumais, prarandama daug galios. Dažniausiai tai nuostoliai dėl elektros laidų šildymo.

Pagal Joule-Lenz dėsnį šildymui sunaudota energija apskaičiuojama pagal formulę:

Kadangi beveik neįmanoma sumažinti pasipriešinimo iki priimtino lygio, būtina sumažinti srovės stiprumą. Norėdami tai padaryti, padidinkite įtampą. Paprastai stotyse yra pakopiniai generatoriai, o perdavimo linijų galuose - žeminamieji transformatoriai. Ir jau iš jų energija sklinda vartotojams.

Elektros energijos poreikis nuolat didėja. Yra du būdai patenkinti padidėjusio vartojimo paklausą:

1. Naujų elektrinių statyba

2. Pažangių technologijų naudojimas.

Efektyvus elektros naudojimas

Pirmasis būdas yra brangus. didelis skaičius statybos ir finansinių išteklių. Vieną elektrinę pastatyti užtrunka kelerius metus. Be to, pavyzdžiui, šiluminės elektrinės sunaudoja daug neatsinaujinančių gamtos turtai ir kenkia natūraliai aplinkai.