Nodarbības "Elektriskās enerģijas ražošana un izmantošana" kopsavilkums. Elektroenerģijas ražošana, pārvade un izmantošana

abstrakts

fizikā

par tēmu "Elektrības ražošana, pārvade un izmantošana"

11. A klases skolēni

SM skolas numurs 85

Katrīna.

Skolotājs:

2003. gads

Abstrakts plāns.

Ievads.

1. Enerģijas ražošana.

1. spēkstaciju veidi.

2. alternatīvie enerģijas avoti.

2. Elektrības pārvade.

• transformatori.

3.

Ievads.

Enerģijas dzimšana notika pirms vairākiem miljoniem gadu, kad cilvēki iemācījās lietot uguni. Uguns deva viņiem siltumu un gaismu, bija iedvesmas un optimisma avots, ierocis pret ienaidniekiem un savvaļas dzīvniekiem, līdzeklis, palīgs lauksaimniecībā, pārtikas konservants, tehnoloģiskais instruments utt.

Parādījās skaistais mīts par Prometeju, kurš deva cilvēkiem uguni Senā Grieķija daudz vēlāk nekā daudzviet pasaulē tika apgūtas diezgan sarežģītas uguns apstrādes metodes, tā radīšana un dzēšana, uguns saglabāšana un racionāla degvielas izmantošana.

Ilgus gadus ugunsgrēks tika uzturēts, dedzinot augu enerģijas avotus (koksni, krūmus, niedres, zāli, sausas aļģes u.c.), un tad atklājās, ka uguns uzturēšanai iespējams izmantot fosilās vielas: ogles, eļļu. , slāneklis, kūdra.

Mūsdienās enerģija joprojām ir cilvēka dzīves galvenā sastāvdaļa. Tas dod iespēju radīt dažādi materiāli, ir viens no galvenajiem faktoriem jauno tehnoloģiju attīstībā. Vienkārši sakot, bez apgūšanas dažāda veida enerģija, cilvēks nespēj pilnībā eksistēt.

Enerģijas ražošana.

Elektrostaciju veidi.

Termoelektrostacija (TPP), elektrostacija, kas ražo elektroenerģiju, pārveidojot siltumenerģiju, kas izdalās fosilā kurināmā sadegšanas laikā. Pirmās termoelektrostacijas parādījās 19. gadsimta beigās un kļuva plaši izplatītas. 20. gadsimta 70. gadu vidū termoelektrostacijas bija galvenais spēkstaciju veids.

Termoelektrostacijās kurināmā ķīmiskā enerģija vispirms tiek pārveidota mehāniskajā un pēc tam elektriskā enerģijā. Kurināmais šādai elektrostacijai var būt ogles, kūdra, gāze, degslāneklis, mazuts.

Termoelektrostacijas iedala kondensāts(IES), kas paredzēti tikai elektroenerģijas ražošanai, un koģenerācijas stacijas(CHP), ražojot papildus elektrībai siltumenerģija kā karsts ūdens un pāris. Lielas rajona nozīmes IES sauc par valsts rajonu spēkstacijām (GRES).

Vienkāršākā ar oglēm darbināma IES shematiskā diagramma ir parādīta attēlā. Ogles tiek ievadītas degvielas bunkurā 1, bet no tā - drupināšanas iekārtā 2, kur tās pārvēršas putekļos. Ogļu putekļi nonāk tvaika ģeneratora (tvaika katla) 3 krāsnī, kurā ir cauruļu sistēma, kurā cirkulē ķīmiski attīrīts ūdens, ko sauc par padeves ūdeni. Katlā ūdens uzsilst, iztvaiko, un iegūtais piesātinātais tvaiks tiek sasildīts līdz 400-650 ° C un zem spiediena 3-24 MPa pa tvaika cauruļvadu nonāk tvaika turbīnā 4. Tvaiks parametri ir atkarīgi no vienību jaudas.

Termiskās kondensācijas spēkstacijām ir zema efektivitāte (30-40%), jo lielākā daļa enerģijas tiek zaudēta ar dūmgāzēm un kondensatora dzesēšanas ūdeni. IES ir izdevīgi būvēt tiešā degvielas ieguves vietu tuvumā. Tajā pašā laikā elektroenerģijas patērētāji var atrasties ievērojamā attālumā no stacijas.

termoelektrostacija atšķiras no kondensācijas stacijas ar īpašu siltuma un jaudas turbīnu ar uzstādītu tvaika nosūkšanu. TEC vienu tvaika daļu pilnībā izmanto turbīnā, lai ražotu elektroenerģiju ģeneratorā 5 un pēc tam nonāk kondensatorā 6, bet otra daļa, kurai ir augsta temperatūra un spiediens, tiek ņemta no ģeneratora starpposma. turbīnu un izmanto siltuma padevei. Kondensāta sūknis 7 caur deaeratoru 8 un pēc tam padeves sūknis 9 tiek ievadīts tvaika ģeneratorā. Iegūtā tvaika daudzums ir atkarīgs no uzņēmumu vajadzībām pēc siltumenerģijas.

Koģenerācijas efektivitāte sasniedz 60-70%. Šādas stacijas parasti tiek būvētas pie patērētājiem - rūpniecības uzņēmumiem vai dzīvojamiem rajoniem. Visbiežāk viņi strādā ar importētu degvielu.

Ievērojami mazāk izplatīta termālās stacijas ar gāzes turbīna(GTPS), tvaiks-gāze(PGES) un dīzeļdegvielas rūpnīcām.

GTPP sadegšanas kamerā tiek sadedzināta gāze vai šķidrā degviela; sadegšanas produkti ar temperatūru 750-900 ºС nonāk gāzes turbīnā, kas rotē elektrisko ģeneratoru. Šādu termoelektrostaciju efektivitāte parasti ir 26-28%, jauda ir līdz vairākiem simtiem MW . GTPP parasti izmanto, lai segtu elektriskās slodzes maksimumus. SGPP efektivitāte var sasniegt 42 - 43%.

Ekonomiskākās ir lielas termiskās tvaika turbīnu spēkstacijas (saīsināti TPP). Lielākā daļa mūsu valsts termoelektrostaciju kā kurināmo izmanto ogļu putekļus. Lai saražotu 1 kWh elektroenerģijas, nepieciešami vairāki simti gramu ogļu. Tvaika katlā vairāk nekā 90% no kurināmā atbrīvotās enerģijas tiek pārnesta uz tvaiku. Turbīnā tvaika strūklu kinētiskā enerģija tiek pārnesta uz rotoru. Turbīnas vārpsta ir stingri savienota ar ģeneratora vārpstu.

Modernās tvaika turbīnas termoelektrostacijām ir ļoti progresīvas, ātrgaitas, ļoti ekonomiskas iekārtas ar ilgu kalpošanas laiku. To jauda vienas vārpstas versijā sasniedz 1 miljonu 200 tūkstošus kW, un tas nav ierobežojums. Šādas mašīnas vienmēr ir daudzpakāpju, tas ir, tām parasti ir vairāki desmiti disku ar darba asmeņiem un tikpat daudz sprauslu grupu katra diska priekšā, caur kurām plūst tvaika strūkla. Tvaika spiediens un temperatūra tiek pakāpeniski samazināti.

No fizikas kursa ir zināms, ka siltuma dzinēju efektivitāte palielinās, palielinoties darba šķidruma sākuma temperatūrai. Tāpēc turbīnā ieplūstošais tvaiks tiek paaugstināts līdz augstiem parametriem: temperatūra ir gandrīz līdz 550 ° C un spiediens ir līdz 25 MPa. TPP efektivitāte sasniedz 40%. Lielākā daļa enerģijas tiek zaudēta kopā ar karsto izplūdes tvaiku.

Hidroelektrostacija (HES), konstrukciju un iekārtu komplekss, caur kuru ūdens plūsmas enerģija tiek pārvērsta elektroenerģijā. HES sastāv no virknes ķēdes hidrotehniskās būves, nodrošinot nepieciešamo ūdens plūsmas koncentrāciju un spiediena radīšanu, un spēka iekārtas, kas zem spiediena kustīgā ūdens enerģiju pārvērš mehāniskajā rotācijas enerģijā, kas savukārt tiek pārvērsta elektroenerģijā.

Hidroelektrostacijas galvu veido upes krituma koncentrācija izmantotajā posmā pie dambja, vai atvasinājums, vai dambis un atvasinājums kopā. HES galvenās energoiekārtas atrodas HES ēkā: elektrostacijas mašīntelpā - hidrauliskie agregāti, palīgiekārtas, automātiskās vadības un uzraudzības ierīces; centrālajā vadības postenī - operatora-dispečera pults vai hidroelektrostacijas operators. Paaugstināšana transformatoru apakšstacija atrodas gan spēkstacijas ēkas iekšpusē, gan atsevišķās ēkās vai atklātās vietās. Sadales ierīces bieži atrodas atklātā vietā. Elektrostacijas ēku var sadalīt sekcijās ar vienu vai vairākiem blokiem un palīgiekārtām, kas atdalītas no blakus esošām ēkas daļām. Pie HES ēkas vai tās iekšienē tiek izveidota montāžas vieta dažādu iekārtu montāžai un remontam un HES palīgdarbībām.

Autors uzstādītā jauda(iekš MW) atšķirt hidroelektrostacijas spēcīgs(St. 250), vidējs(līdz 25) un mazs(līdz 5). Hidroelektrostacijas jauda ir atkarīga no spiediena (atšķirības starp augšteces un lejteces līmeņiem ), hidrauliskajās turbīnās izmantotā ūdens plūsmas ātrums un hidrauliskās vienības efektivitāte. Vairāku iemeslu dēļ (piemēram, sakarā ar sezonālām ūdens līmeņa izmaiņām rezervuāros, energosistēmas slodzes mainīgumu, hidroagregātu vai hidrotehnisko būvju remontu u.c.) ūdens spiediens un plūsma ir pastāvīgi. mainās, un turklāt plūsma mainās, regulējot HES jaudu. Ir HES darbības režīma gada, nedēļas un dienas cikli.

Atbilstoši maksimāli izmantotajam spiedienam HES iedala augstspiediena(vairāk nekā 60 m), vidējs spiediens(no 25 līdz 60 m) un zems spiediens(no 3 līdz 25 m). Plakanās upēs spiediens reti pārsniedz 100 m, kalnainos apstākļos caur dambi var radīt spiedienu līdz 300 m un vairāk, un ar atvasināšanas palīdzību - līdz 1500 m. Hidroelektrostacijas iedalījums pēc izmantotā spiediena ir aptuvens, nosacīts.

Pēc ūdens resursu izmantošanas shēmas un spiediena koncentrācijas HES parasti iedala kanāls, gandrīz aizsprosts, novirzīšana ar spiediena un bezspiediena atvasināšanu, jaukta, sūkņu uzglabāšana un plūdmaiņas.

Upes ietekas un tuvu aizsprostu esošajos HES ūdens spiedienu rada dambis, kas aizsprosto upi un paaugstina ūdens līmeni augštecē. Tajā pašā laikā upes ielejas applūšana ir neizbēgama. Upju un aizsprostu tuvumā esošās hidroelektrostacijas tiek būvētas gan uz zemām augsta ūdens upēm, gan kalnu upēs, šaurās saspiestās ielejās. Upes ietekas HES raksturo galvas līdz 30-40 m.

Pie augstāka spiediena izrādās nepraktiski pārnest hidrostatisko ūdens spiedienu uz spēkstacijas ēku. Šajā gadījumā veids dambis Lejtecei piekļaujas hidroelektrostacija, kurā spiediena fronti visā garumā bloķē dambis, bet aiz dambja atrodas hidroelektrostacijas ēka.

Cita veida izkārtojums netālu no dambja Hidroelektrostacija atbilst kalnu apstākļiem ar relatīvi zemu upju caurplūdumu.

AT atvasinājums Upes krituma hidroelektriskā koncentrācija tiek veidota ar atvasinājumu palīdzību; ūdens izmantotā upes posma sākumā tiek novirzīts no upes kanāla pa vadu, ar slīpumu ievērojami mazāku par upes vidējo slīpumu šajā posmā un ar kanāla līkumu un pagriezienu iztaisnošanu. Atvasinājuma beigas tiek nogādātas HES ēkas vietā. Notekūdeņi tiek vai nu atgriezti upē, vai arī tiek ievadīti nākamajā novirzīšanas HES. Atvasināšana ir izdevīga, ja upes slīpums ir augsts.

Īpaša vieta starp HES aizņem sūknēšanas spēkstacijas(PSPP) un plūdmaiņu spēkstacijas(PES). Sūknēšanas elektrostacijas celtniecība ir saistīta ar pieaugošo pieprasījumu pēc maksimālās jaudas lielajās energosistēmās, kas nosaka maksimālo slodzes segšanai nepieciešamo ģenerēšanas jaudu. Sūknēšanas elektrostacijas spēja uzkrāt enerģiju ir balstīta uz to, ka brīvā enerģija energosistēmā noteiktā laika periodā Elektroenerģija izmanto sūknēšanas spēkstacijas, kuras, strādājot sūkņa režīmā, sūknē ūdeni no rezervuāra augšējā uzglabāšanas baseinā. Slodzes maksimumu laikā uzkrātā enerģija atgriežas energosistēmā (ieplūst ūdens no augšējā baseina pildspalva un rotē hidrauliskās vienības, kas darbojas pašreizējā ģeneratora režīmā).

PES pārvērš jūras plūdmaiņu enerģiju elektroenerģijā. Paisuma un plūdmaiņu hidroelektrostaciju elektrisko jaudu dažu ar plūdmaiņu periodiskumu saistīto īpašību dēļ var izmantot tikai energosistēmās kopā ar regulējošo spēkstaciju enerģiju, kas kompensē plūdmaiņu elektrostaciju elektroenerģijas padeves pārtraukumus plūdmaiņu laikā. diena vai mēneši.

Hidroenerģijas resursu svarīgākā iezīme salīdzinājumā ar kurināmā un energoresursiem ir to nepārtraukta atjaunošana. Degvielas nepieciešamības trūkums HES nosaka zemās HES saražotās elektroenerģijas izmaksas. Tāpēc hidroelektrostaciju būvniecība, neskatoties uz ievērojamiem, specifiskiem kapitālieguldījumiem uz 1 kW uzstādītajai jaudai un ilgajam būvniecības laikam, bija un ir liela nozīme, īpaši, ja tas saistīts ar elektroietilpīgu nozaru izvietojumu.

Atomelektrostacija (AES), spēkstacija, kurā atomu (kodolenerģija) tiek pārveidota elektroenerģijā. Atomelektrostacijas elektroenerģijas ģenerators ir kodolreaktors. Siltums, kas izdalās reaktorā, kā rezultātā ķēdes reakcija dažu smago elementu kodola skaldīšana, tad, tāpat kā tradicionālajās termoelektrostacijās (TPP), tā tiek pārveidota par elektroenerģiju. Atšķirībā no termoelektrostacijām, kas darbojas ar fosilo kurināmo, atomelektrostacijas darbojas kodoldegviela(pamatojoties uz 233 U, 235 U, 239 Pu). Konstatēts, ka pasaules kodoldegvielas (urāna, plutonija u.c.) energoresursi ievērojami pārsniedz energoresursus. dabas resursi organiskā, degviela (nafta, ogles, dabasgāze utt.). Tas paver plašas izredzes apmierināt strauji augošo pieprasījumu pēc degvielas. Turklāt ir jāņem vērā arvien pieaugošais ogļu un naftas patēriņa apjoms pasaules ekonomikas tehnoloģiskajiem mērķiem. ķīmiskā rūpniecība, kas kļūst par nopietnu termoelektrostaciju konkurentu. Neskatoties uz jaunu organiskās degvielas atradņu atklāšanu un tās ražošanas metožu uzlabošanu, pasaulē ir tendence relatīvi palielināt tās izmaksas. Tas rada vissarežģītākos apstākļus valstīm ar ierobežotām fosilā kurināmā rezervēm. Ir acīmredzama nepieciešamība pēc straujas kodolenerģijas attīstības, kas jau tagad ieņem ievērojamu vietu vairāku valstu enerģijas bilancē. industriālās valstis miers.

ķēdes shēma AES ar kodolreaktors, kam ir ūdens dzesēšana, parādīts attēlā. 2. Siltums, kas rodas iekšā kodols reaktors dzesēšanas šķidrums, tiek uzņemts ar 1. kontūra ūdeni, kas tiek sūknēts caur reaktoru ar cirkulācijas sūkni. Uzkarsēts ūdens no reaktora nonāk siltummainī (tvaika ģeneratorā) 3, kur tas nodod reaktorā saņemto siltumu 2. kontūras ūdenim. Ūdens 2. kontūrā iztvaiko tvaika ģeneratorā, un veidojas tvaiks, kas pēc tam nonāk turbīnā 4.

Visbiežāk atomelektrostacijās tiek izmantoti 4 veidu termiskie neitronu reaktori:

1) ūdens-ūdens ar parastu ūdeni kā moderatoru un dzesēšanas šķidrumu;

2) grafīts-ūdens ar ūdens dzesēšanas šķidrumu un grafīta moderatoru;

3) smagais ūdens ar ūdens dzesēšanas šķidrumu un smagais ūdens kā moderators;

4) grafito - gāze ar gāzes dzesēšanas šķidrumu un grafīta moderatoru.

Pārsvarā izmantojamā reaktora veida izvēli nosaka galvenokārt uzkrātā pieredze reaktora nesējā, kā arī nepieciešamā pieejamība. rūpnieciskās iekārtas, izejvielu rezerves utt.

Reaktors un tā atbalsta sistēmas ietver: pats reaktors ar bioloģisko aizsardzību , siltummaiņi, sūkņi vai gāzes pūšanas iekārtas, kas cirkulē dzesēšanas šķidrumu, cauruļvadi un armatūra ķēdes cirkulācijai, ierīces kodoldegvielas pārkraušanai, īpašas ventilācijas sistēmas, avārijas dzesēšana utt.

Lai pasargātu AES personālu no radiācijas iedarbības, reaktoru ieskauj bioloģiskā aizsardzība, kuras galvenais materiāls ir betons, ūdens, serpentīna smiltis. Reaktora ķēdes iekārtai jābūt pilnībā noslēgtai. Tiek nodrošināta sistēma dzesēšanas šķidruma iespējamās noplūdes vietu monitoringam, tiek veikti pasākumi, lai noplūžu un pārtraukumu parādīšanās ķēdē neradītu radioaktīvas emisijas un AES telpu un apkārtnes piesārņojumu. Radioaktīvais gaiss un neliels daudzums dzesēšanas šķidruma tvaiku, jo no ķēdes ir noplūdes, tiek izvadīts no bez uzraudzības atstātām AES telpām. īpaša sistēma ventilācija, kurā, lai izslēgtu gaisa piesārņojuma iespējamību, ir paredzēti tīrīšanas filtri un turēšanas gāzes turētāji. Dozimetriskās kontroles dienests uzrauga, kā AES personāls ievēro radiācijas drošības noteikumus.

AES, kuru ir visvairāk moderns izskats spēkstacijām ir vairākas būtiskas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem spēkstaciju veidiem: normālos darbības apstākļos tās absolūti nepiesārņo vide, neprasa saistīšanu ar izejvielu avotu un attiecīgi var novietot gandrīz jebkur. Jauno spēka agregātu jauda ir gandrīz vienāda jauda vidējais HES, tomēr uzstādītās jaudas noslodzes koeficients atomelektrostacijās (80%) ievērojami pārsniedz HES vai TES.

Atomelektrostacijām normālos darbības apstākļos praktiski nav būtisku trūkumu. Taču nevar nepamanīt atomelektrostaciju bīstamību iespējamos nepārvaramas varas apstākļos: zemestrīces, viesuļvētras uc - šeit vecie energobloku modeļi rada potenciālu teritoriju radiācijas piesārņojuma draudus nekontrolētas reaktora pārkaršanas dēļ.

Alternatīvie avoti enerģiju.

Saules enerģija.

Pēdējā laikā ir dramatiski pieaugusi interese par saules enerģijas izmantošanas problēmu, jo enerģijas potenciāls, kas balstīts uz tiešā saules starojuma izmantošanu, ir ārkārtīgi augsts.

Vienkāršākais saules starojuma savācējs ir nomelnējusi metāla (parasti alumīnija) loksne, kuras iekšpusē atrodas caurules, kurās cirkulē šķidrums. Uzsildīts ar kolektora absorbēto saules enerģiju, šķidrums tiek piegādāts tiešai lietošanai.

Saules enerģija ir viens no materiāliietilpīgākajiem enerģijas ražošanas veidiem. Saules enerģijas vērienīga izmantošana rada milzīgu nepieciešamību pēc materiāliem un līdz ar to arī darbaspēka resursiem izejvielu ieguvei, bagātināšanai, materiālu ražošanai, heliostatu, kolektoru, citu iekārtu ražošanai, un to transportēšana.

Līdz šim saules staru radītā elektriskā enerģija ir daudz dārgāka nekā tā, kas iegūta ar tradicionālām metodēm. Zinātnieki cer, ka eksperimenti, ko viņi veiks eksperimentālajās telpās un stacijās, palīdzēs atrisināt ne tikai tehniskos, bet arī ekonomiskās problēmas.

Vēja enerģija.

Kustīgo gaisa masu enerģija ir milzīga. Vēja enerģijas rezerves ir vairāk nekā simts reizes lielākas nekā visu planētas upju hidroenerģijas rezerves. Vēji pūš pastāvīgi un visur uz zemes. Klimatiskie apstākļiļautu attīstīt vēja enerģiju plašā teritorijā.

Taču mūsdienās ar vēju darbināmi dzinēji sedz tikai vienu tūkstošdaļu no pasaules enerģijas vajadzībām. Tāpēc vēja rata, jebkuras vēja elektrostacijas sirds, konstrukcijā ir iesaistīti lidmašīnu būvnieki, kuri spēj izvēlēties piemērotāko lāpstiņu profilu un izpētīt to vēja tunelī. Ar zinātnieku un inženieru pūlēm ir radītas dažādas modernu vēja turbīnu konstrukcijas.

Zemes enerģija.

Kopš seniem laikiem cilvēki ir zinājuši par gigantiskas enerģijas spontānām izpausmēm, kas slēpjas dzīlēs. globuss. Cilvēces atmiņā glabājas leģendas par katastrofāliem vulkāna izvirdumiem, kas prasīja miljonus cilvēku dzīvības, neatpazīstami mainīja seju daudzām vietām uz Zemes. Pat salīdzinoši neliela vulkāna izvirduma spēks ir kolosāls, tas daudzkārt pārsniedz lielāko cilvēka roku radīto spēkstaciju jaudu. Tiesa, par vulkānu izvirdumu enerģijas tiešu izmantošanu nav jārunā, pagaidām cilvēkiem nav iespējas šo nepaklausīgo elementu ierobežot.

Zemes enerģija ir piemērota ne tikai telpu apkurei, kā tas ir Islandē, bet arī elektroenerģijas ražošanai. Elektrostacijas, kurās izmanto karstos pazemes avotus, darbojas jau ilgu laiku. Pirmā šāda, joprojām diezgan mazjaudas, elektrostacija tika uzcelta 1904. gadā mazajā Itālijas pilsētiņā Larderello. Pamazām elektrostacijas jauda auga, sāka darboties arvien jauni agregāti, tika izmantoti jauni karstā ūdens avoti, un šodien stacijas jauda sasniegusi jau iespaidīgu 360 tūkstošu kilovatu vērtību.

Elektrības pārvade.

Transformatori.

Jūs esat iegādājies ZIL ledusskapi. Pārdevējs brīdināja, ka ledusskapis ir paredzēts tīkla spriegumam 220 V. Un jūsu mājā tīkla spriegums ir 127 V. Strupceļš? Nepavisam. Vienkārši ir jādara papildu izmaksas un nopirkt transformatoru.

Transformators- ļoti vienkārša ierīce, kas ļauj gan palielināt, gan samazināt spriegumu. transformācija maiņstrāva veikta, izmantojot transformatorus. Pirmo reizi transformatorus 1878. gadā izmantoja krievu zinātnieks P. N. Jabločkovs, lai darbinātu viņa izgudrotās “elektriskās sveces”, kas tajā laikā bija jauns gaismas avots. P. N. Jabločkova ideju izstrādāja Maskavas universitātes darbinieks I. F. Usagins, kurš izstrādāja uzlabotus transformatorus.

Transformators sastāv no slēgta dzelzs serdeņa, uz kuras tiek uzliktas divas (dažreiz vairāk) spoles ar stiepļu tinumiem (1. att.). Viens no tinumiem, ko sauc par primāro, ir savienots ar maiņstrāvas sprieguma avotu. Otro tinumu, kuram ir pievienota "slodze", t.i., ierīces un ierīces, kas patērē elektroenerģiju, sauc par sekundāro.

Transformatora darbības pamatā ir elektromagnētiskās indukcijas parādība. Kad maiņstrāva iet caur primāro tinumu, dzelzs kodolā parādās mainīga magnētiskā plūsma, kas katrā tinumā ierosina indukcijas EMF. Turklāt indukcijas emf momentānā vērtība eiekšā jebkuru primārā vai sekundārā tinuma pagriezienu saskaņā ar Faradeja likumu nosaka pēc formulas:

e = -Δ F/Δ t

Ja F= Ф 0 сosωt, tad

e = ω Ф 0grēksω t, vai

e =E 0 grēksω t ,

kur E 0 \u003d ω Ф 0 - EML amplitūda vienā pagriezienā.

Primārajā tinumā, kuram ir 1. lpp pagriezieni, kopējā indukcijas emf e 1 ir vienāds ar n 1 e.

Sekundārajā tinumā ir kopējais EML. e 2 ir vienāds ar n 2 e, kur 2. lpp ir šī tinuma apgriezienu skaits.

No tā izriet, ka

e 1 e 2 \u003d n 1 n 2. (1)

Sprieguma summa u 1 , attiecas uz primāro tinumu un EMF e 1 jābūt vienādam ar sprieguma kritumu primārajā tinumā:

u 1 + e 1 = i 1 R 1 , kur R 1 ir tinuma aktīvā pretestība, un i 1 ir strāva tajā. Šis vienādojums izriet tieši no vispārējā vienādojuma. Parasti tinuma aktīvā pretestība ir maza un biedrs i 1 R 1 var atstāt novārtā. Tātad

u 1 ≈ - e 1. (2)

Kad transformatora sekundārais tinums ir atvērts, strāva tajā neplūst, un notiek attiecība:

u 2 ≈ - e 2 . (3)

Tā kā emf momentānās vērtības e 1 un e 2 fāzes izmaiņas, tad to attiecību formulā (1) var aizstāt ar efektīvo vērtību attiecību E 1 unE 2 šiem EML vai, ņemot vērā vienādību (2) un (3), pēc attiecības efektīvās vērtības spriegums U 1 un U 2 .

U 1 /U 2 = E 1 / E 2 = n 1 / n 2 = k. (4)

Vērtība k sauc par transformācijas koeficientu. Ja k>1, tad transformators ir pazeminošs, ar k<1 - pieaug.

Kad sekundārā tinuma ķēde ir aizvērta, tajā plūst strāva. Tad attiecības u 2 ≈ - e 2 vairs nav precīzi apmierināts, un attiecīgi saikne starp U 1 un U 2 kļūst sarežģītāks nekā vienādojumā (4).

Saskaņā ar enerģijas nezūdamības likumu jaudai primārajā ķēdē jābūt vienādai ar jaudu sekundārajā ķēdē:

U 1 es 1 = U 2 es 2, (5)

kur es 1 un es 2 - efektīvas spēka vērtības primārajā un sekundārajā tinumā.

No tā izriet, ka

U 1 /U 2 = es 1 / es 2 . (6)

Tas nozīmē, ka, vairākas reizes palielinot spriegumu ar transformatora palīdzību, mēs samazinām strāvu par tādu pašu daudzumu (un otrādi).

Sakarā ar neizbēgamajiem enerģijas zudumiem siltuma ģenerēšanai tinumos un dzelzs kodolā, vienādojumi (5) un (6) ir aptuveni izpildīti. Tomēr mūsdienu lieljaudas transformatoros kopējie zudumi nepārsniedz 2-3%.

Ikdienas praksē bieži nākas saskarties ar transformatoriem. Papildus tiem transformatoriem, kurus lietojam, negribot, tāpēc, ka rūpnieciskās ierīces ir paredzētas vienam spriegumam, bet pilsētas tīklā tiek izmantotas citas, bez tiem nākas saskarties ar automašīnu spolēm. Spole ir pakāpju transformators. Lai radītu dzirksteli, kas aizdedzina darba maisījumu, nepieciešams augsts spriegums, ko iegūstam no automašīnas akumulatora, vispirms ar slēdzi pārvēršot akumulatora līdzstrāvu maiņstrāvā. Ir viegli redzēt, ka līdz transformatora sildīšanai izmantotās enerģijas zudumam, pieaugot spriegumam, strāva samazinās un otrādi.

Metināšanas iekārtām ir nepieciešami pazeminoši transformatori. Metināšanai ir nepieciešamas ļoti lielas strāvas, un metināšanas iekārtas transformatoram ir tikai viens izejas pagrieziens.

Jūs droši vien pamanījāt, ka transformatora kodols ir izgatavots no plānām tērauda loksnēm. Tas tiek darīts, lai nezaudētu enerģiju sprieguma pārveidošanas laikā. Lokšņu materiālā virpuļstrāvām būs mazāka nozīme nekā cietā materiālā.

Mājās jums ir darīšana ar maziem transformatoriem. Kas attiecas uz jaudīgiem transformatoriem, tie ir milzīgas struktūras. Šajos gadījumos serdi ar tinumiem ievieto tvertnē, kas piepildīta ar dzesēšanas eļļu.

Elektrības pārvade

Elektrības patērētāji ir visur. To ražo salīdzinoši maz vietās kurināmā un ūdens resursu tuvumā. Tāpēc kļūst nepieciešams pārsūtīt elektrību attālumos, kas dažkārt sasniedz simtiem kilometru.

Bet elektroenerģijas pārvade lielos attālumos ir saistīta ar ievērojamiem zaudējumiem. Fakts ir tāds, ka, plūstot pa elektropārvades līnijām, strāva tās silda. Saskaņā ar Džoula-Lenca likumu līnijas vadu sildīšanai patērēto enerģiju nosaka pēc formulas

kur R ir līnijas pretestība. Ar garu līniju jaudas pārvade var kļūt kopumā neekonomiska. Lai samazinātu zudumus, jūs, protams, varat sekot līnijas pretestības R samazināšanas ceļam, palielinot vadu šķērsgriezuma laukumu. Bet, lai samazinātu R, piemēram, par 100, arī stieples masa jāpalielina par koeficientu 100. Ir skaidrs, ka nevar pieļaut tik lielus dārgā krāsainā metāla izdevumus, nemaz nerunājot par grūtībām nostiprināt smagos vadus uz augstiem mastiem utt. Tāpēc enerģijas zudumi līnijā tiek samazināti citā veidā: samazinot strāvu. rindā. Piemēram, strāvas samazināšana 10 reizes samazina vadītājos izdalītā siltuma daudzumu 100 reizes, t.i., tiek panākts tāds pats efekts kā simtkārtīgi nosverot stiepli.

Tā kā strāvas jauda ir proporcionāla strāvas stipruma un sprieguma reizinājumam, lai saglabātu pārraidīto jaudu, ir nepieciešams palielināt spriegumu pārvades līnijā. Turklāt, jo garāka ir pārvades līnija, jo izdevīgāk ir izmantot augstāku spriegumu. Tā, piemēram, augstsprieguma pārvades līnijā Volzhskaya HES - Maskava tiek izmantots 500 kV spriegums. Tikmēr maiņstrāvas ģeneratori tiek būvēti spriegumam, kas nepārsniedz 16-20 kV, jo augstākam spriegumam būtu nepieciešams veikt sarežģītākus īpašus pasākumus, lai izolētu tinumus un citas ģeneratoru daļas.

Tāpēc lielajās elektrostacijās tiek uzstādīti pakāpju transformatori. Transformators palielina spriegumu līnijā tik daudz, cik tas samazina strāvu. Jaudas zudums šajā gadījumā ir neliels.

Tiešai elektroenerģijas izmantošanai darbgaldu elektriskās piedziņas motoros, apgaismojuma tīklā un citiem mērķiem, jāsamazina spriegums līnijas galos. Tas tiek panākts, izmantojot pazeminošus transformatorus. Turklāt parasti sprieguma samazināšanās un attiecīgi strāvas stipruma palielināšanās notiek vairākos posmos. Katrā posmā spriegums kļūst mazāks, un elektrotīkla aptvertā zona kļūst arvien plašāka. Elektroenerģijas pārvades un sadales shēma ir parādīta attēlā.

Elektrostacijas vairākos valsts reģionos ir savienotas ar augstsprieguma elektropārvades līnijām, veidojot kopīgu elektrotīklu, kuram pieslēgti patērētāji. Šādu asociāciju sauc par energosistēmu. Energosistēma nodrošina nepārtrauktu enerģijas piegādi patērētājiem neatkarīgi no to atrašanās vietas.

Elektrības izmantošana.

Elektroenerģijas izmantošana dažādās zinātnes jomās.

20. gadsimts ir kļuvis par gadsimtu, kad zinātne iebrūk visās sabiedrības sfērās: ekonomikā, politikā, kultūrā, izglītībā utt. Protams, zinātne tieši ietekmē enerģētikas attīstību un elektroenerģijas apjomu. No vienas puses, zinātne veicina elektroenerģijas klāsta paplašināšanu un līdz ar to palielina tās patēriņu, bet, no otras puses, laikmetā, kad neatjaunojamo energoresursu neierobežota izmantošana apdraud nākamās paaudzes, attīstība. enerģijas taupīšanas tehnoloģijas un to ieviešana dzīvē kļūst par aktuāliem zinātnes uzdevumiem.

Apskatīsim šos jautājumus ar konkrētiem piemēriem. Aptuveni 80% no IKP pieauguma (iekšzemes kopprodukta) attīstītajās valstīs tiek panākts ar tehnisko inovāciju palīdzību, no kurām lielākā daļa ir saistīta ar elektroenerģijas izmantošanu. Viss jaunais rūpniecībā, lauksaimniecībā un ikdienā pie mums nonāk, pateicoties jaunām norisēm dažādās zinātnes nozarēs.

Tagad tos izmanto visās cilvēka darbības jomās: informācijas ierakstīšanai un glabāšanai, arhīvu veidošanai, tekstu sagatavošanai un rediģēšanai, zīmēšanas un grafisko darbu veikšanai, ražošanas un lauksaimniecības automatizēšanai. Ražošanas elektronizācija un automatizācija ir “otrās industriālās” jeb “mikroelektroniskās” revolūcijas svarīgākās sekas attīstīto valstu ekonomikās. Integrētās automatizācijas attīstība ir tieši saistīta ar mikroelektroniku, kuras kvalitatīvi jauns posms sākās pēc mikroprocesora izgudrošanas 1971. gadā - dažādās ierīcēs iebūvēta mikroelektroniskā loģiskā iekārta to darbības kontrolei.

Mikroprocesori ir paātrinājuši robotikas izaugsmi. Lielākā daļa mūsdienās izmantoto robotu pieder tā sauktajai pirmajai paaudzei, un tiek izmantoti metināšanai, griešanai, presēšanai, pārklāšanai utt. Tos aizstājošie otrās paaudzes roboti ir aprīkoti ar vides atpazīšanas ierīcēm. Un roboti - trešās paaudzes "intelektuāļi" "redzēs", "jutīs", "dzirdēs". Zinātnieki un inženieri par prioritārākajām robotu izmantošanas jomām sauc kodolenerģiju, kosmosa izpēti, transportu, tirdzniecību, noliktavas, medicīnisko aprūpi, atkritumu pārstrādi un okeāna dibena bagātības attīstību. Lielākā daļa robotu darbojas ar elektrisko enerģiju, taču robotu elektroenerģijas patēriņa pieaugumu kompensē enerģijas izmaksu samazinājums daudzos energoietilpīgos ražošanas procesos, ieviešot viedākas metodes un jaunus enerģiju taupošus tehnoloģiskos procesus.

Bet atpakaļ pie zinātnes. Visas jaunās teorētiskās izstrādes tiek pārbaudītas eksperimentāli pēc datora aprēķiniem. Un, kā likums, šajā posmā pētījumi tiek veikti, izmantojot fiziskos mērījumus, ķīmiskās analīzes utt. Šeit zinātniskās pētniecības instrumenti ir daudzveidīgi – neskaitāmi mērinstrumenti, paātrinātāji, elektronmikroskopi, magnētiskās rezonanses tomogrāfi u.c. Lielākā daļa šo eksperimentālās zinātnes instrumentu darbojas ar elektrisko enerģiju.

Zinātne komunikāciju un komunikāciju jomā attīstās ļoti strauji. Satelīta sakari tiek izmantoti ne tikai kā starptautiskās saziņas līdzeklis, bet arī ikdienā – satelītantenas mūsu pilsētā nav nekas neparasts. Jauni saziņas līdzekļi, piemēram, šķiedru tehnoloģija, var ievērojami samazināt elektroenerģijas zudumus signālu pārraidīšanas procesā lielos attālumos.

Zinātne un vadības sfēra netika apieta. Attīstoties zinātniskajai un tehnoloģiskajai revolūcijai, paplašinās cilvēka darbības ražošanas un neražošanas sfēras, vadība sāk spēlēt arvien nozīmīgāku lomu to efektivitātes uzlabošanā. No mākslas veida, līdz nesenam laikam, balstoties uz pieredzi un intuīciju, vadība tagad ir kļuvusi par zinātni. Vadības zinātni, vispārīgos informācijas saņemšanas, uzglabāšanas, pārsūtīšanas un apstrādes likumus sauc par kibernētiku. Šis termins cēlies no grieķu vārdiem "stūrmanis", "stūrmanis". Tas ir atrodams seno grieķu filozofu rakstos. Taču patiesībā tā jaundzimšana notika 1948. gadā pēc amerikāņu zinātnieka Norberta Vīnera grāmatas "Kibernētika" publicēšanas.

Pirms "kibernētiskās" revolūcijas sākuma pastāvēja tikai papīra datorzinātne, kuras galvenais uztveres līdzeklis bija cilvēka smadzenes un kas neizmantoja elektrību. "Kibernētiskā" revolūcija radīja principiāli citu - mašīninformātiku, kas atbilst gigantiski palielinātajām informācijas plūsmām, kuras enerģijas avots ir elektrība. Ir radīti pilnīgi jauni informācijas iegūšanas, tās uzkrāšanas, apstrādes un pārraidīšanas līdzekļi, kas kopā veido sarežģītu informācijas struktūru. Tajā ietilpst automātiskās vadības sistēmas (automatizētās vadības sistēmas), informācijas datu bankas, automatizētās informācijas bāzes, datorcentri, video termināļi, kopētāji un telegrāfa iekārtas, valsts mēroga informācijas sistēmas, satelītu un ātrgaitas optisko šķiedru sakaru sistēmas - tas viss ir neierobežoti paplašinājies elektroenerģijas izmantošanas apjoms.

Daudzi zinātnieki uzskata, ka šajā gadījumā runa ir par jaunu "informācijas" civilizāciju, kas aizstāj tradicionālo industriālā tipa sabiedrības organizāciju. Šo specializāciju raksturo šādas svarīgas iezīmes:

· plaša informācijas tehnoloģiju izmantošana materiālajā un nemateriālajā ražošanā, zinātnes, izglītības, veselības aprūpes u.c. jomā;

plaša dažādu datu banku tīkla klātbūtne, tostarp publiska izmantošana;

informācijas transformācija par vienu no svarīgākajiem ekonomiskās, nacionālās un personīgās attīstības faktoriem;

brīva informācijas aprite sabiedrībā.

Šāda pāreja no industriālas sabiedrības uz "informācijas civilizāciju" kļuva iespējama lielā mērā pateicoties enerģētikas attīstībai un ērta enerģijas veida nodrošināšanai pārvadē un lietošanā - elektroenerģijā.

Elektroenerģija ražošanā.

Mūsdienu sabiedrība nav iedomājama bez ražošanas darbību elektrifikācijas. Jau 80. gadu beigās vairāk nekā 1/3 no visa pasaulē patērētās enerģijas tika veikta elektroenerģijas veidā. Līdz nākamā gadsimta sākumam šī proporcija var pieaugt līdz 1/2. Šāds elektroenerģijas patēriņa pieaugums primāri ir saistīts ar tās patēriņa pieaugumu rūpniecībā. Lielākā daļa rūpniecības uzņēmumu strādā ar elektroenerģiju. Liels elektroenerģijas patēriņš ir raksturīgs tādām energoietilpīgajām nozarēm kā metalurģija, alumīnija un mašīnbūves nozare.

Elektrība mājā.

Elektrība ikdienas dzīvē ir būtisks palīgs. Mēs ar to saskaramies katru dienu, un, iespējams, vairs nevaram iedomāties savu dzīvi bez tā. Atcerieties pēdējo reizi, kad izslēdzāt gaismu, tas ir, jūsu māja nesaņēma elektrību, atcerieties, kā jūs zvērējāt, ka jums nav laika nekam un jums ir vajadzīga gaisma, jums bija nepieciešams televizors, tējkanna un vēl daudz citu. elektroierīces. Galu galā, ja mēs esam uz visiem laikiem atslēgti no enerģijas, mēs vienkārši atgriezīsimies tajos senajos laikos, kad ēdiens tika gatavots uz uguns un dzīvoja aukstos vigvamos.

Elektrības nozīmi mūsu dzīvē var aptvert ar veselu dzejoli, tā ir tik svarīga mūsu dzīvē un mēs esam tik ļoti pieraduši. Mēs gan vairs nepamanām, ka viņa nāk mūsu mājās, bet, kad viņa tiek izslēgta, kļūst ļoti neērti.

Novērtē elektrību!

Bibliogrāfija.

1. S.V.Gromova mācību grāmata "Fizika, 10.klase". Maskava: Apgaismība.

2. Jaunā fiziķa enciklopēdiskā vārdnīca. Savienojums. V.A. Čujanovs, Maskava: Pedagoģija.

3. Allion L., Wilcons W.. Fizika. Maskava: Nauka.

4. Koltuns M. Fizikas pasaule. Maskava.

5. Enerģijas avoti. Fakti, problēmas, risinājumi. Maskava: Zinātne un tehnoloģija.

6. Netradicionālie enerģijas avoti. Maskava: zināšanas.

7. Yudasin L.S. Enerģija: problēmas un cerības. Maskava: Apgaismība.

8. Podgornijs A.N. Ūdeņraža enerģija. Maskava: Nauka.

Čuvašas Republikas Valsts izglītības iestāde Čuvašijas Izglītības ministrijas SPO "ASHT"

METODOLOĢISKĀ

ATTĪSTĪBA

atklātā stunda disciplīnā "Fizika"

Tēma: Elektroenerģijas ražošana, pārvade un patēriņš

augstākā kvalifikācijas kategorija

Alatīrs, 2012. gads

IZSKATA

metodiskās komisijas sēdē

humanitārās un dabas zinātnes

disciplīnās

Protokols Nr.__, kas datēts ar "___" ______ 2012.g

Priekšsēdētājs______________________

Recenzents: Ermakova N.E., BEI CR SPO "ASHT" lektore, Humanitāro un dabaszinātņu Centrālās komitejas priekšsēdētāja

Mūsdienās enerģija joprojām ir cilvēka dzīves galvenā sastāvdaļa. Tas dod iespēju radīt dažādus materiālus, ir viens no galvenajiem faktoriem jaunu tehnoloģiju attīstībā. Vienkārši sakot, neapgūstot dažādus enerģijas veidus, cilvēks nespēj pilnībā eksistēt. Ir grūti iedomāties mūsdienu civilizācijas pastāvēšanu bez elektrības. Ja mūsu dzīvoklī vismaz uz dažām minūtēm tiek izslēgta gaisma, tad jau tagad piedzīvojam neskaitāmas neērtības. Un kas notiek, ja uz vairākām stundām pazūd elektrība! Elektriskā strāva ir galvenais elektroenerģijas avots. Tāpēc ir tik svarīgi attēlot maiņstrāvas iegūšanas, pārraidīšanas un izmantošanas fiziskos pamatus.

1. 
   Paskaidrojuma piezīme
2. 
   Galvenās daļas saturs
3. 
   Bibliogrāfiskais saraksts
4. 
   Lietojumprogrammas.

Paskaidrojuma piezīme

Mērķi:
- iepazīstināt studentus ar ražošanas fiziskajiem pamatiem, pārraidi un

elektriskās enerģijas izmantošana

Veicināt informācijas un komunikācijas prasmju veidošanos skolēnu vidū

kompetences

Padziļināt zināšanas par elektroenerģijas nozares attīstību un ar to saistīto vidi

problēmas, veicinot atbildības sajūtu par vides saglabāšanu

Izvēlētās tēmas pamatojums:

Mūsdienās nav iespējams iedomāties savu dzīvi bez elektriskās enerģijas. Elektroenerģijas nozare ir iebrukusi visās cilvēka darbības jomās: rūpniecībā un lauksaimniecībā, zinātnē un kosmosā. Mūsu dzīvesveids nav iedomājams bez elektrības. Elektrība ir bijusi un paliek cilvēka dzīves galvenā sastāvdaļa. Kāda būs XXI gadsimta enerģija? Lai atbildētu uz šo jautājumu, ir jāzina galvenās elektroenerģijas ražošanas metodes, jāizpēta mūsdienu elektroenerģijas ražošanas problēmas un perspektīvas ne tikai Krievijā, bet arī Čuvašijas un Alatiras teritorijā.Šī nodarbība ļauj skolēniem attīstīt spēju apstrādāt informāciju un teorijas zināšanas pielietot praksē, attīstīt prasmes patstāvīgā darbā ar dažādiem informācijas avotiem. Šī nodarbība atklāj informācijas un komunikācijas kompetenču veidošanas iespējas

Nodarbības plāns

disciplīnā "Fizika"
Datums: 16.04.2012
Grupa: 11 tv
Mērķi:

- izglītojošs: - iepazīstināt studentus ar ražošanas fiziskajiem pamatiem,

elektroenerģijas pārvade un izmantošana

Veicināt informācijas veidošanos un

komunikatīvā kompetence

Padziļināt zināšanas par elektroenerģijas nozares attīstību un ar to saistīto

šīs vides problēmas, veicinot atbildības sajūtu

vides saglabāšanai

- attīsta:: - veidot prasmes apstrādāt informāciju un pielietot

teorijas zināšanas praksē;

Attīstīt prasmes patstāvīgi strādāt ar dažādiem

informācijas avoti

Attīstīt kognitīvo interesi par tēmu.
- izglītojošs: - izglītot skolēnu izziņas darbību;

Attīstīt spēju klausīties un tikt uzklausītam;

Izkopt studentu patstāvību jaunu apgūšanā

zināšanas

- attīstīt komunikācijas prasmes, strādājot grupās
Uzdevums: pamatkompetenču veidošana elektroenerģijas ražošanas, pārvades un izmantošanas izpētē
Klases veids- nodarbība
Nodarbības veids- apvienotā nodarbība
Izglītības līdzekļi: mācību grāmatas, uzziņu grāmatas, izdales materiāli, multivides projektors,

ekrāns, elektroniska prezentācija

Nodarbības progress:

1. 
   Organizatoriskais brīdis (neapmeklētāju pārbaude, grupas gatavība nodarbībai)
2. 
   Mērķa kosmosa organizācija
3. 
   Studentu zināšanu pārbaude, tēmas un aptaujas plāna ziņošana, mērķu izvirzīšana

Tēma: "Transformeri"

Skolotāja rīcība	Studentu darbības	Metodes
Vada frontālu sarunu, labo skolēnu atbildes: 1) Kādas ir elektriskās enerģijas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem enerģijas veidiem? 2) Kādu ierīci izmanto, lai mainītu maiņstrāvas stiprumu un spriegumu? 3) Kāds ir tā mērķis? 4) Kāda ir transformatora struktūra? 6) Kāds ir transformācijas koeficients? Kā ir skaitliski? 7) Kuru transformatoru sauc par paaugstinošu, kuru pazeminošu? 8) Ko sauc par transformatora jaudu? Piedāvā atrisināt problēmu Veic testēšanu Piedāvā studentiem testu atslēgas pašpārbaudei	Atbildi uz jautājumiem Atrodi pareizās atbildes Labojiet biedru atbildes Izstrādājiet viņu uzvedības kritērijus Salīdziniet un atrodiet parādībās kopīgo un atšķirīgo Analizējiet risinājumu, meklējiet kļūdas, pamatojiet atbildi Atbildiet uz testa jautājumiem Veiciet testu savstarpēju pārbaudi	Frontāla saruna Problēmu risināšana Testēšana

1. 
   Apkopojot pētāmās sadaļas galveno nosacījumu pārbaudes rezultātus
2. 
   Ziņošana par tēmu, mērķa noteikšana, plāns jauna materiāla apguvei

Tēma: "Elektrības ražošana, pārvade un patēriņš"
Plāns: 1) Enerģijas ražošana:

a) Rūpnieciskā enerģija (HES, TPP, AES)

b) Alternatīvā enerģija (ĢeoTPP, SPP, WPP, TPP)

2) Elektrības pārvade

3) Efektīva elektroenerģijas izmantošana

4) Čuvašas Republikas enerģētika

1. 
   Studentu izglītības aktivitātes motivēšana

Skolotāja rīcība	Studentu darbības	Studiju metode
Organizē mērķa telpu, iepazīstina ar tēmas izpētes plānu Iepazīstina ar elektroenerģijas ražošanas pamatmetodēm Aicina skolēnus izcelt elektroenerģijas ražošanas fiziskos pamatus Piedāvā aizpildīt kopsavilkuma tabulu Veido spēju apstrādāt informāciju, izcelt galveno, analizēt, salīdzināt, atrast kopīgo un atšķirīgo, izdarīt secinājumus;	Atzīstiet mērķus, pierakstiet plānu Klausieties, saprotiet, analizējiet Sastādiet ziņojumu, klausieties runātāju, izprotiet dzirdēto, izdariet secinājumus Izpētīt līdzekļus, apkopot, izdarīt secinājumus, aizpildīt tabulu Salīdziniet, atrodiet kopīgu un atšķirīgu	Padziļināts patstāvīgs darbs Pētījums Studentu atskaites

1. 
   Jauna materiāla nostiprināšana

1. 
   Materiāla vispārināšana un sistematizēšana.
2. 
   Apkopojot stundu.
3. 
   Uzdevums studentu patstāvīgajam darbam ārpusstundu laikā.

• 
  Mācību grāmata § 39-41, aizpildiet tabulu

Tēma: Elektroenerģijas ražošana, pārvade un patēriņš
Mūsdienās nav iespējams iedomāties savu dzīvi bez elektriskās enerģijas. Elektroenerģijas nozare ir iebrukusi visās cilvēka darbības jomās: rūpniecībā un lauksaimniecībā, zinātnē un kosmosā. Mūsu dzīvesveids nav iedomājams bez elektrības. Šāda plaša elektroenerģijas izmantošana ir saistīta ar tās priekšrocībām salīdzinājumā ar citiem enerģijas veidiem. Elektrība ir bijusi un paliek cilvēka dzīves galvenā sastāvdaļa Galvenie jautājumi – cik daudz enerģijas cilvēcei vajag? Kāda būs XXI gadsimta enerģija? Lai atbildētu uz šiem jautājumiem, ir jāzina galvenās elektroenerģijas ražošanas metodes, jāizpēta mūsdienu elektroenerģijas ražošanas problēmas un perspektīvas ne tikai Krievijā, bet arī Čuvašijas un Alatiras teritorijā.

Elektrostacijās notiek dažāda veida enerģijas pārvēršana elektroenerģijā. Apsveriet elektroenerģijas ražošanas fiziskos pamatus spēkstacijās.

Statistikas dati par elektroenerģijas ražošanu Krievijā, miljardi kWh

Atkarībā no pārveidojamās enerģijas veida spēkstacijas var iedalīt šādos galvenajos veidos:

• 
  Rūpnieciskās spēkstacijas: HES, TES, AES
• 
  Alternatīvās enerģijas spēkstacijas: PES, SES, WES, GeoTPS

hidroelektrostacijas
Hidroelektrostacija ir būvju un iekārtu komplekss, ar kuru palīdzību ūdens plūsmas enerģija tiek pārvērsta elektroenerģijā.Hidroelektrostacijā elektroenerģiju iegūst, izmantojot ūdens enerģiju, kas plūst no augstāka līmeņa uz zemāku līmeni. un griežot turbīnu. Dambis ir svarīgākais un dārgākais hidroelektrostacijas elements. Ūdens plūst no augšteces uz lejteci pa speciāliem cauruļvadiem vai pa kanāliem, kas izveidoti dambja korpusā un iegūst lielu ātrumu. Ūdens strūkla iekļūst hidroturbīnas lāpstiņās. Hidroturbīnas rotoru darbina ūdens strūklas centrbēdzes spēks. Turbīnas vārpsta ir savienota ar elektriskā ģeneratora vārpstu, un, kad ģeneratora rotors griežas, rotora mehāniskā enerģija tiek pārveidota par elektrisko enerģiju.
Hidroenerģijas resursu svarīgākā iezīme salīdzinājumā ar kurināmā un energoresursiem ir to nepārtraukta atjaunošana. Degvielas nepieciešamības trūkums HES nosaka zemās HES saražotās elektroenerģijas izmaksas. Tomēr hidroenerģija nav videi draudzīga. Kad tiek uzbūvēts dambis, veidojas ūdenskrātuve. Ūdens applūst milzīgas platības neatgriezeniski maina vidi. Upes līmeņa paaugstināšana ar aizsprostu var izraisīt ūdens aizsērēšanu, sāļumu, izmaiņas piekrastes veģetācijā un mikroklimatā. Tāpēc videi draudzīgu hidrotehnisko būvju izveide un izmantošana ir tik svarīga.
Termoelektrostacijas
Termoelektrostacija (TPP) ir elektrostacija, kas ģenerē elektroenerģiju fosilā kurināmā sadegšanas laikā izdalītās siltumenerģijas pārveidošanas rezultātā. Galvenie kurināmā veidi termoelektrostacijām ir dabas resursi - gāze, ogles, kūdra, degslāneklis, mazuts. Termoelektrostacijas iedala divās grupās: kondensācijas un koģenerācijas vai siltumenerģijas stacijas (CHP). Kondensācijas stacijas apgādā patērētājus tikai ar elektroenerģiju. Tie ir būvēti netālu no vietējās degvielas atradnēm, lai to nepārvadātu lielos attālumos. Siltumcentrāles apgādā patērētājus ne tikai ar elektroenerģiju, bet arī ar siltumu - tvaiku vai karsto ūdeni, tāpēc koģenerācijas stacijas tiek būvētas pie siltuma uztvērējiem, industriālo reģionu centros un lielajās pilsētās, lai samazinātu siltumtīklu garumu. Degviela tiek transportēta uz TEC no tās ražošanas vietām. TES mašīntelpā uzstādīts katls ar ūdeni. Degvielas sadegšanas rezultātā radītā siltuma dēļ ūdens tvaika katlā uzsilst, iztvaiko, un iegūtais piesātinātais tvaiks tiek sasildīts līdz 550 ° C un zem spiediena 25 MPa nonāk tvaika turbīnā. pa tvaika cauruļvadu, kura mērķis ir pārvērst tvaika siltumenerģiju mehāniskajā enerģijā. Tvaika turbīnas kustības enerģiju elektroenerģijā pārvērš ģenerators, kura vārpsta ir tieši savienota ar turbīnas vārpstu. Pēc tvaika turbīnas ūdens tvaiki, kuriem jau ir zems spiediens un aptuveni 25 ° C temperatūra, nonāk kondensatorā. Šeit tvaiks tiek pārvērsts ūdenī ar dzesēšanas ūdens palīdzību, kas ar sūkņa palīdzību tiek padots atpakaļ uz katlu. Cikls sākas no jauna. Termoelektrostacijas darbojas ar fosilo kurināmo, taču tie diemžēl ir neaizstājami dabas resursi. Turklāt termoelektrostaciju darbību pavada vides problēmas: sadedzinot degvielu, rodas vides termiskais un ķīmiskais piesārņojums, kas negatīvi ietekmē ūdenstilpņu dzīvo pasauli un dzeramā ūdens kvalitāti.
Atomelektrostacijas
Atomelektrostacija (AES) ir spēkstacija, kurā kodolenerģija (kodolenerģija) tiek pārvērsta elektroenerģijā. Atomelektrostacijas darbojas pēc tāda paša principa kā termoelektrostacijas, taču tās iztvaikošanai izmanto smago atomu kodolu (urāna, plutonija) skaldīšanas rezultātā iegūto enerģiju. Kodolreakcijas notiek reaktora aktīvā, ko pavada milzīgas enerģijas izdalīšanās. Ūdens, kas nonāk saskarē ar reaktora aktīvās zonas degvielas elementiem, paņem no tiem siltumu un siltummainī šo siltumu nodod arī ūdenim, taču vairs nerada radioaktīvā starojuma draudus. Tā kā ūdens siltummainī pārvēršas tvaikā, to sauc par tvaika ģeneratoru. Karstais tvaiks nonāk turbīnā, kas pārvērš tvaika siltumenerģiju mehāniskajā enerģijā. Tvaika turbīnas kustības enerģiju elektroenerģijā pārvērš ģenerators, kura vārpsta ir tieši savienota ar turbīnas vārpstu. Atomelektrostacijām, kas ir vismodernākais spēkstaciju veids, ir vairākas būtiskas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem spēkstaciju veidiem: tām nav nepieciešama saistība ar izejmateriālu avotu, tās faktiski var novietot jebkur, kā arī tiek uzskatītas par videi drošām. normālas darbības laikā. Bet avāriju gadījumā atomelektrostacijās pastāv potenciāls vides radiācijas piesārņojuma risks. Turklāt būtiska problēma joprojām ir radioaktīvo atkritumu apglabāšana un savu laiku nokalpojušo atomelektrostaciju demontāža.
Alternatīvā enerģija ir daudzsološu enerģijas iegūšanas metožu kopums, kas nav tik plaši izplatīts kā tradicionālās, taču ir interesants to izmantošanas rentabilitātes dēļ ar zemu risku kaitēt teritorijas ekoloģijai. Alternatīvais enerģijas avots - metode, ierīce vai struktūra, kas ļauj saņemt elektroenerģiju (vai citu nepieciešamo enerģijas veidu) un aizstāj tradicionālos enerģijas avotus, kas darbojas ar naftu, dabasgāzi un oglēm. Alternatīvu enerģijas avotu meklēšanas mērķis ir nepieciešamība to iegūt no atjaunojamo vai praktiski neizsmeļamo dabas resursu un parādību enerģijas.
Paisuma spēkstacijas
Paisuma un paisuma enerģiju sāka izmantot 11. gadsimtā, kad Baltās un Ziemeļjūras krastos parādījās dzirnavas un kokzāģētavas. Pēc tam divas reizes dienā okeāna līmenis paaugstinās Mēness un Saules gravitācijas spēku ietekmē, kas pievelk pie sevis ūdens masas. Attālumā no krasta ūdens līmeņa svārstības nepārsniedz 1 m, bet piekrastes tuvumā tās var sasniegt 13-18 metrus. Vienkāršākās plūdmaiņu spēkstacijas (PES) iekārtai ir nepieciešams baseins - līcis, ko aizsprosto dambis vai upes grīva. Dambī ir caurtekas un uzstādītas hidrauliskās turbīnas, kas rotē ģeneratoru. Tiek uzskatīts par ekonomiski izdevīgu būvēt plūdmaiņu spēkstacijas apgabalos, kur jūras līmeņa svārstības ir vismaz 4 metri. Divkāršās darbības plūdmaiņu spēkstacijās turbīnas darbina ūdens kustība no jūras uz baseinu un atpakaļ. Divvirzienu plūdmaiņu spēkstacijas spēj nepārtraukti ražot elektroenerģiju 4-5 stundas ar 1-2 stundu pārtraukumiem četras reizes dienā. Lai palielinātu turbīnu darbības laiku, ir sarežģītākas shēmas - ar diviem, trim un vairāk baseiniem, taču šādu projektu izmaksas ir ļoti augstas. Paisuma un paisuma spēkstaciju trūkums ir tāds, ka tās būvē tikai jūru un okeānu krastos, turklāt tās neattīsta īpaši lielu jaudu, un plūdmaiņas notiek tikai divas reizes dienā. Un pat tie nav videi draudzīgi. Tie traucē normālu sāls un saldūdens apmaiņu un tādējādi arī jūras floras un faunas dzīves apstākļus. Tie ietekmē arī klimatu, jo maina jūras ūdeņu enerģētisko potenciālu, ātrumu un pārvietošanās teritoriju.
vēja ģeneratori
Vēja enerģija ir netiešs saules enerģijas veids, ko rada temperatūras un spiediena atšķirības Zemes atmosfērā. Apmēram 2% no Saules enerģijas, kas sasniedz Zemi, tiek pārvērsta vēja enerģijā. Vējš ir atjaunojams enerģijas avots. Tās enerģiju var izmantot gandrīz visos Zemes apgabalos. Elektrības iegūšana no vēja elektrostacijām ir ārkārtīgi pievilcīgs, bet tajā pašā laikā tehniski sarežģīts uzdevums. Grūtības slēpjas ļoti lielajā vēja enerģijas izkliedē un tās nepastāvībā. Vēja parku darbības princips ir vienkāršs: vējš griež iekārtas lāpstiņas, iedarbinot ģeneratora vārpstu. Ģenerators ģenerē elektroenerģiju, un tādējādi vēja enerģija tiek pārvērsta elektriskā strāvā. Vēja parku ražošana ir ļoti lēta, taču to jauda ir maza, un to darbība ir atkarīga no laikapstākļiem. Turklāt tie ir ļoti trokšņaini, tāpēc lielas instalācijas pat naktī ir jāizslēdz. Turklāt vēja parki traucē gaisa satiksmi un pat radioviļņus. Vēja parku izmantošana izraisa lokālu gaisa plūsmu stipruma pavājināšanos, kas traucē industriālo zonu ventilācijai un pat ietekmē klimatu. Visbeidzot, vēja parku izmantošanai ir vajadzīgas milzīgas platības, daudz vairāk nekā cita veida elektroenerģijas ģeneratoriem. Tomēr izolētiem vēja parkiem ar siltumdzinējiem kā rezervi un vēja parkiem, kas darbojas paralēli siltumenerģijas un hidroelektrostacijām, būtu jāieņem ievērojama vieta to teritoriju energoapgādē, kur vēja ātrums pārsniedz 5 m/s.
ģeotermālās elektrostacijas
Ģeotermālā enerģija ir Zemes iekšpuses enerģija. Vulkānu izvirdums ir skaidrs pierādījums milzīgajam karstumam planētas iekšienē. Zinātnieki lēš, ka Zemes kodola temperatūra ir tūkstošiem grādu pēc Celsija. Ģeotermālais siltums ir siltums, ko satur pazemes karstais ūdens un ūdens tvaiki, kā arī sakarsētu sauso iežu siltums. Ģeotermālās termoelektrostacijas (GeoTPP) pārvērš Zemes iekšējo siltumu (karstā tvaika-ūdens avotu enerģiju) elektroenerģijā. Ģeotermālās enerģijas avoti var būt dabisko siltumnesēju - karstā ūdens vai tvaika - pazemes baseini. Būtībā tie ir tieši lietošanai gatavi "pazemes katli", no kuriem, izmantojot parastos urbumus, var iegūt ūdeni vai tvaiku. Šādā veidā iegūtais dabiskais tvaiks pēc iepriekšējas attīrīšanas no gāzēm, kas izraisa cauruļu iznīcināšanu, tiek nosūtīts uz turbīnām, kas savienotas ar elektriskajiem ģeneratoriem. Ģeotermālās enerģijas izmantošana neprasa lielas izmaksas, jo. šajā gadījumā runa ir par jau “lietošanai gataviem”, pašas dabas radītiem enerģijas avotiem. GeoTPP trūkumi ietver augsnes lokālas iegrimšanas iespējamību un seismiskās aktivitātes pamodināšanu. Un no zemes izplūstošās gāzes rada apkārtnē lielu troksni un turklāt var saturēt toksiskas vielas. Turklāt ne visur iespējams uzbūvēt ĢeoTPP, jo tā izbūvei nepieciešami ģeoloģiskie apstākļi.
Saules elektrostacijas
Saules enerģija ir grandiozākais, lētākais, bet, iespējams, cilvēka vismazāk izmantotais enerģijas avots. Saules enerģijas pārvēršana elektroenerģijā tiek veikta ar saules elektrostaciju palīdzību. Ir termodinamiskās saules elektrostacijas, kurās saules enerģija vispirms tiek pārvērsta siltumā, bet pēc tam elektroenerģijā; un fotoelektriskās iekārtas, kas tieši pārvērš saules enerģiju elektroenerģijā. Fotoelektriskās stacijas nodrošina nepārtrauktu strāvu upju bojām, signāllampām, avārijas sakaru sistēmām, bākugunīm un daudziem citiem grūti sasniedzamās vietās izvietotiem objektiem. Uzlabojoties saules baterijām, tās tiks izmantotas dzīvojamās ēkās autonomai elektroapgādei (apkurei, karstā ūdens apgādei, apgaismojumam un sadzīves tehnikas barošanai). Saules elektrostacijām ir būtiskas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem iekārtu veidiem: kaitīgo izmešu trūkums un vides tīrība, darbība bez trokšņa un zemes iekšpuses saglabāšana neskarta.
Elektrības pārvade no attāluma
Elektroenerģija tiek ražota netālu no kurināmā vai ūdens avotiem, savukārt tās patērētāji atrodas visur. Tāpēc ir nepieciešams pārraidīt elektroenerģiju lielos attālumos. Apsveriet shematisku diagrammu elektroenerģijas pārvadei no ģeneratora uz patērētāju. Parasti maiņstrāvas ģeneratori elektrostacijās rada spriegumu, kas nepārsniedz 20 kV, jo pie augstāka sprieguma strauji palielinās izolācijas elektriskās pārrāvuma iespēja tinumā un citās ģeneratora daļās. Lai saglabātu pārraidīto jaudu, spriegumam elektropārvades līnijā jābūt maksimālam, tāpēc lielajās elektrostacijās tiek uzstādīti pakāpju transformatori. Tomēr spriegums elektropārvades līnijā ir ierobežots: ja spriegums ir pārāk augsts, starp vadiem rodas izlādes, kas izraisa enerģijas zudumus. Elektroenerģijas izmantošanai rūpniecības uzņēmumos ir nepieciešams ievērojams sprieguma samazinājums, ko veic ar pazeminošu transformatoru palīdzību. Sprieguma turpmāka samazināšana līdz apmēram 4 kV vērtībai ir nepieciešama elektroenerģijas sadalei pa vietējiem tīkliem, t.i. pa vadiem, ko redzam mūsu pilsētu nomalēs. Mazāk jaudīgi transformatori samazina spriegumu līdz 220 V (spriegums, ko izmanto lielākā daļa individuālo patērētāju).

Efektīva elektroenerģijas izmantošana
Katras ģimenes izdevumu pozīcijā elektrība ieņem nozīmīgu vietu. Tā efektīva izmantošana ievērojami samazinās izmaksas. Arvien biežāk mūsu dzīvokļos tiek “reģistrēti” datori, trauku mazgājamās mašīnas, virtuves kombaini. Tāpēc elektroenerģijas izmaksas ir ļoti ievērojamas. Palielināts enerģijas patēriņš rada papildu neatjaunojamo dabas resursu patēriņu: ogles, naftu, gāzi. Degvielai sadedzinot, atmosfērā izdalās oglekļa dioksīds, kas izraisa kaitīgas klimata pārmaiņas. Elektroenerģijas taupīšana ļauj samazināt dabas resursu patēriņu un tādējādi samazināt kaitīgo vielu emisijas atmosfērā.

Četri enerģijas taupīšanas soļi

• 
  Neaizmirstiet izslēgt gaismas.
• 
  Izmantojiet energotaupības spuldzes un A klases sadzīves tehniku.
• 
  Ir labi izolēt logus un durvis.
• 
  Uzstādiet siltumapgādes regulatorus (spirāles ar vārstu).

Čuvašijas enerģētikas nozare ir viena no attīstītākajām republikas nozarēm, no kuras darba ir tieši atkarīga sociālā, ekonomiskā un politiskā labklājība. Enerģētika ir pamats ekonomikas funkcionēšanai un republikas dzīvības nodrošināšanai. Čuvašijas enerģētikas kompleksa darbs ir tik cieši saistīts ar katra uzņēmuma, iestādes, firmas, mājas, katra dzīvokļa un līdz ar to arī ikviena mūsu republikas iedzīvotāja ikdienu.

20. gadsimta pašā sākumā, kad elektroenerģijas nozare vēl tikai spēra pirmos praktiskos soļus.

Pirms 1917 Mūsdienu Čuvašijas teritorijā nebija nevienas publiskai lietošanai paredzētās elektrostacijas. Zemnieku mājas tika apgaismotas ar lāpu.

Rūpniecībā bija tikai 16 galvenie virzītāji. Alatyrskas rajonā elektroenerģiju ražoja un izmantoja kokzāģētavā un miltu dzirnavās. Spirta rūpnīcā netālu no Marposad bija neliela spēkstacija. Tirgotājiem Talanceviem bija sava elektrostacija naftas dzirnavās Jadrinā. Čeboksaros tirgotājam Efremovam bija neliela elektrostacija. Viņa apkalpoja kokzāģētavu un tās divas mājas.

Gan Čuvašijas pilsētu namos, gan ielās gandrīz nebija gaismas.

Enerģētikas attīstība Čuvašijā sākas pēc 1917. gada. Kopš 1918. gada sākas sabiedrisko spēkstaciju celtniecība, notiek liels darbs pie elektroenerģijas nozares izveides Alatīras pilsētā. Pirmo elektrostaciju tolaik nolēma būvēt bijušajā Popovas rūpnīcā.

Čeboksarā ar elektrifikācijas jautājumiem nodarbojās komunālās saimniecības nodaļa. Ar viņa pūlēm 1918. g. atsāka darbu komersantam Efremovam piederošā elektrostacija kokzāģētavā. Elektrība pa divām līnijām tika piegādāta valsts iestādēm un ielu apgaismojumam.

Čuvašu autonomā apgabala izveidošanās (1920. gada 24. jūnijā) radīja labvēlīgus apstākļus enerģētikas attīstībai. Tas bija 1920. gadā. saistībā ar akūto vajadzību reģionālais komunālais departaments aprīkoja pirmo mazo spēkstaciju Čeboksaros ar 12 kW jaudu.

Mariinsko-Posad spēkstacija tika aprīkota 1919. gadā. Marposad pilsētas spēkstacija sāka nodrošināt elektrību. Civilskas elektrostacija tika uzcelta 1919. gadā, taču elektrolīniju trūkuma dēļ elektroapgādi sāka ražot tikai no 1923. gada.

Tādējādi pirmie Čuvašijas enerģētikas pamati tika likti intervences un pilsoņu kara gados. Tika izveidotas pirmās mazās pašvaldības elektrostacijas publiskai lietošanai ar kopējo jaudu aptuveni 20 kW.

Pirms 1917. gada revolūcijas Čuvašijas teritorijā nebija nevienas sabiedriskai lietošanai paredzētas elektriskās stacijas, mājās valdīja lāpa. Ar lāpu vai petrolejas lampu viņi strādāja pat mazās darbnīcās. Šeit rokdarbnieki izmantoja mehāniski darbināmas iekārtas. Solīvākos uzņēmumos, kur pārstrādāja lauksaimniecības un meža produkciju, vārīja papīru, kulināja sviestu un mala miltus,

bija 16 mazjaudas dzinēji.

Boļševiku laikā Alatīras pilsēta kļuva par pionieri Čuvašijas enerģētikas sektorā. Šajā mazajā pilsētiņā, pateicoties vietējās ekonomikas padomes pūlēm, parādījās pirmā publiskā elektrostacija.

Čeboksaros visa elektrifikācija 1918. gadā tika samazināta līdz faktam, ka elektrostacija tika atjaunota tirgotājam Efremovam konfiscētajā kokzāģētavā, kas kļuva pazīstama ar nosaukumu “Imeni 25 Octobr”. Taču tā elektrības pietika tikai atsevišķu ielu un valsts iestāžu apgaismošanai (pēc statistikas 1920. gadā pilsētas amatpersonām spīdēja ap 100 spuldzīšu ar 20 sveču ietilpību).

1924. gadā tika uzceltas vēl trīs mazas elektrostacijas, un 1924. gada 1. oktobrī tika izveidota Čuvašu komunālo spēkstaciju asociācija CHOKES, lai pārvaldītu paplašināmo enerģijas bāzi. 1925. gadā republikas Valsts plānošanas komiteja pieņēma elektrifikācijas plānu, kas paredzēja 5 gadu laikā uzbūvēt 8 jaunas elektrostacijas - 5 pilsētas (Čeboksarā, Kanašā, Marposadā, Civilskā un Jadrinā) un 3 lauku (Ibresos, Vurnary un Urmary). Šī projekta īstenošana ļāva elektrificēt 100 ciemus - galvenokārt Čeboksaras un Civilskas rajonos un pie Čeboksaras-Kanašas šosejas, 700 zemnieku mājsaimniecības un dažas amatniecības darbnīcas.
1929.-1932.gadā republikas komunālo un rūpniecisko elektrostaciju jauda pieauga gandrīz 10 reizes; elektroenerģijas ražošana šajās elektrostacijās ir palielinājusies gandrīz 30 reizes.

Lielā Tēvijas kara laikā tika veikti lieli pasākumi, lai stiprinātu un attīstītu republikas rūpniecības enerģētisko bāzi. Jaudu pieaugumu galvenokārt noteica rajonu, komunālo un lauku elektrostaciju jaudu pieaugums. Čuvašijas enerģētiķi ar godu izturēja pārbaudījumu un izpildīja savu patriotisko pienākumu. Viņi saprata, ka saražotā elektroenerģija ir nepieciešama, pirmkārt, uzņēmumiem, kas izpilda pasūtījumus no frontes.

Pēckara piecgades plāna gados Čuvašas ASSR tika uzbūvētas un nodotas ekspluatācijā 102 lauku elektrostacijas, t.sk. 69 HES un 33 TPP. Elektroenerģijas piegāde lauksaimniecībai ir trīskāršojusies, salīdzinot ar 1945. gadu.
1953. gadā Alatīrā pēc Staļina parakstītā rīkojuma sākās Alatīras TPP celtniecība. Pirmais turboģenerators ar jaudu 4 MW tika nodots ekspluatācijā 1957. gadā, 2. - 1959. gadā. Saskaņā ar prognozēm, TES jaudai vajadzēja pietikt līdz 1985. gadam gan pilsētai, gan reģionam un nodrošināt elektrību Turgeņevas Svetozavodai Mordovijā.

Bibliogrāfiskais saraksts

1. 
   S.V.Gromova mācību grāmata "Fizika, 10.klase". Maskava: Apgaismība.
2. 
   Jaunā fiziķa enciklopēdiskā vārdnīca. Savienojums. V.A. Čujanovs, Maskava: Pedagoģija.
3. 
   Allion L., Wilcons W.. Fizika. Maskava: Nauka.
4. 
   Koltuns M. Fizikas pasaule. Maskava.
5. 
   Enerģijas avoti. Fakti, problēmas, risinājumi. Maskava: Zinātne un tehnoloģija.
6. 
   Netradicionālie enerģijas avoti. Maskava: zināšanas.
7. 
   Yudasin L.S. Enerģija: problēmas un cerības. Maskava: Apgaismība.
8. 
   Podgornijs A.N. Ūdeņraža enerģija. Maskava: Nauka.

Pielikums

	Elektrostacija	Primārais enerģijas avots	Konversijas shēma enerģiju	Priekšrocības	trūkumi
	GeoTPP				.

Paškontroles lapa

Pabeidz teikumu: Energosistēma ir Elektrostacijas elektrosistēma Vienas pilsētas elektrosistēma Valsts reģionu elektrosistēma, kas savienota ar augstsprieguma elektrolīnijām	Energosistēma - Valsts reģionu elektriskā sistēma, kas savienota ar augstsprieguma elektropārvades līnijām
Kāds ir enerģijas avots hidroelektrostacijā? Nafta, ogles, gāze Vēja enerģija ūdens enerģija
Kādi enerģijas avoti - atjaunojamie vai neatjaunojamie - tiek izmantoti Čuvašijas Republikā?	neatjaunojams
Sakārtojiet hronoloģiskā secībā enerģijas avotus, kas kļuva pieejami cilvēcei, sākot ar agrāko: A. Elektriskā vilce; B. Atomenerģija; B. Mājdzīvnieku muskuļu enerģija; D. Tvaika enerģija.
Nosauciet sev zināmos enerģijas avotus, kuru izmantošana samazinās elektroenerģijas nozares ietekmi uz vidi.	PES GeoTPP
Pārbaudiet sevi ar atbildēm uz ekrāna un novērtējiet: 5 pareizās atbildes - 5 4 pareizās atbildes - 4 3 pareizās atbildes - 3

I Ievads
II Elektroenerģijas ražošana un izmantošana
1. Enerģijas ražošana
1.1 Ģenerators
2. Elektrības patēriņš
III Transformatori
1. Tikšanās
2. Klasifikācija
3. Ierīce
4. Raksturlielumi
5. Režīmi
5.1 Tukšgaita
5.2 Īsslēguma režīms
5.3 Ielādes režīms
IV Spēka pārvade
V GOELRO
1. Vēsture
2. Rezultāti
VI Literatūras saraksts

I Ievads

Elektrībai, vienam no svarīgākajiem enerģijas veidiem, mūsdienu pasaulē ir milzīga loma. Tas ir valstu ekonomikas kodols, kas nosaka to stāvokli starptautiskajā arēnā un attīstības līmeni. Ar elektroenerģiju saistīto zinātnisko nozaru attīstībā ik gadu tiek ieguldītas milzīgas naudas summas.
Elektrība ir neatņemama ikdienas sastāvdaļa, tāpēc svarīga ir informācija par tās ražošanas un izmantošanas iezīmēm.

II. Elektroenerģijas ražošana un izmantošana

1. Enerģijas ražošana

Elektroenerģijas ražošana ir elektroenerģijas ražošana, pārveidojot to no citiem enerģijas veidiem, izmantojot īpašas tehniskas ierīces.
Lai ražotu elektroenerģiju, izmantojiet:
Elektroģenerators - elektriskā mašīna, kurā mehāniskais darbs tiek pārvērsts elektroenerģijā.
Saules baterija jeb fotoelements ir elektroniska ierīce, kas elektromagnētiskā starojuma enerģiju, galvenokārt gaismas diapazonā, pārvērš elektroenerģijā.
Ķīmiskie strāvas avoti - ķīmiskās enerģijas daļas pārvēršana elektroenerģijā ķīmiskās reakcijas ceļā.
Radioizotopu elektroenerģijas avoti ir ierīces, kas izmanto radioaktīvās sabrukšanas laikā izdalīto enerģiju dzesēšanas šķidruma sildīšanai vai pārvēršanai elektroenerģijā.
Elektroenerģija tiek ražota elektrostacijās: termiskās, hidrauliskās, kodolenerģijas, saules, ģeotermālās, vēja un citās.
Praktiski visās rūpnieciskās nozīmes elektrostacijās tiek izmantota šāda shēma: primārā enerģijas nesēja enerģija ar speciālas ierīces palīdzību vispirms tiek pārveidota mehāniskajā rotācijas kustības enerģijā, kas tiek pārnesta uz speciālu elektrisko mašīnu - ģeneratoru. , kur tiek ģenerēta elektriskā strāva.
Galvenie trīs elektrostaciju veidi: termoelektrostacijas, hidroelektrostacijas, atomelektrostacijas
Daudzu valstu elektroenerģijas nozarē vadošā loma ir termoelektrostacijām (TPP).
Termoelektrostacijām nepieciešams milzīgs daudzums fosilā kurināmā, savukārt tā rezerves samazinās, un izmaksas nepārtraukti pieaug, jo kļūst arvien grūtāki ieguves apstākļi un transportēšanas attālumi. Kurināmā izmantošanas koeficients tajos ir diezgan zems (ne vairāk kā 40%), un apkārtējo vidi piesārņojošo atkritumu apjomi ir lieli.
Ekonomiskie, tehniskie, ekonomiskie un vides faktori neļauj uzskatīt termoelektrostacijas par perspektīvu elektroenerģijas ražošanas veidu.
Hidroelektrostacijas (HES) ir visekonomiskākās. To efektivitāte sasniedz 93%, un vienas kWh izmaksas ir 5 reizes lētākas nekā ar citām elektroenerģijas ražošanas metodēm. Tie izmanto neizsīkstošu enerģijas avotu, tos apkalpo minimāls darbinieku skaits, un tie ir labi regulēti. Mūsu valsts ieņem vadošo vietu pasaulē atsevišķu hidroelektrostaciju un agregātu izmēra un jaudas ziņā.
Bet attīstības tempus kavē ievērojamās izmaksas un būvniecības laiks, jo HES būvlaukumu attālums no lielajām pilsētām, ceļu trūkums, sarežģītie būvniecības apstākļi, ietekmē upes režīma sezonalitāte, lielas vērtīgas upes teritorijas. zemes applūst ar ūdenskrātuvēm, lielas ūdenskrātuves negatīvi ietekmē vides situāciju, jaudīgus HES var būvēt tikai tur, kur ir pieejami atbilstoši resursi.
Atomelektrostacijas (AES) darbojas pēc tāda paša principa kā termoelektrostacijas, t.i., tvaika siltumenerģija tiek pārveidota par turbīnas vārpstas, kas darbina ģeneratoru, rotācijas mehānisko enerģiju, kurā mehāniskā enerģija tiek pārveidota par elektroenerģiju.
Galvenā atomelektrostaciju priekšrocība ir nelielais izmantotās degvielas daudzums (1 kg bagātinātā urāna aizvieto 2,5 tūkstošus tonnu ogļu), kā rezultātā atomelektrostacijas var būvēt jebkurās energodeficīta zonās. Turklāt urāna rezerves uz Zemes pārsniedz tradicionālās minerāldegvielas rezerves, un, kodolspēkstacijām darbojoties bez traucējumiem, tiem ir maza ietekme uz vidi.
Galvenais atomelektrostaciju trūkums ir avāriju iespējamība ar katastrofālām sekām, kuru novēršanai nepieciešami nopietni drošības pasākumi. Turklāt atomelektrostacijas ir slikti regulētas (lai tās pilnībā apturētu vai ieslēgtu, nepieciešamas vairākas nedēļas), radioaktīvo atkritumu pārstrādes tehnoloģijas nav izstrādātas.
Kodolenerģija ir izaugusi par vienu no vadošajām tautsaimniecības nozarēm un turpina strauji attīstīties, nodrošinot drošību un videi draudzīgumu.

1.1 Ģenerators

Elektriskais ģenerators ir ierīce, kurā neelektriskās enerģijas formas (mehāniskās, ķīmiskās, termiskās) pārvērš elektroenerģijā.
Ģeneratora darbības princips ir balstīts uz parādību elektromagnētiskā indukcija kad magnētiskajā laukā kustīgā un tā magnētiskā lauka līnijas šķērsojošā vadītājā tiek inducēts EML.Tāpēc šādu vadītāju mēs varam uzskatīt par elektriskās enerģijas avotu.
Inducētā emf iegūšanas metode, kurā vadītājs pārvietojas magnētiskajā laukā, virzoties uz augšu vai uz leju, ir ļoti neērta tās praktiskajā izmantošanā. Tāpēc ģeneratori izmanto nevis taisnu, bet gan rotējošu vadītāja kustību.
Jebkura ģeneratora galvenās daļas ir: magnētu sistēma vai, visbiežāk, elektromagnēti, kas rada magnētisko lauku, un vadītāju sistēma, kas šķērso šo magnētisko lauku.
Ģenerators ir elektriskā iekārta, kas pārvērš mehānisko enerģiju maiņstrāvas elektriskajā enerģijā. Lielākā daļa ģeneratoru izmanto rotējošu magnētisko lauku.

Kad rāmis griežas, magnētiskā plūsma caur to mainās, tāpēc tajā tiek inducēts EML. Tā kā rāmis ir savienots ar ārēju elektrisko ķēdi ar strāvas kolektora (gredzeniem un birstēm) palīdzību, rāmī un ārējā ķēdē rodas elektriskā strāva.
Vienmērīgi pagriežot rāmi, rotācijas leņķis mainās saskaņā ar likumu:

Arī magnētiskā plūsma caur rāmi laika gaitā mainās, tās atkarību nosaka funkcija:

kur S− rāmja laukums.
Saskaņā ar Faradeja elektromagnētiskās indukcijas likumu indukcijas EML, kas rodas kadrā, ir:

kur ir indukcijas EML amplitūda.
Vēl viena vērtība, kas raksturo ģeneratoru, ir strāvas stiprums, kas izteikts ar formulu:

kur i ir strāvas stiprums jebkurā brīdī, ES esmu- strāvas stipruma amplitūda (strāvas stipruma maksimālā vērtība absolūtā vērtībā), φc- fāzes nobīde starp strāvas un sprieguma svārstībām.
Elektriskais spriegums ģeneratora spailēs mainās atkarībā no sinusoidāla vai kosinusa likuma:

Gandrīz visi mūsu elektrostacijās uzstādītie ģeneratori ir trīsfāzu strāvas ģeneratori. Būtībā katrs šāds ģenerators ir savienojums vienā elektriskajā mašīnā trīs maiņstrāvas ģeneratori, kas konstruēti tā, ka tajos inducētais EML tiek nobīdīts viens pret otru par vienu trešdaļu perioda:

2. Elektrības patēriņš

Rūpniecības uzņēmumu elektroapgāde. Rūpniecības uzņēmumi patērē 30-70% no elektroenerģijas, kas saražota kā daļa no elektroenerģijas sistēmas. Būtiskas atšķirības rūpnieciskajā patēriņā nosaka dažādu valstu rūpniecības attīstība un klimatiskie apstākļi.
Elektrificētā transporta elektroapgāde. Līdzstrāvas elektrotransporta taisngriežu apakšstacijas (pilsētas, rūpnieciskās, starppilsētu) un tālsatiksmes elektrotransporta pakāpju apakšstacijas ar maiņstrāvu darbina ar elektrību no EPS elektrotīkliem.
Mājsaimniecības patērētāju elektroapgāde. Šajā PE grupā ietilpst plašs ēku klāsts, kas atrodas pilsētu un mazpilsētu dzīvojamos rajonos. Tās ir dzīvojamās ēkas, administratīvās un apsaimniekošanas ēkas, izglītības un zinātnes iestādes, veikali, veselības aprūpes, kultūras, sabiedriskās ēdināšanas ēkas u.c.

III. transformatori

Transformators - statiska elektromagnētiska ierīce ar diviem vai vairākiem induktīvi savienotiem tinumiem un kas paredzēta vienas (primārās) maiņstrāvas sistēmas pārveidošanai par citu (sekundāro) maiņstrāvas sistēmu ar elektromagnētiskās indukcijas palīdzību.

Transformatora ierīces diagramma

1 - transformatora primārais tinums
2 - magnētiskais kodols
3 - transformatora sekundārais tinums
F- magnētiskās plūsmas virziens
U 1- spriegums uz primārā tinuma
U 2- spriegums uz sekundārā tinuma

Pirmos transformatorus ar atvērtu magnētisko ķēdi 1876. gadā ierosināja P.N. Jabločkovs, kurš tos izmantoja elektriskās "sveces" darbināšanai. 1885. gadā ungāru zinātnieki M. Deri, O. Blaty, K. Zipernovskis izstrādāja vienfāzes rūpnieciskos transformatorus ar slēgtu magnētisko ķēdi. 1889.-1891.gadā. M.O. Dolivo-Dobrovolsky ierosināja trīsfāzu transformatoru.

1. Tikšanās

Transformatori tiek plaši izmantoti dažādās jomās:
Elektroenerģijas pārvadei un sadalei
Parasti elektrostacijās maiņstrāvas ģeneratori ģenerē elektroenerģiju ar spriegumu 6-24 kV, un ir izdevīgi pārvadīt elektroenerģiju lielos attālumos ar daudz augstāku spriegumu (110, 220, 330, 400, 500 un 750 kV) . Tāpēc katrā elektrostacijā tiek uzstādīti transformatori, kas palielina spriegumu.
Elektroenerģijas sadale starp rūpniecības uzņēmumiem, apdzīvotām vietām, pilsētās un laukos, kā arī rūpniecības uzņēmumu iekšienē tiek veikta pa gaisvadu un kabeļu līnijām ar spriegumu 220, 110, 35, 20, 10 un 6 kV. Tāpēc visos sadales mezglos, kas samazina spriegumu līdz 220, 380 un 660 V, jāuzstāda transformatori.
Nodrošināt vēlamo ķēdi vārstu ieslēgšanai pārveidotāju ierīcēs un saskaņot spriegumu pie pārveidotāja izejas un ievades (pārveidotāja transformatori).
Dažādiem tehnoloģiskiem mērķiem: metināšanai (metināšanas transformatori), elektrotermisko instalāciju barošanai (elektrisko krāsns transformatoru) utt.
Dažādu radioiekārtu, elektronisko iekārtu, sakaru un automatizācijas ierīču, sadzīves tehnikas ķēžu darbināšanai, dažādu šo ierīču elementu elektrisko ķēžu atdalīšanai, sprieguma saskaņošanai utt.
Augstsprieguma elektriskās ķēdēs vai ķēdēs, caur kurām iet lielas strāvas, iekļaut elektriskos mērinstrumentus un dažas ierīces (relejus u.c.), lai paplašinātu mērījumu robežas un nodrošinātu elektrodrošību. (mērīšanas transformatori)

2. Klasifikācija

Transformatoru klasifikācija:

• Pēc pieraksta: vispārējā jauda (izmanto elektroenerģijas pārvades un sadales līnijās) un īpašie pielietojumi (krāsns, taisngriezis, metināšana, radio transformatori).
• Pēc dzesēšanas veida: ar gaisa (sausajiem transformatoriem) un eļļas (eļļas transformatoriem) dzesēšanu.
• Pēc fāžu skaita primārajā pusē: vienfāzes un trīsfāžu.
• Pēc magnētiskās ķēdes formas: stienis, bruņu, toroidāls.
• Pēc tinumu skaita fāzē: divu tinumu, trīs tinumu, vairāku tinumu (vairāk nekā trīs tinumu).
• Atbilstoši tinumu konstrukcijai: ar koncentriskiem un mainīgiem (disku) tinumiem.

3. Ierīce

Vienkāršākais transformators (vienfāzes transformators) ir ierīce, kas sastāv no tērauda serdes un diviem tinumiem.

Vienfāzes divu tinumu transformatora ierīces princips
Magnētiskais kodols ir transformatora magnētiskā sistēma, caur kuru aizveras galvenā magnētiskā plūsma.
Ja primārajam tinumam tiek pielikts maiņspriegums, sekundārajā tinumā tiek inducēts tādas pašas frekvences EMF. Ja sekundārajam tinumam ir pievienots elektriskais uztvērējs, tad tajā rodas elektriskā strāva un transformatora sekundārajos spailēs tiek iestatīts spriegums, kas ir nedaudz mazāks par EMF un salīdzinoši nelielā mērā ir atkarīgs no slodzes.

Transformatora simbols:
a) - transformators ar tērauda serdi, b) - transformators ar ferīta serdi

4. Transformatora raksturojums

• Transformatora nominālā jauda ir jauda, ​​kurai tas ir paredzēts.
• Nominālais primārais spriegums - spriegums, kuram ir paredzēts transformatora primārais tinums.
• Nominālais sekundārais spriegums - spriegums sekundārā tinuma spailēs, kas iegūts, transformatoram strādājot tukšgaitā, un nominālais spriegums primārā tinuma spailēs.
• Nominālās strāvas nosaka attiecīgie jaudas un sprieguma rādītāji.
• Transformatora augstākais nominālais spriegums ir lielākais no transformatora tinumu nominālajiem spriegumiem.
• Zemākais nominālais spriegums ir mazākais no transformatora tinumu nominālajiem spriegumiem.
• Vidējais nominālais spriegums - nominālais spriegums, kas ir starpposmā starp transformatora tinumu augstāko un zemāko nominālo spriegumu.

5. Režīmi

5.1 Tukšgaita

Dīkstāves režīms - transformatora darbības režīms, kurā ir atvērts transformatora sekundārais tinums, un primārā tinuma spailēm tiek pievadīts maiņspriegums.

Maiņstrāvas avotam pieslēgtā transformatora primārajā tinumā plūst strāva, kā rezultātā serdē parādās mainīga magnētiskā plūsma Φ iekļūstot abos tinumos. Tā kā Φ ir vienāds abos transformatora tinumos, izmaiņas Φ noved pie viena un tā paša indukcijas EMF parādīšanās katrā primārā un sekundārā tinuma pagriezienā. Indukcijas emf momentānā vērtība e jebkurā tinumu pagriezienā ir vienāds, un to nosaka pēc formulas:

kur ir EML amplitūda vienā pagriezienā.
Indukcijas EMF amplitūda primārajā un sekundārajā tinumā būs proporcionāla apgriezienu skaitam attiecīgajā tinumā:

kur N 1 un N 2- pagriezienu skaits tajos.
Sprieguma kritums primārajā tinumā, tāpat kā pāri rezistoram, ir ļoti mazs salīdzinājumā ar ε 1, un līdz ar to arī primārā sprieguma efektīvajām vērtībām U 1 un sekundārais U 2 tinumiem, būs patiesa šāda izteiksme:

K- transformācijas koeficients. Plkst K>1 pazeminošs transformators un kad K<1 - повышающий.

5.2 Īsslēguma režīms

Īsslēguma režīms - režīms, kad sekundārā tinuma izejas tiek aizvērtas ar strāvas vadītāju ar pretestību, kas vienāda ar nulli ( Z=0).

Transformatora īssavienojums darbības apstākļos rada avārijas režīmu, jo sekundārā strāva un līdz ar to primārā palielinās vairākus desmitus reižu, salīdzinot ar nominālo. Tāpēc ķēdēs ar transformatoriem tiek nodrošināta aizsardzība, kas īssavienojuma gadījumā automātiski izslēdz transformatoru.

Jāizšķir divi īssavienojuma veidi:

Avārijas režīms - kad sekundārais tinums ir aizvērts pie nominālā primārā sprieguma. Izmantojot šādu ķēdi, strāvas palielinās par 15–20. Tinums ir deformēts, un izolācija ir pārogļojusies. Dzelzs arī deg. Šis ir grūts režīms. Maksimālā un gāzes aizsardzība avārijas īssavienojuma gadījumā atvieno transformatoru no tīkla.

Eksperimentālais īssavienojuma režīms ir režīms, kad tiek īsslēgts sekundārais tinums, un primārajam tinumam tiek piegādāts šāds samazināts spriegums, kad caur tinumiem plūst nominālā strāva - tas ir U K- īssavienojuma spriegums.

Laboratorijas apstākļos var veikt transformatora testa īssavienojumu. Šajā gadījumā, izteikts procentos, spriegums U K, plkst I 1 \u003d I 1 nom iecelt tu K un to sauc par transformatora īssavienojuma spriegumu:

kur U 1nom- nominālais primārais spriegums.

Tā ir transformatora īpašība, kas norādīta pasē.

5.3 Ielādes režīms

Transformatora slodzes režīms ir transformatora darbības režīms strāvu klātbūtnē vismaz divos tā galvenajos tinumos, no kuriem katrs ir slēgts ārējai ķēdei, savukārt strāvas, kas plūst divos vai vairākos tinumos dīkstāves režīmā, ir nav ņemts vērā:

Ja transformatora primārajam tinumam ir pievienots spriegums U 1, un pievienojiet sekundāro tinumu slodzei, tinumos parādīsies strāvas es 1 un es 2. Šīs strāvas radīs magnētiskās plūsmas Φ 1 un Φ2 vērsti viens pret otru. Kopējā magnētiskā plūsma magnētiskajā ķēdē samazinās. Tā rezultātā EML, ko izraisa kopējā plūsma ε 1 un ε 2 samazināt. RMS spriegums U 1 paliek nemainīgs. Samazināt ε 1 izraisa strāvas palielināšanos es 1:

Palielinoties strāvai es 1 plūsma Φ 1 palielinās tieši tik daudz, lai kompensētu plūsmas demagnetizējošo efektu Φ2. Līdzsvars atkal tiek atjaunots pie praktiski tādas pašas kopējās plūsmas vērtības.

IV. Elektrības pārvade

Elektroenerģijas pārvade no elektrostacijas patērētājiem ir viens no svarīgākajiem enerģētikas nozares uzdevumiem.
Elektroenerģiju pārsvarā pārvada pa maiņstrāvas gaisvadu pārvades līnijām (TL), lai gan ir tendence arvien vairāk izmantot kabeļu līnijas un līdzstrāvas līnijas.

Nepieciešamība pārvadīt elektroenerģiju no attāluma ir saistīta ar to, ka elektroenerģiju ražo lielas elektrostacijas ar jaudīgiem blokiem, un to patērē salīdzinoši mazjaudas elektroenerģijas patērētāji, kas sadalīti lielā teritorijā. Ražošanas jaudu koncentrācijas tendence skaidrojama ar to, ka līdz ar to pieaugumu samazinās spēkstaciju būvniecības relatīvās izmaksas un samazinās saražotās elektroenerģijas pašizmaksa.
Jaudīgu elektrostaciju izvietošana tiek veikta, ņemot vērā vairākus faktorus, piemēram, energoresursu pieejamību, to veidu, rezerves un transportēšanas iespējas, dabas apstākļus, spēju strādāt kā vienotas energosistēmas sastāvdaļai u.c. Bieži vien šādas elektrostacijas izrādās ievērojami attālinātas no galvenajiem elektroenerģijas patēriņa centriem. Vienotu elektroenerģijas sistēmu darbība, kas aptver plašas teritorijas, ir atkarīga no elektroenerģijas pārvades efektivitātes attāluma.
Elektroenerģiju no tās ražošanas vietām nepieciešams nodot patērētājiem ar minimāliem zudumiem. Galvenais šo zudumu cēlonis ir daļas elektroenerģijas pārvēršana vadu iekšējā enerģijā, to sildīšana.

Saskaņā ar Džoula-Lenca likumu siltuma daudzums J, atbrīvo laikā t vadītājā ar pretestību R strāvas pārejas laikā es, vienāds:

No formulas izriet, ka, lai samazinātu vadu sildīšanu, ir jāsamazina strāvas stiprums tajos un to pretestība. Lai samazinātu vadu pretestību, palieliniet to diametru, tomēr ļoti biezi vadi, kas karājas starp elektrolīniju balstiem, gravitācijas ietekmē var pārtrūkt, īpaši snigšanas laikā. Turklāt, palielinoties vadu biezumam, to izmaksas palielinās, un tie ir izgatavoti no salīdzinoši dārga metāla - vara. Tāpēc efektīvāks veids, kā samazināt enerģijas zudumus elektroenerģijas pārvadē, ir samazināt strāvas stiprumu vados.
Tādējādi, lai samazinātu vadu sasilšanu, pārvadot elektroenerģiju lielos attālumos, strāva tajos ir jāpadara pēc iespējas mazāka.
Strāvas jauda ir vienāda ar strāvas stipruma un sprieguma reizinājumu:

Tāpēc, lai ietaupītu lielos attālumos pārraidīto jaudu, ir jāpalielina spriegums par tādu pašu summu, kā tika samazināta strāvas stiprums vados:

No formulas izriet, ka pie nemainīgām strāvas pārvadītās jaudas un vadu pretestības vērtībām apkures zudumi vados ir apgriezti proporcionāli tīkla sprieguma kvadrātam. Tāpēc, lai pārsūtītu elektroenerģiju vairāku simtu kilometru attālumā, tiek izmantotas augstsprieguma elektropārvades līnijas (TL), kuru spriegums starp vadiem ir desmitiem un dažreiz simtiem tūkstošu voltu.
Ar elektropārvades līniju palīdzību blakus esošās elektrostacijas tiek apvienotas vienā tīklā, ko sauc par energosistēmu. Krievijas vienotā enerģētikas sistēma ietver milzīgu skaitu spēkstaciju, kuras tiek kontrolētas no viena centra un nodrošina nepārtrauktu enerģijas piegādi patērētājiem.

V. GELRO

1. Vēsture

GOELRO (Krievijas elektrifikācijas valsts komisija) ir struktūra, kas izveidota 1920. gada 21. februārī, lai izstrādātu projektu Krievijas elektrifikācijai pēc 1917. gada Oktobra revolūcijas.

Komisijas darbā bija iesaistīti vairāk nekā 200 zinātnieku un tehniķu. G.M. vadīja komisiju. Kržižanovskis. Komunistiskās partijas Centrālā komiteja un personīgi V. I. Ļeņins katru dienu vadīja GOELRO komisijas darbu, noteica galvenos valsts elektrifikācijas plāna pamatnoteikumus.

Līdz 1920. gada beigām komisija bija paveikusi milzīgu darbu un sagatavojusi RSFSR elektrifikācijas plānu, 650 lappušu apjomā teksta ar kartēm un shēmām reģionu elektrifikācijai.
10-15 gadiem izstrādātais GOELRO plāns īstenoja Ļeņina idejas par visas valsts elektrizēšanu un lielas rūpniecības izveidi.
Elektroenerģētikas jomā plāns sastāvēja no programmas, kas paredzēta pirmskara elektroenerģijas nozares atjaunošanai un rekonstrukcijai, 30 reģionālo elektrostaciju būvniecībai un jaudīgu reģionālo termoelektrostaciju būvniecībai. Uz to laiku bija paredzēts elektrostacijas aprīkot ar lieliem katliem un turbīnām.
Viena no plāna galvenajām idejām bija valsts plašo hidroenerģijas resursu plaša izmantošana. Tika paredzēta radikāla rekonstrukcija, pamatojoties uz visu valsts tautsaimniecības nozaru elektrifikāciju un galvenokārt smagās rūpniecības izaugsmi un racionālu rūpniecības sadali visā valstī.
GOELRO plāna īstenošana sākās sarežģītajos pilsoņu kara un ekonomisko postījumu apstākļos.

Kopš 1947. gada PSRS ir pirmajā vietā Eiropā un otrajā vietā pasaulē elektroenerģijas ražošanas ziņā.

GOELRO plānam bija milzīga loma mūsu valsts dzīvē: bez tā tik īsā laikā PSRS nebūtu bijis iespējams ierindot pasaules industriāli attīstītāko valstu rindās. Šī plāna īstenošana veidoja un joprojām lielā mērā nosaka visu iekšzemes ekonomiku.

GOELRO plāna izstrāde un īstenošana kļuva iespējama un tikai pateicoties daudzu objektīvu un subjektīvu faktoru kombinācijai: pirmsrevolūcijas Krievijas ievērojamais rūpnieciskais un ekonomiskais potenciāls, Krievijas zinātniskās un tehniskās skolas augstais līmenis, visu cilvēku koncentrācija. ekonomisko un politisko varu, tās spēku un gribu, kā arī tautas tradicionālo koncili-komunālo mentalitāti un viņu paklausīgo un paļāvīgo attieksmi pret augstākajiem valdniekiem.
GOELRO plāns un tā īstenošana pierādīja valsts plānošanas sistēmas augsto efektivitāti stingri centralizētas varas apstākļos un noteica šīs sistēmas attīstību vēl daudzus gadu desmitus.

2. Rezultāti

Līdz 1935. gada beigām elektrobūves programma bija vairākkārt pārpildīta.

30 vietā tika uzbūvētas 40 reģionālās elektrostacijas, kurās kopā ar citām lielajām industriālajām stacijām tika nodota ekspluatācijā 6,914 tūkstošu kW jauda (no kurām 4,540 tūkstoši kW bija reģionālās, gandrīz trīs reizes vairāk nekā saskaņā ar GOELRO plānu).
1935. gadā starp reģionālajām elektrostacijām bija 13 elektrostacijas ar 100 000 kW.

Pirms revolūcijas Krievijas lielākās elektrostacijas (1.Maskava) jauda bija tikai 75 tūkstoši kW; nebija nevienas lielas hidroelektrostacijas. Līdz 1935. gada sākumam kopējā hidroelektrostaciju uzstādītā jauda bija sasniegusi gandrīz 700 000 kW.
Tika uzbūvēta tolaik pasaulē lielākā Dņepras hidroelektrostacija, Svirskaja 3., Volhovskaja u.c.. Savas attīstības augstākajā punktā PSRS Vienotā enerģētikas sistēma daudzējādā ziņā pārspēja gada attīstīto valstu energosistēmas. Eiropa un Amerika.

Pirms revolūcijas ciemos elektrība praktiski nebija zināma. Lielie zemes īpašnieki uzstādīja mazas elektrostacijas, taču to bija maz.

Elektroenerģiju sāka izmantot lauksaimniecībā: dzirnavās, lopbarības frēzēs, graudu tīrīšanas mašīnās, kokzāģētavās; rūpniecībā, vēlāk arī ikdienā.

Izmantotās literatūras saraksts

Veņikovs V. A., Spēka pārvade tālsatiksmē, M.-L., 1960;
Sovalovs S. A., Spēka pārvades režīmi 400-500 kv. EES, M., 1967;
Bessonovs, L.A. Elektrotehnikas teorētiskie pamati. Elektriskās ķēdes: mācību grāmata / L.A. Besonovs. - 10. izd. - M.: Gardariki, 2002.
Elektrotehnika: Izglītības un metodiskais komplekss. /UN. M. Kogols, G. P. Dubovickis, V. N. Borodianko, V. S. Guns, N. V. Kļinačevs, V. V. Krimskis, A. Ja. Ergards, V. A. Jakovļevs; Rediģēja Ņ.V.Kļinačeva. - Čeļabinska, 2006-2008.
Elektriskās sistēmas, v. 3 - Spēka pārvade ar augstsprieguma maiņstrāvu un līdzstrāvu, M., 1972.

Atvainojiet, nekas netika atrasts.

Sākums > Abstrakts

abstrakts

fizikā

par tēmu "Elektrības ražošana, pārvade un izmantošana"

11. A klases skolēni

SM skolas numurs 85

Katrīna.

Skolotājs:

2003. gads

Abstrakts plāns.

Ievads. 1. Enerģijas ražošana.

spēkstaciju veidi. alternatīvie enerģijas avoti.

2. Elektrības pārvade.

transformatori.

3. Elektrības izmantošana.

Ievads.

Enerģijas dzimšana notika pirms vairākiem miljoniem gadu, kad cilvēki iemācījās lietot uguni. Uguns deva viņiem siltumu un gaismu, bija iedvesmas un optimisma avots, ierocis pret ienaidniekiem un savvaļas dzīvniekiem, līdzeklis, palīgs lauksaimniecībā, pārtikas konservants, tehnoloģisks instruments utt. Brīnišķīgais mīts par Prometeju, kurš deva cilvēkiem uguni, senajā Grieķijā parādījās daudz vēlāk nekā daudzviet pasaulē, metodes diezgan sarežģītai rīcībai ar uguni, tā radīšanu un dzēšanu, uguns saglabāšanu un racionāla izmantošana degviela. Ilgus gadus ugunsgrēks tika uzturēts, dedzinot augu enerģijas avotus (koksni, krūmus, niedres, zāli, sausas aļģes u.c.), un tad atklājās, ka uguns uzturēšanai iespējams izmantot fosilās vielas: ogles, eļļu. , slāneklis, kūdra. Mūsdienās enerģija joprojām ir cilvēka dzīves galvenā sastāvdaļa. Tas dod iespēju radīt dažādus materiālus, ir viens no galvenajiem faktoriem jaunu tehnoloģiju attīstībā. Vienkārši sakot, neapgūstot dažādus enerģijas veidus, cilvēks nespēj pilnībā eksistēt.

Enerģijas ražošana.

Elektrostaciju veidi.

Termoelektrostacija (TPP), elektrostacija, kas ražo elektroenerģiju, pārveidojot siltumenerģiju, kas izdalās fosilā kurināmā sadegšanas laikā. Pirmās termoelektrostacijas parādījās 19. gadsimta beigās un kļuva plaši izplatītas. 20. gadsimta 70. gadu vidū TPP bija galvenais elektrisko staciju veids. Termoelektrostacijās kurināmā ķīmiskā enerģija vispirms tiek pārveidota mehāniskajā un pēc tam elektriskā enerģijā. Kurināmais šādai elektrostacijai var būt ogles, kūdra, gāze, degslāneklis, mazuts. Termoelektrostacijas iedala kondensāts(IES), kas paredzēti tikai elektroenerģijas ražošanai, un koģenerācijas stacijas(CHP), kas papildus elektriskajai siltumenerģijai ražo karstu ūdeni un tvaiku. Lielas rajona nozīmes IES sauc par valsts rajonu spēkstacijām (GRES). Vienkāršākā ar oglēm darbināma IES shematiskā diagramma ir parādīta attēlā. Ogles tiek ievadītas degvielas bunkurā 1, bet no tā - drupināšanas iekārtā 2, kur tās pārvēršas putekļos. Ogļu putekļi nonāk tvaika ģeneratora (tvaika katla) 3 krāsnī, kurā ir cauruļu sistēma, kurā cirkulē ķīmiski attīrīts ūdens, ko sauc par padeves ūdeni. Katlā ūdens uzsilst, iztvaiko, un iegūtais piesātinātais tvaiks tiek sasildīts līdz 400-650 ° C un zem spiediena 3-24 MPa pa tvaika cauruļvadu nonāk tvaika turbīnā 4. Tvaiks parametri ir atkarīgi no vienību jaudas. Termiskās kondensācijas spēkstacijām ir zema efektivitāte (30-40%), jo lielākā daļa enerģijas tiek zaudēta ar dūmgāzēm un kondensatora dzesēšanas ūdeni. IES ir izdevīgi būvēt tiešā degvielas ieguves vietu tuvumā. Tajā pašā laikā elektroenerģijas patērētāji var atrasties ievērojamā attālumā no stacijas. termoelektrostacija atšķiras no kondensācijas stacijas ar tai uzstādītu speciālu apkures turbīnu ar tvaika nosūkšanu. TEC vienu tvaika daļu pilnībā izmanto turbīnā, lai ražotu elektroenerģiju ģeneratorā 5 un pēc tam nonāk kondensatorā 6, bet otra daļa, kurai ir augsta temperatūra un spiediens, tiek ņemta no ģeneratora starpposma. turbīnu un izmanto siltuma padevei. Kondensāts tiek piegādāts ar sūkni 7 caur deaeratoru 8 un tālāk ar padeves sūkni 9 uz tvaika ģeneratoru. Iegūtā tvaika daudzums ir atkarīgs no uzņēmumu vajadzībām pēc siltumenerģijas. Koģenerācijas efektivitāte sasniedz 60-70%. Šādas stacijas parasti tiek būvētas pie patērētājiem - rūpniecības uzņēmumiem vai dzīvojamiem rajoniem. Visbiežāk viņi strādā ar importētu degvielu. Daudz mazāk izplatītas ir termiskās stacijas ar gāzes turbīna(GTPS), tvaiks-gāze(PGES) un dīzeļdegvielas rūpnīcām. GTPP sadegšanas kamerā tiek sadedzināta gāze vai šķidrā degviela; sadegšanas produkti ar temperatūru 750-900 ºС nonāk gāzes turbīnā, kas rotē elektrisko ģeneratoru. Šādu termoelektrostaciju efektivitāte parasti ir 26-28%, jauda ir līdz vairākiem simtiem MW . GTPP parasti izmanto, lai segtu elektriskās slodzes maksimumus. SGPP efektivitāte var sasniegt 42 - 43 % Ekonomiskākās ir lielas termiskās tvaika turbīnu spēkstacijas (saīsināti TPP). Lielākā daļa mūsu valsts termoelektrostaciju kā kurināmo izmanto ogļu putekļus. Lai saražotu 1 kWh elektroenerģijas, tiek iztērēti vairāki simti gramu ogļu. Tvaika katlā vairāk nekā 90% no kurināmā atbrīvotās enerģijas tiek pārnesta uz tvaiku. Turbīnā tvaika strūklu kinētiskā enerģija tiek pārnesta uz rotoru. Turbīnas vārpsta ir stingri savienota ar ģeneratora vārpstu. Modernās tvaika turbīnas termoelektrostacijām ir ļoti progresīvas, ātrgaitas, ļoti ekonomiskas iekārtas ar ilgu kalpošanas laiku. To jauda vienas vārpstas versijā sasniedz 1 miljonu 200 tūkstošus kW, un tas nav ierobežojums. Šādas mašīnas vienmēr ir daudzpakāpju, t.i., tām parasti ir vairāki desmiti disku ar darba asmeņiem un vienāds skaits katra diska priekšā sprauslu grupu, caur kurām plūst tvaika strūkla. Tvaika spiediens un temperatūra tiek pakāpeniski samazināti. No fizikas kursa ir zināms, ka siltuma dzinēju efektivitāte palielinās, palielinoties darba šķidruma sākuma temperatūrai. Tāpēc turbīnā ieplūstošais tvaiks tiek paaugstināts līdz augstiem parametriem: temperatūra ir gandrīz līdz 550 ° C un spiediens ir līdz 25 MPa. TPP efektivitāte sasniedz 40%. Lielākā daļa enerģijas tiek zaudēta kopā ar karsto izplūdes tvaiku. Hidroelektrostacija (HES), konstrukciju un iekārtu komplekss, caur kuru ūdens plūsmas enerģija tiek pārvērsta elektroenerģijā. HES sastāv no virknes ķēdes hidrotehniskās būves, nodrošinot nepieciešamo ūdens plūsmas koncentrāciju un radot spiedienu, un spēka iekārtas, kas zem spiediena kustīgā ūdens enerģiju pārvērš mehāniskajā rotācijas enerģijā, kas savukārt tiek pārveidota par elektroenerģiju. Hidroelektrostacijas galvu veido upes krituma koncentrācija izmantotajā posmā pie dambja, vai atvasinājums, vai dambis un atvasinājums kopā. HES galvenās energoiekārtas atrodas HES ēkā: elektrostacijas mašīntelpā - hidrauliskie agregāti, palīgiekārtas, automātiskās vadības un uzraudzības ierīces; centrālajā vadības postenī - operatora-dispečera pults vai hidroelektrostacijas operators. Paaugstināšana transformatoru apakšstacija Tas atrodas gan HES ēkas iekšienē, gan atsevišķās ēkās vai atklātās teritorijās. Sadales ierīces bieži atrodas atklātā vietā. Elektrostacijas ēku var iedalīt sekcijās ar vienu vai vairākiem blokiem un palīgiekārtas atdalīta no blakus esošajām ēkas daļām. HES ēkā vai tās iekšpusē tiek izveidota uzstādīšanas vieta dažādu iekārtu montāžai un remontam un HES palīgdarbībām. Pēc uzstādītās jaudas (in MW) atšķirt hidroelektrostacijas spēcīgs(St. 250), vidēji(līdz 25) un mazs(līdz 5). Hidroelektrostacijas jauda ir atkarīga no spiediena (atšķirības starp augšteces un lejteces līmeņiem ), hidrauliskajās turbīnās izmantotā ūdens plūsmas ātrums un hidrauliskās vienības efektivitāte. Vairāku iemeslu dēļ (piemēram, sakarā ar sezonālām ūdens līmeņa izmaiņām rezervuāros, energosistēmas slodzes mainīgumu, hidroagregātu vai hidrotehnisko būvju remontu utt.) ūdens spiediens un plūsma ir pastāvīgi. mainās, un turklāt plūsmas ātrums mainās regulējot - HES elektroenerģijas ražošanu. Ir HES darbības režīma gada, nedēļas un dienas cikli. Atbilstoši maksimāli izmantotajam spiedienam HES iedala augstspiediena(vairāk nekā 60 m), vidējs spiediens(no 25 līdz 60 m) un zems spiediens(no 3 līdz 25 m). Plakanās upēs spiediens reti pārsniedz 100 m, kalnainos apstākļos caur dambi var radīt spiedienu līdz 300 m un vairāk, un ar atvasināšanas palīdzību - līdz 1500 m. HES iedalījums pēc izmantotā spiediena ir aptuvens, nosacīts. Pēc ūdens resursu izmantošanas shēmas un spiedienu koncentrācijas HES parasti iedala kanāls, gandrīz aizsprosts, novirzīšana ar spiediena un bezspiediena atvasināšanu, jaukta, sūkņu uzglabāšana un plūdmaiņas. Upes ietekas un tuvu aizsprostu esošajos HES ūdens spiedienu rada dambis, kas aizsprosto upi un paaugstina ūdens līmeni augštecē. Tajā pašā laikā upes ielejas applūšana ir neizbēgama. Upju un aizsprostu tuvumā esošās hidroelektrostacijas tiek būvētas gan uz zemām augsta ūdens upēm, gan kalnu upēs, šaurās saspiestās ielejās. Upes ietekas HES raksturo galvas līdz 30-40 m. Pie augstāka spiediena izrādās nepraktiski pārnest hidrostatisko ūdens spiedienu uz spēkstacijas ēku. Šajā gadījumā veids dambis Lejtecei piekļaujas hidroelektrostacija, kurā spiediena fronti visā garumā bloķē dambis, bet aiz dambja atrodas hidroelektrostacijas ēka. Cita veida izkārtojums netālu no dambja Hidroelektrostacija atbilst kalnu apstākļiem ar salīdzinoši zemu upes caurplūdumu. AT atvasinājums Hidroelektrostaciju upes krituma koncentrācija tiek veidota ar atvasināšanas palīdzību; ūdens izmantotā upes posma sākumā tiek novirzīts no upes kanāla pa vadu, ar slīpumu ievērojami mazāku par upes vidējo slīpumu šajā posmā un ar kanāla līkumu un pagriezienu iztaisnošanu. Atvasinājuma beigas tiek nogādātas HES ēkas vietā. Notekūdeņi tiek vai nu atgriezti upē, vai arī tiek ievadīti nākamajā atvasināšanas HES. Atvasināšana ir izdevīga, ja upes slīpums ir augsts. Īpašu vietu starp HES ieņem sūknēšanas spēkstacijas(PSPP) un plūdmaiņu spēkstacijas(PES). Sūknēšanas elektrostacijas celtniecība ir saistīta ar pieprasījuma pieaugumu pēc maksimālās jaudas lielajās energosistēmās, kas nosaka elektroenerģijas maksimālo slodzes segšanai nepieciešamo ģenerēšanas jaudu. Sūknēšanas elektrostacijas spēja uzkrāt enerģiju ir balstīta uz to, ka elektroenerģijas sistēmā noteiktu laiku brīvo elektroenerģiju izmanto akumulācijas bloki, kas, strādājot sūkņa režīmā, sūknē ūdeni no rezervuāru augšējā uzglabāšanas baseinā. Slodzes maksimumu laikā uzkrātā enerģija tiek atgriezta energosistēmā (ūdens no augšējā baseina nonāk spiediena cauruļvadā un rotē hidrauliskās vienības, kas darbojas pašreizējā ģeneratora režīmā). PES pārvērš jūras plūdmaiņu enerģiju elektroenerģijā. Paisuma un plūdmaiņu hidroelektrostaciju elektrisko jaudu dažu ar plūdmaiņu periodiskumu saistīto īpašību dēļ var izmantot energosistēmās tikai kopā ar regulējošo spēkstaciju enerģiju, kas kompensē plūdmaiņu jaudas kritumus. elektrostacijas dienas vai mēnešu laikā. Hidroenerģijas resursu svarīgākā iezīme salīdzinājumā ar kurināmā un energoresursiem ir to nepārtraukta atjaunošana. Degvielas nepieciešamības trūkums HES nosaka zemās HES saražotās elektroenerģijas izmaksas. Tāpēc hidroelektrostaciju būvniecība, neskatoties uz ievērojamiem, specifiskiem kapitālieguldījumiem uz 1 kW uzstādītajai jaudai un ilgajam būvniecības laikam, ir bijusi un ir liela nozīme, īpaši, ja tas saistīts ar elektroietilpīgu nozaru izvietošanu. Atomelektrostacija (AES), spēkstacija, kurā atomu (kodolenerģija) tiek pārveidota elektroenerģijā. Atomelektrostacijas elektroenerģijas ģenerators ir kodolreaktors. Siltums, kas izdalās reaktorā dažu smago elementu kodolu sadalīšanās ķēdes reakcijas rezultātā, pēc tam, tāpat kā tradicionālajās termoelektrostacijās (TPP), tiek pārvērsts elektroenerģijā. Atšķirībā no termoelektrostacijām, kas darbojas ar fosilo kurināmo, atomelektrostacijas darbojas kodoluguns-nekā(pamatojoties uz 233 U, 235 U, 239 Pu). Konstatēts, ka pasaules kodoldegvielas (urāna, plutonija u.c.) energoresursi ievērojami pārsniedz organiskās degvielas (naftas, ogļu, dabasgāze un utt.). Tas paver plašas izredzes apmierināt strauji augošo pieprasījumu pēc degvielas. Turklāt ir jāņem vērā arvien pieaugošais ogļu un naftas patēriņa apjoms tehnoloģiskām vajadzībām globālajā ķīmiskajā rūpniecībā, kas kļūst par nopietnu termoelektrostaciju konkurentu. Neskatoties uz jaunu organiskās degvielas atradņu atklāšanu un tās ieguves metožu uzlabošanu, pasaulē ir tendence relatīvi palielināt tās izmaksas. Tas rada vissarežģītākos apstākļus valstīm ar ierobežotām fosilā kurināmā rezervēm. Ir acīmredzama nepieciešamība pēc straujas kodolenerģijas attīstības, kas jau šobrīd ieņem ievērojamu vietu vairāku pasaules industriālo valstu enerģētikas bilancē. Atomelektrostacijas shematiskā diagramma ar ūdeni dzesējamu kodolreaktoru ir parādīta attēlā. 2. Siltums, kas rodas iekšā kodols reaktors dzesēšanas šķidrums, tiek uzņemts ar 1. kontūra ūdeni, kas tiek sūknēts caur reaktoru ar cirkulācijas sūkni. Uzkarsēts ūdens no reaktora nonāk siltummainī (tvaika ģeneratorā) 3, kur tas nodod reaktorā saņemto siltumu 2. kontūras ūdenim. Ūdens 2. kontūrā iztvaiko tvaika ģeneratorā, un veidojas tvaiks, kas pēc tam nonāk turbīnā 4.
Visbiežāk atomelektrostacijās tiek izmantoti 4 veidu termiski neitronu reaktori: 1) ar ūdeni dzesējami reaktori ar parasto ūdeni kā moderatoru un dzesēšanas šķidrumu; 2) grafīts-ūdens ar ūdens dzesēšanas šķidrumu un grafīta moderatoru; 3) smagais ūdens ar ūdens dzesēšanas šķidrumu un smagais ūdens kā moderators; 4) grafito - gāze ar gāzes dzesēšanas šķidrumu un grafīta moderatoru. Pārsvarā izmantojamā reaktora veida izvēli nosaka galvenokārt uzkrātā pieredze reaktora nesējā, kā arī nepieciešamo rūpniecisko iekārtu, izejvielu uc pieejamība. Reaktors un tā apkalpošanas sistēmas ietver: pats reaktors ar bioloģisko aizsardzību , siltummaiņi, sūkņi vai gāzes pūtēji, kas cirkulē dzesēšanas šķidrumu, cauruļvadi un armatūra ķēdes cirkulācijai, ierīces kodoldegvielas pārkraušanai, īpašas ventilācijas sistēmas, avārijas dzesēšana utt. Lai aizsargātu atomelektrostacijas personālu no radiācijas iedarbības, reaktors ir ieskauj bioloģiskā aizsardzība, kuras galvenais materiāls ir betons, ūdens, serpentīna smiltis. Reaktora ķēdes iekārtai jābūt pilnībā noslēgtai. Ir paredzēta dzesēšanas šķidruma iespējamās noplūdes vietu monitoringa sistēma, tiek veikti pasākumi, lai noplūžu un pārtraukumu parādīšanās ķēdē neradītu radioaktīvas emisijas un AES telpu un apkārtnes piesārņojumu. Radioaktīvais gaiss un neliels daudzums dzesēšanas šķidruma tvaiku, pateicoties noplūdēm no ķēdes, no bez uzraudzības atstātām AES telpām tiek izvadīti ar speciālu ventilācijas sistēmu, kurā ir paredzēti tīrīšanas filtri un turēšanas gāzes turētāji, lai novērstu atmosfēras piesārņojuma iespējamību. Dozimetriskās kontroles dienests uzrauga, kā AES personāls izpilda radiācijas drošības noteikumus. Pieejamība bioloģiskā aizsardzība, īpašas ventilācijas un avārijas dzesēšanas sistēmas un dozimetriskās kontroles pakalpojumi ļauj pilnībā nodrošināt apkalpojošais personāls AES no radioaktīvās iedarbības kaitīgās ietekmes. Atomelektrostacijām, kas ir vismodernākais spēkstaciju veids, ir vairākas būtiskas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem spēkstaciju veidiem: normālos darbības apstākļos tās absolūti nepiesārņo vidi, neprasa piesaisti izejvielu avotam. un, attiecīgi, var novietot gandrīz jebkur. Jauno elektrostaciju jauda ir gandrīz līdzvērtīga vidējai hidroelektrostacijai, bet uzstādītās jaudas noslodzes koeficients atomelektrostacijās (80%) ievērojami pārsniedz hidroelektrostaciju vai termoelektrostaciju. Atomelektrostacijām normālos darbības apstākļos praktiski nav būtisku trūkumu. Taču nevar nepamanīt atomelektrostaciju bīstamību iespējamos nepārvaramas varas apstākļos: zemestrīces, viesuļvētras uc - šeit vecie energobloku modeļi rada potenciālu teritoriju radiācijas piesārņojuma draudus nekontrolētas reaktora pārkaršanas dēļ.

Alternatīvie enerģijas avoti.

Saules enerģija. Pēdējā laikā ir dramatiski pieaugusi interese par saules enerģijas izmantošanas problēmu, jo enerģijas potenciāls, kas balstīts uz tiešā saules starojuma izmantošanu, ir ārkārtīgi augsts. Vienkāršākais saules starojuma savācējs ir nomelnējusi metāla (parasti alumīnija) loksne, kuras iekšpusē atrodas caurules, kurās cirkulē šķidrums. Uzsildīts ar kolektora absorbēto saules enerģiju, šķidrums tiek piegādāts tiešai lietošanai. Saules enerģija ir viens no materiāliietilpīgākajiem enerģijas ražošanas veidiem. Saules enerģijas vērienīga izmantošana rada milzīgu nepieciešamību pēc materiāliem un līdz ar to arī darbaspēka resursiem izejvielu ieguvei, bagātināšanai, materiālu ražošanai, heliostatu, kolektoru, citu iekārtu ražošanai, un to transportēšana. Līdz šim saules staru radītā elektriskā enerģija ir daudz dārgāka nekā tā, kas iegūta ar tradicionālām metodēm. Zinātnieki cer, ka eksperimenti, ko viņi veiks eksperimentālajās iekārtās un stacijās, palīdzēs atrisināt ne tikai tehniskas, bet arī ekonomiskas problēmas. Vēja enerģija. Kustīgo gaisa masu enerģija ir milzīga. Vēja enerģijas rezerves ir vairāk nekā simts reizes lielākas nekā visu planētas upju hidroenerģijas rezerves. Vēji pūš pastāvīgi un visur uz zemes. Klimata apstākļi ļauj attīstīt vēja enerģiju plašā teritorijā. Taču mūsdienās ar vēju darbināmi dzinēji sedz tikai vienu tūkstošdaļu no pasaules enerģijas vajadzībām. Tāpēc jebkuras vēja elektrostacijas sirds – vēja rata – dizainu izveidē ir piesaistīti lidmašīnu būves speciālisti, kuri spēj izvēlēties piemērotāko lāpstiņu profilu un izpētīt to vēja tunelī. Ar zinātnieku un inženieru pūlēm ir radītas dažādas modernu vēja turbīnu konstrukcijas. Zemes enerģija. Kopš seniem laikiem cilvēki ir zinājuši par gigantiskas enerģijas spontānām izpausmēm, kas slēpjas zemeslodes zarnās. Cilvēces atmiņā glabājas leģendas par katastrofāliem vulkānu izvirdumiem, kas prasīja miljoniem cilvēku dzīvību, neatpazīstami mainīja daudzu vietu izskatu uz Zemes. Pat salīdzinoši neliela vulkāna izvirduma spēks ir kolosāls, tas daudzkārt pārsniedz lielāko cilvēka roku radīto spēkstaciju jaudu. Tiesa, par vulkānu izvirdumu enerģijas tiešu izmantošanu nav jārunā, pagaidām cilvēkiem nav iespējas šo nepaklausīgo elementu savaldīt.Zemes enerģija ir piemērota ne tikai telpu apsildīšanai, kā tas notiek. Islandē, bet arī elektroenerģijas ražošanai. Elektrostacijas, kurās izmanto karstos pazemes avotus, darbojas jau ilgu laiku. Pirmā šāda, joprojām diezgan mazjaudas, elektrostacija tika uzcelta 1904. gadā mazajā Itālijas pilsētiņā Larderello. Pamazām elektrostacijas jauda auga, sāka darboties arvien jauni agregāti, tika izmantoti jauni karstā ūdens avoti, un šodien stacijas jauda sasniegusi jau iespaidīgu 360 tūkstošu kilovatu vērtību.

Elektrības pārvade.

Transformatori.

Jūs esat iegādājies ZIL ledusskapi. Pārdevējs brīdināja, ka ledusskapis ir paredzēts tīkla spriegumam 220 V. Un jūsu mājā tīkla spriegums ir 127 V. Strupceļš? Nepavisam. Jums tikai jāmaksā papildu izmaksas un jāiegādājas transformators. Transformators- ļoti vienkārša ierīce, kas ļauj gan palielināt, gan samazināt spriegumu. Maiņstrāvas pārveidošana tiek veikta, izmantojot transformatorus. Pirmo reizi transformatorus 1878. gadā izmantoja krievu zinātnieks P. N. Jabločkovs, lai darbinātu viņa izgudrotās “elektriskās sveces”, kas tajā laikā bija jauns gaismas avots. P. N. Jabločkova ideju izstrādāja Maskavas universitātes darbinieks I. F. Usagins, kurš izstrādāja uzlabotus transformatorus. Transformators sastāv no slēgta dzelzs serdeņa, uz kuras ir uzliktas divas (dažreiz vairāk) spoles ar stiepļu tinumiem (att. 1) . Viens no tinumiem, ko sauc par primāro, ir savienots ar maiņstrāvas avotu. Otro tinumu, kuram ir pievienota "slodze", t.i., ierīces un ierīces, kas patērē elektroenerģiju, sauc par sekundāro.

1. att. 2. att

Transformatora ar diviem tinumiem ierīces shēma ir parādīta 2. attēlā, un tai pieņemtais simbols ir attēlā. 3.

Transformatora darbības pamatā ir elektromagnētiskās indukcijas parādība. Kad maiņstrāva iet caur primāro tinumu, dzelzs kodolā parādās mainīga magnētiskā plūsma, kas katrā tinumā ierosina indukcijas EMF. Turklāt indukcijas emf momentānā vērtība e iekšā jebkuru primārā vai sekundārā tinuma pagriezienu saskaņā ar Faradeja likumu nosaka pēc formulas:

e = -Δ F/Δ t

Ja F= Ф 0 сosωt, tad e \u003d ω F 0 grēksω t, vai e =E 0 grēksω t , kur E 0 \u003d ω Ф 0 - EML amplitūda vienā pagriezienā. Primārajā tinumā, kuram ir P 1 pagriezieni, kopējā emf indukcija e 1 ir vienāds ar P 1 e. Sekundārajā tinumā ir kopējais EML. e 2 ir vienāds ar P 2 e, kur P 2 - šī tinuma apgriezienu skaits.

No tā izriet, ka

e 1 e 2 = P 1 P 2 . (1) Sprieguma summa u 1 , attiecas uz primāro tinumu un EMF e 1 jābūt vienādam ar sprieguma kritumu primārajā tinumā: u 1 + e 1 = i 1 R 1 , kur R 1 ir tinuma aktīvā pretestība, un i 1 ir strāva tajā. Šis vienādojums tieši izriet no vispārējā vienādojuma. Parasti tinuma aktīvā pretestība ir maza un biedrs i 1 R 1 var atstāt novārtā. Tātad u 1 ≈ - e 1 . (2) Kad transformatora sekundārais tinums ir atvērts, tajā neplūst strāva, un pastāv sakarība:

u 2 ≈ - e 2 . (3)

Tā kā emf momentānās vērtības e 1 un e 2 fāzes izmaiņas, tad to attiecību formulā (1) var aizstāt ar efektīvo vērtību attiecību E 1 unE 2 šie EMF vai, ņemot vērā vienādojumu (2) un (3), efektīvā sprieguma vērtību U attiecība 1 un U 2 .

U 1 /U 2 = E 1 / E 2 = n 1 / n 2 = k. (4)

Vērtība k sauc par transformācijas koeficientu. Ja k>1, tad transformators ir pazeminošs, ar k<1 - pieaugot.Kad sekundārā tinuma ķēde ir slēgta, tajā plūst strāva. Tad attiecības u 2 ≈ - e 2 vairs netiek precīzi izpildīts, un attiecīgi saikne starp U 1 un U 2 kļūst sarežģītāks nekā vienādojumā (4).Saskaņā ar enerģijas nezūdamības likumu, jaudai primārajā ķēdē jābūt vienādai ar jaudu sekundārajā ķēdē: U 1 es 1 = U 2 es 2, (5) kur es 1 un es 2 - efektīvas spēka vērtības primārajā un sekundārajā tinumā.

No tā izriet, ka

U 1 /U 2 = es 1 / es 2 . (6)

Tas nozīmē, ka, vairākas reizes palielinot spriegumu ar transformatora palīdzību, mēs samazinām strāvas stiprumu tikpat reižu (un otrādi).

Sakarā ar neizbēgamajiem enerģijas zudumiem siltuma ģenerēšanai tinumos un dzelzs kodolā, vienādojumi (5) un (6) ir izpildīti aptuveni. Tomēr mūsdienu lieljaudas transformatoros kopējie zudumi nepārsniedz 2-3%.

Ikdienas praksē bieži nākas saskarties ar transformatoriem. Papildus tiem transformatoriem, kurus lietojam, negribot, tāpēc, ka rūpnieciskās ierīces ir paredzētas vienam spriegumam, bet pilsētas tīklā tiek izmantotas citas, bez tiem nākas saskarties ar automašīnu spolēm. Spole ir pakāpju transformators. Lai radītu dzirksteli, kas aizdedzina darba maisījumu, nepieciešams augsts spriegums, ko iegūstam no automašīnas akumulatora, vispirms ar slēdzi pārvēršot akumulatora līdzstrāvu maiņstrāvā. Ir viegli redzēt, ka līdz transformatora sildīšanai izmantotās enerģijas zudumam, pieaugot spriegumam, strāva samazinās un otrādi.

Metināšanas iekārtām ir nepieciešami pazeminoši transformatori. Metināšanai ir nepieciešamas ļoti lielas strāvas, un metināšanas iekārtas transformatoram ir tikai viens izejas pagrieziens.

Jūs droši vien pamanījāt, ka transformatora kodols ir izgatavots no plānām tērauda loksnēm. Tas tiek darīts, lai nezaudētu enerģiju sprieguma pārveidošanas laikā. Lokšņu materiālā virpuļstrāvām būs mazāka nozīme nekā cietā materiālā.

Mājās jums ir darīšana ar maziem transformatoriem. Kas attiecas uz jaudīgiem transformatoriem, tie ir milzīgas struktūras. Šajos gadījumos serdi ar tinumiem ievieto tvertnē, kas piepildīta ar dzesēšanas eļļu.

Elektrības pārvade

Elektrības patērētāji ir visur. To ražo salīdzinoši maz vietās kurināmā un ūdens resursu tuvumā. Tāpēc kļūst nepieciešams pārsūtīt elektrību attālumos, kas dažkārt sasniedz simtiem kilometru.

Bet elektroenerģijas pārvade lielos attālumos ir saistīta ar ievērojamiem zaudējumiem. Fakts ir tāds, ka, plūstot pa elektropārvades līnijām, strāva tās silda. Saskaņā ar Džoula-Lenca likumu līnijas vadu sildīšanai patērēto enerģiju nosaka pēc formulas

Q=I 2 Rtkur R ir līnijas pretestība. Ar garu līniju enerģijas pārvade kopumā var kļūt ekonomiski neizdevīga. Lai samazinātu zudumus, jūs, protams, varat sekot līnijas pretestības R samazināšanas ceļam, palielinot vadu šķērsgriezuma laukumu. Bet, lai samazinātu R, piemēram, par 100, arī stieples masa jāpalielina par koeficientu 100. Ir skaidrs, ka nevar pieļaut tik lielus dārgā krāsainā metāla izdevumus, nemaz nerunājot par grūtībām nostiprināt smagos vadus uz augstiem mastiem utt. Tāpēc enerģijas zudumi līnijā tiek samazināti citā veidā: samazinot strāvu. rindā. Piemēram, strāvas samazināšana 10 reizes samazina vadītājos izdalītā siltuma daudzumu 100 reizes, t.i., tiek panākts tāds pats efekts kā simtkārtīgi nosverot stiepli.

Tā kā strāvas jauda ir proporcionāla strāvas stipruma un sprieguma reizinājumam, lai saglabātu pārraidīto jaudu, ir nepieciešams palielināt spriegumu pārvades līnijā. Turklāt, jo garāka ir pārvades līnija, jo izdevīgāk ir izmantot augstāku spriegumu. Tā, piemēram, augstsprieguma pārvades līnijā Volzhskaya HES - Maskava tiek izmantots 500 kV spriegums. Tikmēr maiņstrāvas ģeneratori tiek būvēti spriegumam, kas nepārsniedz 16-20 kV, jo augstākam spriegumam būtu nepieciešams veikt sarežģītākus īpašus pasākumus, lai izolētu tinumus un citas ģeneratoru daļas.

Tāpēc lielajās elektrostacijās tiek uzstādīti pakāpju transformatori. Transformators palielina spriegumu līnijā tik reižu, cik tas samazina strāvu. Jaudas zudums šajā gadījumā ir neliels.

Tiešai elektroenerģijas izmantošanai darbgaldu elektriskās piedziņas motoros, apgaismojuma tīklā un citiem mērķiem, jāsamazina spriegums līnijas galos. Tas tiek panākts ar pazeminošu transformatoru palīdzību. Turklāt parasti sprieguma samazināšanās un attiecīgi strāvas stipruma palielināšanās notiek vairākos posmos. Katrā posmā spriegums kļūst mazāks, un elektrotīkla aptvertā zona kļūst arvien plašāka. Elektroenerģijas pārvades un sadales shēma ir parādīta attēlā.

Elektrostacijas vairākos valsts reģionos ir savienotas ar augstsprieguma elektropārvades līnijām, veidojot kopīgu elektrotīklu, kuram pieslēgti patērētāji. Šādu asociāciju sauc par energosistēmu. Energosistēma nodrošina nepārtrauktu enerģijas piegādi patērētājiem neatkarīgi no to atrašanās vietas.

Elektrības izmantošana.

Elektroenerģijas izmantošana dažādās zinātnes jomās.

20. gadsimts ir kļuvis par gadsimtu, kad zinātne iebrūk visās sabiedrības sfērās: ekonomikā, politikā, kultūrā, izglītībā utt. Protams, zinātne tieši ietekmē enerģētikas attīstību un elektroenerģijas apjomu. No vienas puses, zinātne veicina elektroenerģijas klāsta paplašināšanu un līdz ar to palielina tās patēriņu, bet, no otras puses, laikmetā, kad neatjaunojamo energoresursu neierobežota izmantošana apdraud nākamās paaudzes, attīstība. enerģijas taupīšanas tehnoloģijas un to ieviešana dzīvē kļūst par aktuāliem zinātnes uzdevumiem. Apskatīsim šos jautājumus ar konkrētiem piemēriem. Aptuveni 80% no IKP pieauguma (iekšzemes kopprodukta) attīstītajās valstīs tiek panākts ar tehnisko inovāciju palīdzību, no kurām lielākā daļa ir saistīta ar elektroenerģijas izmantošanu. Viss jaunais rūpniecībā, lauksaimniecībā un ikdienā pie mums nonāk, pateicoties jaunām norisēm dažādās zinātnes nozarēs. Lielākā daļa zinātnes attīstība sākas ar teorētiskiem aprēķiniem. Bet, ja 19. gadsimtā šie aprēķini tika veikti, izmantojot pildspalvu un papīru, tad zinātnes un tehnikas revolūcijas (zinātniskās un tehnoloģiskās revolūcijas) laikmetā visi teorētiskie aprēķini, zinātnisko datu atlase un analīze un pat literāro darbu lingvistiskā analīze ir. veic, izmantojot datorus (elektroniskos datorus), kas darbojas ar elektrisko enerģiju, visērtāk tās pārraidei no attāluma un lietošanai. Bet, ja sākotnēji datorus izmantoja zinātniskiem aprēķiniem, tad tagad datori ir atdzīvojušies no zinātnes. Tagad tos izmanto visās cilvēka darbības jomās: informācijas ierakstīšanai un glabāšanai, arhīvu veidošanai, tekstu sagatavošanai un rediģēšanai, zīmēšanas un grafisko darbu veikšanai, ražošanas un lauksaimniecības automatizēšanai. Ražošanas elektronizācija un automatizācija ir “otrās industriālās” jeb “mikroelektroniskās” revolūcijas svarīgākās sekas attīstīto valstu ekonomikās. Integrētās automatizācijas attīstība ir tieši saistīta ar mikroelektroniku, kuras kvalitatīvi jauns posms sākās pēc mikroprocesora izgudrošanas 1971. gadā - dažādās ierīcēs iebūvēta mikroelektroniskā loģiskā iekārta to darbības kontrolei. Mikroprocesori ir paātrinājuši robotikas izaugsmi. Lielākā daļa mūsdienās izmantoto robotu pieder tā sauktajai pirmajai paaudzei, un tiek izmantoti metināšanai, griešanai, presēšanai, pārklāšanai utt. Tos aizstājošie otrās paaudzes roboti ir aprīkoti ar vides atpazīšanas ierīcēm. Un roboti - trešās paaudzes "intelektuāļi" "redzēs", "jutīs", "dzirdēs". Zinātnieki un inženieri par prioritārākajām robotu izmantošanas jomām sauc kodolenerģiju, kosmosa izpēti, transportu, tirdzniecību, noliktavas, medicīnisko aprūpi, atkritumu pārstrādi un okeāna dibena bagātības attīstību. Lielākā daļa robotu darbojas ar elektrisko enerģiju, taču robotu elektroenerģijas patēriņa pieaugumu kompensē enerģijas izmaksu samazinājums daudzos energoietilpīgos ražošanas procesos, ieviešot viedākas metodes un jaunus enerģiju taupošus tehnoloģiskos procesus. Bet atpakaļ pie zinātnes. Visas jaunās teorētiskās izstrādes tiek pārbaudītas eksperimentāli pēc datora aprēķiniem. Un, kā likums, šajā posmā pētījumi tiek veikti, izmantojot fiziskos mērījumus, ķīmiskās analīzes utt. Šeit zinātniskās pētniecības instrumenti ir daudzveidīgi – neskaitāmi mērinstrumenti, paātrinātāji, elektronmikroskopi, magnētiskās rezonanses tomogrāfi u.c. Lielākā daļa šo eksperimentālās zinātnes instrumentu darbojas ar elektrisko enerģiju. Zinātne komunikāciju un komunikāciju jomā attīstās ļoti strauji. Satelīta sakari tiek izmantoti ne tikai kā starptautiskās saziņas līdzeklis, bet arī ikdienā – satelītantenas mūsu pilsētā nav nekas neparasts. Jauni saziņas līdzekļi, piemēram, šķiedru tehnoloģija, var ievērojami samazināt elektroenerģijas zudumus signālu pārraidīšanas procesā lielos attālumos. Zinātne un vadības sfēra netika apieta. Attīstoties zinātniskajai un tehnoloģiskajai revolūcijai, paplašinās cilvēka darbības ražošanas un neražošanas sfēras, vadība sāk spēlēt arvien nozīmīgāku lomu to efektivitātes uzlabošanā. No mākslas veida, līdz nesenam laikam, balstoties uz pieredzi un intuīciju, vadība tagad ir kļuvusi par zinātni. Vadības zinātni, vispārīgos informācijas saņemšanas, uzglabāšanas, pārsūtīšanas un apstrādes likumus sauc par kibernētiku. Šis termins cēlies no grieķu vārdiem "stūrmanis", "stūrmanis". Tas ir atrodams seno grieķu filozofu rakstos. Taču patiesībā tā jaundzimšana notika 1948. gadā pēc amerikāņu zinātnieka Norberta Vīnera grāmatas "Kibernētika" publicēšanas. Pirms "kibernētiskās" revolūcijas sākuma pastāvēja tikai papīra datorzinātne, kuras galvenais uztveres līdzeklis bija cilvēka smadzenes un kas neizmantoja elektrību. "Kibernētiskā" revolūcija radīja principiāli citu - mašīninformātiku, kas atbilst gigantiski palielinātajām informācijas plūsmām, kuras enerģijas avots ir elektrība. Ir radīti pilnīgi jauni informācijas iegūšanas, tās uzkrāšanas, apstrādes un pārraidīšanas līdzekļi, kas kopā veido sarežģītu informācijas struktūru. Tajā ietilpst automātiskās vadības sistēmas (automatizētās vadības sistēmas), informācijas datu bankas, automatizētās informācijas bāzes, datorcentri, video termināļi, kopētāji un telegrāfa iekārtas, valsts mēroga informācijas sistēmas, satelītu un ātrgaitas optisko šķiedru sakaru sistēmas - tas viss ir neierobežoti paplašinājies elektroenerģijas izmantošanas apjoms. Daudzi zinātnieki uzskata, ka šajā gadījumā runa ir par jaunu "informācijas" civilizāciju, kas aizstāj tradicionālo industriālā tipa sabiedrības organizāciju. Šo specializāciju raksturo šādas svarīgas iezīmes:

informācijas tehnoloģiju plaša izmantošana materiālajā un nemateriālajā ražošanā, zinātnes, izglītības, veselības aprūpes u.c. jomā; plaša dažādu datu banku tīkla klātbūtne, tostarp publiska izmantošana; informācijas transformācija par vienu no svarīgākajiem ekonomiskās, nacionālās un personīgās attīstības faktoriem; brīva informācijas aprite sabiedrībā.

Šāda pāreja no industriālas sabiedrības uz "informācijas civilizāciju" kļuva iespējama lielā mērā pateicoties enerģētikas attīstībai un ērta enerģijas veida nodrošināšanai pārvadē un lietošanā - elektroenerģijā.

Elektroenerģija ražošanā.

Mūsdienu sabiedrība nav iedomājama bez ražošanas darbību elektrifikācijas. Jau 80. gadu beigās vairāk nekā 1/3 no visa pasaulē patērētās enerģijas tika veikta elektroenerģijas veidā. Līdz nākamā gadsimta sākumam šī proporcija var pieaugt līdz 1/2. Šāds elektroenerģijas patēriņa pieaugums primāri ir saistīts ar tās patēriņa pieaugumu rūpniecībā. Lielākā daļa rūpniecības uzņēmumu strādā ar elektroenerģiju. Liels elektroenerģijas patēriņš ir raksturīgs tādām energoietilpīgajām nozarēm kā metalurģija, alumīnija un mašīnbūves nozare.

Elektrība mājā.

Elektrība ikdienas dzīvē ir būtisks palīgs. Mēs ar to saskaramies katru dienu, un, iespējams, vairs nevaram iedomāties savu dzīvi bez tā. Atcerieties pēdējo reizi, kad izslēdzāt gaismu, tas ir, jūsu māja nesaņēma elektrību, atcerieties, kā jūs zvērējāt, ka jums nav laika nekam un jums ir vajadzīga gaisma, jums bija nepieciešams televizors, tējkanna un vēl daudz citu. elektroierīces. Galu galā, ja mēs esam uz visiem laikiem atslēgti no enerģijas, mēs vienkārši atgriezīsimies tajos senajos laikos, kad ēdiens tika gatavots uz uguns un dzīvoja aukstos vigvamos. Elektrības nozīmi mūsu dzīvē var aptvert ar veselu dzejoli, tā ir tik svarīga mūsu dzīvē un mēs esam tik ļoti pieraduši. Mēs gan vairs nepamanām, ka viņa nāk mūsu mājās, bet, kad viņa tiek izslēgta, kļūst ļoti neērti. Novērtē elektrību!

Bibliogrāfija.

S.V.Gromova mācību grāmata "Fizika, 10.klase". Maskava: Apgaismība. Jaunā fiziķa enciklopēdiskā vārdnīca. Savienojums. V.A. Čujanovs, Maskava: Pedagoģija. Allion L., Wilcons W.. Fizika. Maskava: Nauka. Koltuns M. Fizikas pasaule. Maskava. Enerģijas avoti. Fakti, problēmas, risinājumi. Maskava: Zinātne un tehnoloģija. Netradicionālie enerģijas avoti. Maskava: zināšanas. Yudasin L.S. Enerģija: problēmas un cerības. Maskava: Apgaismība. Podgornijs A.N. Ūdeņraža enerģija. Maskava: Nauka.

abstrakts

Viena no lielākajām problēmām, kas tika risināta aplūkotajā periodā, bija elektroenerģijas ražošana un izmantošana - jaunā enerģētikas bāze rūpniecībai un transportam.

abstrakts

Elektriskā apgaismojuma vēsture aizsākās 1870. gadā ar kvēlspuldzes izgudrošanu, kurā gaisma tika radīta elektriskās strāvas rezultātā.

abstrakts

19. gadsimta vidū zinātnes un tehnikas vēsture tuvojās kritiskajam periodam, kad daudzu valstu vadošo zinātnieku un izgudrotāju – elektroinženieru galvenie centieni bija vērsti uz vienu virzienu – ērtāku gaismas avotu radīšanu.

Dokuments

Starp interesantākajām un noslēpumainākajām dabas parādībām bērnu talants ieņem vienu no vadošajām vietām. Tās diagnostikas un attīstības problēmas ir satraukušas pedagogus daudzus gadsimtus.

Sangadžijeva Ļubova Batovna, fizikas skolotāja, augstākā kvalifikācijas kategorija. Maskavas 2011. gada darba programma

Darba programma

Šī fizikas darba programma 10.–11. klasei ir sastādīta, pamatojoties uz federālo komponentu valsts vidējās (pabeigtās) vispārējās fizikas izglītības standartam (2004).