Rezumat al lecției „producerea și utilizarea energiei electrice”. Producția, transportul și utilizarea energiei electrice

abstract

în fizică

pe tema „Producerea, transportul și utilizarea energiei electrice”

Elevii de clasa a XI-a A

MOU școala numărul 85

Catherine.

Profesor:

2003

Plan abstract.

Introducere.

1. Generarea de energie electrică.

1. tipuri de centrale electrice.

2. surse alternative de energie.

2. Transmisia energiei electrice.

transformatoare.

Introducere.

Frumosul mit al lui Prometeu, care a dat oamenilor foc, a apărut în Grecia antică mult mai târziu, în multe părți ale lumii, au fost stăpânite metode destul de sofisticate de manipulare a focului, producerea și stingerea acestuia, conservarea incendiului și utilizarea rațională a combustibilului.

Timp de mulți ani, focul a fost întreținut prin arderea surselor de energie vegetală (lemn, arbuști, stuf, iarbă, alge uscate etc.), apoi s-a descoperit că pentru întreținerea focului se pot folosi substanțe fosile: cărbune, petrol. , șisturi, turbă.

Astăzi, energia rămâne componenta principală a vieții umane. Face posibilă crearea diverse materiale, este unul dintre principalii factori în dezvoltarea noilor tehnologii. Pur și simplu, fără stăpânire diferite feluri energie, o persoană nu este capabilă să existe pe deplin.

Generarea de energie electrică.

Tipuri de centrale electrice.

La centralele termice, energia chimică a combustibilului este transformată mai întâi în energie mecanică și apoi în energie electrică. Combustibilul pentru o astfel de centrală poate fi cărbune, turbă, gaz, șist petrolier, păcură.

Centralele termice se împart în condensare(IES), conceput pentru a genera numai energie electrică și centrale termice combinate(CHP), producând în plus față de electricitate energie termală la fel de apa fierbinte si cuplu. IES-urile mari de importanță districtuală sunt numite centrale electrice districtuale de stat (GRES).

Cea mai simplă diagramă schematică a unui IES pe cărbune este prezentată în figură. Cărbunele este alimentat în buncărul de combustibil 1, iar din acesta - în instalația de zdrobire 2, unde se transformă în praf. Praful de cărbune pătrunde în cuptorul generatorului de abur (cazanul de abur) 3, care are un sistem de conducte în care circulă apă purificată chimic, numită apă de alimentare. În cazan, apa se încălzește, se evaporă, iar aburul saturat rezultat este adus la o temperatură de 400-650 ° C și, sub o presiune de 3-24 MPa, intră în turbina cu abur 4 prin conducta de abur. parametrii depind de puterea unităților.

Centralele termice în condensare au o eficiență scăzută (30-40%), deoarece cea mai mare parte a energiei se pierde cu gazele de ardere și apa de răcire a condensatorului. Este avantajos să se construiască IES în imediata apropiere a locurilor de extracție a combustibilului. În același timp, consumatorii de energie electrică pot fi amplasați la o distanță considerabilă de stație.

centrala combinata termica si electrica diferă de stația de condensare printr-o turbină specială de căldură și putere cu extracție a aburului instalată pe ea. La CHPP, o parte a aburului este utilizată complet în turbină pentru a genera energie electrică în generatorul 5 și apoi intră în condensatorul 6, în timp ce cealaltă parte, care are o temperatură și presiune ridicată, este preluată din treapta intermediară a centralei. turbină și folosită pentru alimentarea cu căldură. Pompa de condens 7 prin dezaeratorul 8 și apoi pompa de alimentare 9 este alimentată în generatorul de abur. Cantitatea de abur extrasa depinde de nevoile intreprinderilor de energie termica.

Eficiența CHP ajunge la 60-70%. Astfel de stații sunt de obicei construite în apropierea consumatorilor - întreprinderi industriale sau zone rezidențiale. Cel mai adesea lucrează pe combustibil importat.

Semnificativ mai puțin răspândit statii termice cu turbina de gaz(GTPS), abur-gaz(PGES) și fabrici de motorină.

Combustibilul gazos sau lichid este ars în camera de ardere GTPP; produsele de ardere cu o temperatură de 750-900 ºС intră în turbina cu gaz care rotește generatorul electric. Eficiența unor astfel de centrale termice este de obicei de 26-28%, puterea este de până la câteva sute de MW . GTPP-urile sunt de obicei folosite pentru a acoperi vârfurile de sarcină electrică. Eficiența SGPP poate ajunge la 42 - 43%.

Cele mai economice sunt centralele mari cu turbine termice cu abur (TPP-urile pe scurt). Majoritatea termocentralelor din țara noastră folosesc drept combustibil praful de cărbune. Este nevoie de câteva sute de grame de cărbune pentru a genera 1 kWh de energie electrică. Într-un cazan cu abur, peste 90% din energia eliberată de combustibil este transferată în abur. În turbină, energia cinetică a jeturilor de abur este transferată către rotor. Arborele turbinei este conectat rigid la arborele generatorului.

Turbinele moderne cu abur pentru centrale termice sunt mașini foarte avansate, de mare viteză, foarte economice, cu o durată lungă de viață. Puterea lor într-o versiune cu un singur arbore ajunge la 1 milion 200 mii kW, iar aceasta nu este limita. Astfel de mașini sunt întotdeauna în mai multe etape, adică au de obicei câteva zeci de discuri cu lame de lucru și același număr, în fața fiecărui disc, de grupuri de duze prin care curge un jet de abur. Presiunea și temperatura aburului se reduc treptat.

Din cursul fizicii se știe că eficiența motoarelor termice crește odată cu creșterea temperaturii inițiale a fluidului de lucru. Prin urmare, aburul care intră în turbină este adus la parametri înalți: temperatura este de aproape 550 ° C și presiunea este de până la 25 MPa. Eficiența TPP ajunge la 40%. Cea mai mare parte a energiei se pierde odată cu aburul fierbinte de evacuare.

Centrala hidroelectrica (HPP), un complex de structuri și echipamente prin care energia curgerii apei este convertită în energie electrică. HPP constă dintr-un circuit în serie structuri hidraulice, asigurarea concentrației necesare a fluxului de apă și crearea presiunii și echipamente de putere care transformă energia apei care se mișcă sub presiune în energie mecanică de rotație, care, la rândul său, este transformată în energie electrică.

Capul hidrocentralei este creat prin concentrarea căderii râului în tronsonul folosit de baraj, sau derivare, sau baraj și derivație împreună. Echipamentul principal de putere al CHE este situat în clădirea CHE: în sala mașinilor centralei electrice - unitati hidraulice, echipamente auxiliare, dispozitive automate de control și monitorizare; în postul central de comandă - consola operator-dispecer sau operator hidrocentrala. Amplificare statie de transformare situat atât în interiorul clădirii centralei electrice cât și în clădiri separate sau în spații deschise. Dispozitive de distribuție adesea situat într-o zonă deschisă. Clădirea centralei electrice poate fi împărțită în secțiuni cu una sau mai multe unități și echipamente auxiliare, separate de părțile adiacente ale clădirii. La clădirea CHE sau în interiorul acesteia se creează un loc de montaj pentru asamblarea și repararea diverselor echipamente și pentru operațiuni auxiliare de întreținere a CHE.

De capacitate instalata(în MW) distinge între centralele hidroelectrice puternic(Sf. 250), mediu(până la 25) și mic(până la 5). Puterea hidrocentralei depinde de presiune (diferența dintre nivelurile din amonte și din aval ), debitul de apă utilizat în turbinele hidraulice și eficiența unității hidraulice. Din mai multe motive (datorită, de exemplu, modificări sezoniere ale nivelului apei din rezervoare, variabilitate a sarcinii sistemului electric, repararea unităților hidroelectrice sau a structurilor hidraulice etc.), presiunea și debitul apei sunt constant. schimbare și, în plus, debitul se modifică la reglarea puterii HPP. Există cicluri anuale, săptămânale și zilnice ale modului de funcționare HPP.

În funcție de presiunea maximă utilizată, HPP-urile sunt împărțite în presiune ridicata(peste 60 m), presiune medie(de la 25 la 60 m)și presiune scăzută(de la 3 la 25 m). Pe râurile plate, presiunea depășește rar 100 m, in conditii de munte, prin baraj, se pot crea presiuni de pana la 300 mși mai mult, și cu ajutorul derivației - până la 1500 m. Subdiviziunea hidrocentralei in functie de presiunea folosita este aproximativa, conditionata.

În conformitate cu schema de utilizare a resurselor de apă și concentrația presiunii, HPP-urile sunt de obicei împărțite în canal, aproape de baraj, deviatie cu derivatie sub presiune si fara presiune, stocare mixta, pompatași maree.

În CHE la cursul râului și în apropierea barajului, presiunea apei este creată de un baraj care blochează râul și ridică nivelul apei în amonte. În același timp, unele inundații ale văii râului sunt inevitabile. Hidrocentralele la curgere și în apropierea barajului sunt construite atât pe râuri joase, cât și pe râuri de munte, în văile înguste comprimate. HPP-urile la cursul râului se caracterizează prin capete de până la 30-40 m.

La presiuni mai mari, se dovedește a fi nepractic să se transfere presiunea hidrostatică a apei în clădirea centralei electrice. În acest caz, tipul baraj Centrala hidroelectrică, în care frontul de presiune este blocat de un baraj pe toată lungimea sa, iar clădirea hidrocentralei se află în spatele barajului, se învecinează cu aval.

Un alt tip de layout lângă baraj Centrala hidroelectrică corespunde condițiilor montane cu debite relativ scăzute ale râului.

LA derivativ Concentrația hidroelectrică a căderii râului este creată prin derivație; apa de la începutul tronsonului uzat al râului este deviată din canalul râului printr-o conductă, cu o pantă semnificativ mai mică decât panta medie a râului în acest tronson și cu redresarea curbelor și virajelor canalului. Sfârșitul derivării este adus la locația clădirii CHE. Apa uzată este fie returnată în râu, fie alimentată la următoarea CHE de deviere. Derivarea este benefică atunci când panta râului este mare.

Loc special printre HPP ocupă centrale cu acumulare prin pompare(PSPP) și centralele mareomotrice(PES). Construcția unei centrale cu acumulare prin pompare se datorează cererii tot mai mari de putere de vârf în sistemele mari de energie, care determină capacitatea de generare necesară pentru acoperirea sarcinilor de vârf. Capacitatea unei centrale electrice cu acumulare prin pompare de a acumula energie se bazează pe faptul că energia liberă în sistemul energetic într-o anumită perioadă de timp Energie electrica este utilizat de centralele de acumulare prin pompare, care, funcționând în regim de pompare, pompează apa din rezervor în bazinul de stocare superior. În timpul vârfurilor de încărcare, energia acumulată revine la sistemul de alimentare (intră apa din piscina superioară vanăși rotește unitățile hidraulice care funcționează în modul generator curent).

PES transformă energia mareelor în energie electrică. Puterea electrică a hidrocentralelor mareeoelectrice, datorită unor caracteristici asociate cu caracterul periodic al mareelor, poate fi utilizată numai în sistemele electrice în combinație cu energia centralelor electrice de reglare, care compensează întreruperile de curent ale centralelor mareeoelectrice în timpul zi sau luni.

Cea mai importantă caracteristică a resurselor hidroenergetice în comparație cu resursele de combustibil și energie este reînnoirea continuă a acestora. Lipsa necesarului de combustibil pentru CHE determină costul scăzut al energiei electrice generate la CHE. Prin urmare, construcția de hidrocentrale, în ciuda investițiilor de capital semnificative, specifice la 1 kW capacitatea instalată și timpul îndelungat de construcție, a fost și este de mare importanță, mai ales atunci când este asociat cu amplasarea industriilor intensive din punct de vedere electric.

Centrală nucleară (NPP), o centrală electrică în care energia atomică (nucleară) este convertită în energie electrică. Generatorul de energie de la o centrală nucleară este un reactor nuclear. Căldura degajată în reactor ca urmare a reacție în lanț fisiunea nucleară a unor elemente grele, apoi, la fel ca în centralele termice convenționale (TPP), este transformată în energie electrică. Spre deosebire de centralele termice care funcționează pe combustibili fosili, centralele nucleare funcționează combustibil nuclear(bazat pe 233 U, 235 U, 239 Pu). S-a stabilit că resursele energetice mondiale de combustibil nuclear (uraniu, plutoniu etc.) depășesc semnificativ resursele energetice. resurse naturale organic, combustibil (petrol, cărbune, gaz natural etc.). Acest lucru deschide perspective largi pentru satisfacerea cererii în creștere rapidă de combustibil. În plus, este necesar să se țină seama de volumul din ce în ce mai mare al consumului de cărbune și petrol în scopuri tehnologice ale economiei mondiale. industria chimica, care devine un concurent serios al centralelor termice. În ciuda descoperirii de noi zăcăminte de combustibil organic și a îmbunătățirii metodelor de producere a acestuia, lumea tinde să crească relativ costul său. Acest lucru creează cele mai dificile condiții pentru țările cu rezerve limitate de combustibili fosili. Există o nevoie evidentă de dezvoltare rapidă a energiei nucleare, care ocupă deja un loc proeminent în balanța energetică a unui număr de ţările industriale pace.

schema circuitului CNE cu reactor nuclear, având răcire cu apă, este prezentată în fig. 2. Căldura generată în miez reactor lichid de racire, este preluată de apa din primul circuit, care este pompată prin reactor de o pompă de circulație. Apa încălzită din reactor intră în schimbătorul de căldură (generatorul de abur) 3, unde transferă căldura primită în reactor în apa circuitului al 2-lea. Apa din al 2-lea circuit se evaporă în generatorul de abur și se formează abur, care apoi intră în turbină 4.

Cel mai adesea, la centralele nucleare sunt utilizate 4 tipuri de reactoare cu neutroni termici:

1) apă-apă cu apă obișnuită ca moderator și lichid de răcire;

2) grafit-apă cu lichid de răcire cu apă și moderator din grafit;

3) apă grea cu un lichid de răcire cu apă și apă grea ca moderator;

4) graffito - gaz cu un lichid de răcire pe gaz și un moderator de grafit.

Alegerea tipului de reactor utilizat predominant este determinată în principal de experiența acumulată în suportul reactorului, precum și de disponibilitatea necesarului echipament industrial, rezervele de materii prime etc.

Reactorul și sistemele sale suport includ: reactorul însuși cu biologic protecţie , schimbătoare de căldură, pompe sau instalații de suflare a gazului care circulă lichidul de răcire, conducte și fitinguri pentru circulația circuitului, dispozitive de reîncărcare a combustibilului nuclear, sisteme de ventilație specială, răcire de urgență etc.

Pentru a proteja personalul CNE de expunerea la radiații, reactorul este înconjurat de protecție biologică, materialul principal pentru care sunt betonul, apa, nisipul serpentin. Echipamentul circuitului reactorului trebuie să fie complet etanșat. Este prevăzut un sistem de monitorizare a locurilor de posibilă scurgere a lichidului de răcire, se iau măsuri pentru ca apariția scurgerilor și ruperilor în circuit să nu conducă la emisii radioactive și poluarea incintei CNE și a zonei înconjurătoare. Aerul radioactiv și o cantitate mică de vapori de lichid de răcire, din cauza prezenței scurgerilor din circuit, sunt îndepărtate din incinta CNE nesupravegheată. sistem special ventilație, în care, pentru a exclude posibilitatea de poluare a aerului, sunt prevăzute filtre de curățare și suporturi de gaz. Serviciul de control dozimetric monitorizează respectarea regulilor de radioprotecție de către personalul CNE.

CNE, care sunt cele mai multe aspect modern centralele electrice au o serie de avantaje semnificative față de alte tipuri de centrale electrice: în condiții normale de funcționare, ele nu poluează absolut mediu inconjurator, nu necesită legarea de sursa materiilor prime și, în consecință, pot fi plasate aproape oriunde. Noile unități de putere au o capacitate de aproape putere egală CP medie, totuși, factorul de utilizare a capacității instalate la centralele nucleare (80%) îl depășește semnificativ pe cel al CHE sau CTE.

Practic, nu există dezavantaje semnificative ale centralelor nucleare în condiții normale de funcționare. Totuși, nu se poate să nu sesizeze pericolul centralelor nucleare în eventuale circumstanțe de forță majoră: cutremure, uragane etc. - aici modelele vechi de unități de putere prezintă un potențial pericol de contaminare prin radiații a teritoriilor din cauza supraîncălzirii necontrolate a reactorului.

Surse alternative energie.

Energia soarelui.

Recent, interesul pentru problema utilizării energiei solare a crescut dramatic, deoarece potențialul de energie bazat pe utilizarea radiației solare directe este extrem de mare.

Cel mai simplu colector de radiație solară este o foaie de metal înnegrită (de obicei de aluminiu), în interiorul căreia există țevi în care circulă un lichid. Încălzit cu energia solară absorbită de colector, lichidul este furnizat pentru utilizare directă.

Energia solară este unul dintre tipurile de producție de energie cu cea mai mare intensitate de materiale. Utilizarea pe scară largă a energiei solare atrage după sine o creștere gigantică a necesarului de materiale și, în consecință, de resurse de muncă pentru extracția materiilor prime, îmbogățirea acestora, producerea materialelor, fabricarea heliostatelor, colectoarelor, altor echipamente, si transportul acestora.

Până acum, energia electrică generată de razele soarelui este mult mai scumpă decât cea obținută prin metode tradiționale. Oamenii de știință speră că experimentele pe care le vor efectua la instalațiile și stațiile experimentale vor ajuta la rezolvarea nu numai tehnică, ci și probleme economice.

energie eoliana.

Energia maselor de aer în mișcare este enormă. Rezervele de energie eoliană sunt de peste o sută de ori mai mari decât rezervele de hidroenergie ale tuturor râurilor planetei. Vânturile bat în mod constant și peste tot pe pământ. Condiții climatice permit dezvoltarea energiei eoliene într-o zonă vastă.

Dar în zilele noastre, motoarele eoliene acoperă doar o miime din necesarul de energie al lumii. De aceea, proiectarea roții eoliene, inima oricărei centrale eoliene, implică constructori de avioane care sunt capabili să aleagă cel mai potrivit profil al paletei și să-l studieze într-un tunel de vânt. Prin eforturile oamenilor de știință și inginerilor, au fost create o mare varietate de modele de turbine eoliene moderne.

Energia Pământului.

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au știut despre manifestările elementare ale energiei gigantice care pândesc în adâncuri. globul. Memoria omenirii păstrează legende despre erupții vulcanice catastrofale care au revendicat milioane vieți umane, a schimbat de nerecunoscut fața multor locuri de pe Pământ. Puterea erupției chiar și a unui vulcan relativ mic este colosală, depășește de multe ori puterea celor mai mari centrale electrice create de mâinile omului. Adevărat, nu este nevoie să vorbim despre utilizarea directă a energiei erupțiilor vulcanice, deocamdată oamenii nu au ocazia să înfrâneze acest element recalcitrant.

Energia Pământului este potrivită nu numai pentru încălzirea spațiului, cum este cazul Islandei, ci și pentru generarea de energie electrică. Centralele electrice care folosesc izvoare subterane calde funcționează de mult timp. Prima astfel de centrală, încă destul de mică, a fost construită în 1904 în micul oraș italian Larderello. Treptat, capacitatea centralei a crescut, au intrat în funcțiune tot mai multe unități noi, au fost folosite noi surse de apă caldă, iar astăzi puterea stației a atins deja o valoare impresionantă de 360 de mii de kilowați.

Transmisia energiei electrice.

Transformatoare.

Transformator- un dispozitiv foarte simplu care iti permite atat cresterea cat si scaderea tensiunii. transformare curent alternativ realizat cu ajutorul transformatoarelor. Pentru prima dată, transformatoarele au fost folosite în 1878 de omul de știință rus P.N. Yablochkov pentru a alimenta „lumânările electrice” pe care le-a inventat, o nouă sursă de lumină la acea vreme. Ideea lui P. N. Yablochkov a fost dezvoltată de I. F. Usagin, un angajat al Universității din Moscova, care a proiectat transformatoare îmbunătățite.

Transformatorul constă dintr-un miez de fier închis, pe care sunt puse două (uneori mai multe) bobine cu înfășurări de sârmă (Fig. 1). Una dintre înfășurări, numită primară, este conectată la o sursă de tensiune AC. A doua înfășurare, la care este conectată „sarcina”, adică dispozitivele și dispozitivele care consumă energie electrică, se numește secundar.

Acțiunea transformatorului se bazează pe fenomenul de inducție electromagnetică. Când un curent alternativ trece prin înfășurarea primară, în miezul de fier apare un flux magnetic alternativ, care excită EMF de inducție în fiecare înfășurare. Mai mult, valoarea instantanee a fem-ului de inducție eîn orice rotire a înfășurării primare sau secundare conform legii lui Faraday este determinată de formula:

e = -Δ F/Δ t

În cazul în care un F= Ф 0 сosωt, atunci

e = ω Ф 0păcatω t, sau

e =E 0 păcatω t ,

Unde E 0 \u003d ω Ф 0 - amplitudinea EMF într-o singură tură.

În înfășurarea primară, care are p 1 spire, FEM de inducție totală e 1 este egal cu n 1 e.

Există EMF totală în înfășurarea secundară. e 2 este egal cu n 2 e, Unde p 2 este numărul de spire ale acestei înfășurări.

De aici rezultă că

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

Suma tensiunii u 1 , aplicat înfășurării primare și EMF e 1 ar trebui să fie egală cu căderea de tensiune în înfășurarea primară:

u 1 + e 1 = i 1 R 1 , Unde R 1 este rezistența activă a înfășurării și i 1 este curentul din el. Această ecuație rezultă direct din ecuaţia generală. De obicei, rezistența activă a înfășurării este mică și un membru i 1 R 1 poate fi neglijat. Asa de

tu 1 ≈ - e 1. (2)

Când înfășurarea secundară a transformatorului este deschisă, curentul nu curge în el și are loc relația:

u 2 ≈ - e 2 . (3)

Deoarece valorile instantanee ale fem e 1 și e 2 schimbare de fază, atunci raportul lor din formula (1) poate fi înlocuit cu raportul valorilor efective E 1 șiE 2 aceste CEM sau, ținând cont de egalitățile (2) și (3), prin raport valori efective tensiunea U 1 si tu 2 .

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

Valoare k numit raport de transformare. Dacă k>1, atunci transformatorul este step-down, cu k<1 - crescând.

Când circuitul înfășurării secundare este închis, curent curge în el. Apoi relația u 2 ≈ - e 2 nu mai este satisfăcută exact și, în consecință, legătura dintre U 1 si tu 2 devine mai complex decât în ecuația (4).

Conform legii conservării energiei, puterea din circuitul primar trebuie să fie egală cu puterea din circuitul secundar:

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

Unde eu 1 și eu 2 - valorile efective ale forței în înfășurările primare și secundare.

De aici rezultă că

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

Aceasta înseamnă că prin creșterea tensiunii de mai multe ori cu ajutorul unui transformator, reducem curentul cu aceeași cantitate (și invers).

Datorită pierderilor de energie inevitabile pentru generarea de căldură în înfășurări și miezul de fier, ecuațiile (5) și (6) sunt aproximativ îndeplinite. Cu toate acestea, la transformatoarele moderne de mare putere, pierderile totale nu depășesc 2-3%.

În practica de zi cu zi, de multe ori trebuie să ai de-a face cu transformatoare. Pe lângă acele transformatoare pe care le folosim, vrând-nevrând, din cauza faptului că dispozitivele industriale sunt proiectate pentru o tensiune, iar alta este folosită în rețeaua orașului, pe lângă ele, avem de-a face și cu rolele auto. Bobina este un transformator step-up. Pentru a crea o scânteie care aprinde amestecul de lucru, este necesară o tensiune înaltă, pe care o obținem de la bateria mașinii, după ce mai întâi transformăm curentul continuu al bateriei în curent alternativ folosind un întrerupător. Este ușor de observat că, până la pierderea de energie folosită pentru încălzirea transformatorului, pe măsură ce tensiunea crește, curentul scade și invers.

Mașinile de sudură necesită transformatoare coborâtoare. Sudarea necesită curenți foarte mari, iar transformatorul aparatului de sudură are o singură tură de ieșire.

Probabil ați observat că miezul transformatorului este realizat din foi subțiri de oțel. Acest lucru se face pentru a nu pierde energie în timpul conversiei tensiunii. În materialul din tablă, curenții turbionari vor juca un rol mai mic decât în materialul solid.

Acasă ai de-a face cu transformatoare mici. În ceea ce privește transformatoarele puternice, acestea sunt structuri uriașe. În aceste cazuri, miezul cu înfășurări este plasat într-un rezervor umplut cu ulei de răcire.

Transmisia energiei electrice

Consumatorii de energie electrică sunt peste tot. Este produs în relativ puține locuri în apropierea surselor de combustibil și a resurselor de apă. Prin urmare, devine necesar să se transmită energie electrică pe distanțe care ajung uneori la sute de kilometri.

Dar transmiterea energiei electrice pe distanțe lungi este asociată cu pierderi semnificative. Cert este că, curgând prin liniile electrice, curentul le încălzește. În conformitate cu legea Joule-Lenz, energia cheltuită pentru încălzirea firelor liniei este determinată de formula

unde R este rezistența liniei. Cu o linie lungă, transmisia de putere poate deveni în general neeconomică. Pentru a reduce pierderile, puteți, desigur, să urmați calea de reducere a rezistenței R a liniei prin creșterea ariei secțiunii transversale a firelor. Dar pentru a reduce R, de exemplu, cu un factor de 100, masa firului trebuie, de asemenea, crescută cu un factor de 100. Este clar că o cheltuială atât de mare de metal neferos scump nu poate fi permisă, ca să nu mai vorbim de dificultățile de fixare a firelor grele pe catarge înalte etc. Prin urmare, pierderile de energie în linie sunt reduse în alt mod: prin reducerea curentului. in linie. De exemplu, o scădere a curentului cu un factor de 10 reduce cantitatea de căldură eliberată în conductori de 100 de ori, adică se obține același efect ca și din greutatea de o sută de ori a firului.

Deoarece puterea curentă este proporțională cu produsul dintre puterea curentului și tensiunea, pentru a menține puterea transmisă, este necesară creșterea tensiunii în linia de transmisie. Mai mult, cu cât linia de transport este mai lungă, cu atât este mai profitabilă utilizarea unei tensiuni mai mari. Deci, de exemplu, în linia de transport de înaltă tensiune Volzhskaya HPP - Moscova, se utilizează o tensiune de 500 kV. Între timp, generatoarele de curent alternativ sunt construite pentru tensiuni care nu depășesc 16-20 kV, deoarece o tensiune mai mare ar necesita adoptarea unor măsuri speciale mai complexe pentru izolarea înfășurărilor și a altor părți ale generatoarelor.

Prin urmare, transformatoarele superioare sunt instalate la centralele mari. Transformatorul crește tensiunea în linie la fel de mult pe cât reduce curentul. Pierderea de putere în acest caz este mică.

Pentru utilizarea directă a energiei electrice în motoarele de antrenare electrică a mașinilor-unelte, în rețeaua de iluminat și în alte scopuri, tensiunea la capetele liniei trebuie redusă. Acest lucru se realizează folosind transformatoare descendente. Mai mult, de obicei, o scădere a tensiunii și, în consecință, o creștere a puterii curentului are loc în mai multe etape. La fiecare etapă, tensiunea este din ce în ce mai mică, iar aria acoperită de rețeaua electrică este din ce în ce mai largă. Schema de transport și distribuție a energiei electrice este prezentată în figură.

Centralele electrice din mai multe regiuni ale țării sunt conectate prin linii de transport de înaltă tensiune, formând o rețea electrică comună la care sunt conectați consumatorii. O astfel de asociere se numește sistem de putere. Sistemul de alimentare asigură alimentarea neîntreruptă cu energie a consumatorilor, indiferent de locația acestora.

Utilizarea energiei electrice.

Utilizarea energiei electrice în diverse domenii ale științei.

Să luăm în considerare aceste întrebări pe exemple specifice. Aproximativ 80% din creșterea PIB-ului (produsul intern brut) în țările dezvoltate este realizată prin inovare tehnică, cea mai mare parte din care este legată de utilizarea energiei electrice. Tot ce este nou în industrie, agricultură și viața de zi cu zi vine la noi datorită noilor dezvoltări din diferite ramuri ale științei.

Acum sunt folosite în toate domeniile activității umane: pentru înregistrarea și stocarea informațiilor, crearea de arhive, pregătirea și editarea textelor, efectuarea lucrărilor de desen și grafică, automatizarea producției și agriculturii. Electronizarea și automatizarea producției sunt cele mai importante consecințe ale celei de-a doua revoluții industriale sau „microelectronice” în economiile țărilor dezvoltate. Dezvoltarea automatizării integrate este direct legată de microelectronică, a cărei etapă calitativ nouă a început după invenția în 1971 a microprocesorului - un dispozitiv logic microelectronic încorporat în diferite dispozitive pentru a controla funcționarea acestora.

Microprocesoarele au accelerat dezvoltarea roboticii. Majoritatea roboților utilizați astăzi aparțin așa-numitei prime generații și sunt folosiți la sudare, tăiere, presare, acoperire etc. Roboții din a doua generație care îi înlocuiesc sunt echipați cu dispozitive de recunoaștere a mediului. Iar roboții - „intelectualii” din a treia generație vor „vedea”, „simți”, „aude”. Oamenii de știință și inginerii numesc energia nucleară, explorarea spațiului, transportul, comerțul, depozitarea, îngrijirea medicală, procesarea deșeurilor și dezvoltarea bogăției fundului oceanului printre domeniile cele mai prioritare pentru utilizarea roboților. Majoritatea roboților funcționează cu energie electrică, dar creșterea consumului de energie electrică a roboților este compensată de reducerea costurilor cu energie în multe procese de producție consumatoare de energie prin introducerea de metode mai inteligente și de noi procese tehnologice de economisire a energiei.

Dar să revenim la știință. Toate noile dezvoltări teoretice sunt verificate experimental după calcule computerizate. Și, de regulă, în această etapă, cercetarea se efectuează folosind măsurători fizice, analize chimice etc. Aici, instrumentele de cercetare științifică sunt diverse - numeroase instrumente de măsură, acceleratoare, microscoape electronice, tomografe cu rezonanță magnetică etc. Majoritatea acestor instrumente ale științei experimentale funcționează cu energie electrică.

Știința în domeniul comunicațiilor și comunicațiilor se dezvoltă foarte rapid. Comunicarea prin satelit este folosită nu numai ca mijloc de comunicare internațională, ci și în viața de zi cu zi - antene satelit nu sunt neobișnuite în orașul nostru. Noile mijloace de comunicare, cum ar fi tehnologia cu fibră, pot reduce semnificativ pierderile de energie electrică în procesul de transmitere a semnalelor pe distanțe lungi.

Știința și sfera managementului nu au ocolit. Pe măsură ce se dezvoltă revoluția științifică și tehnologică, sferele de producție și non-producție ale activității umane se extind, managementul începe să joace un rol din ce în ce mai important în îmbunătățirea eficienței acestora. De la un fel de artă, până de curând bazată pe experiență și intuiție, managementul a devenit acum o știință. Știința managementului, legile generale de primire, stocare, transmitere și procesare a informațiilor se numește cibernetică. Acest termen provine din cuvintele grecești „timonier”, „cârmaci”. Se găsește în scrierile filosofilor greci antici. Cu toate acestea, noua sa naștere a avut loc de fapt în 1948, după publicarea cărții „Cibernetica” de către omul de știință american Norbert Wiener.

Înainte de începerea revoluției „cibernetice”, a existat doar informatica pe hârtie, principalul mijloc de percepție al căruia era creierul uman și care nu folosea electricitatea. Revoluția „cibernetică” a dat naștere la o fundamental diferită - informatica mașinilor, corespunzătoare fluxurilor gigantic crescute de informații, sursa de energie pentru care este electricitatea. Au fost create mijloace complet noi de obținere a informațiilor, acumularea, prelucrarea și transmiterea acesteia, care împreună formează o structură informațională complexă. Include sisteme de control automat (sisteme de control automate), bănci de date de informații, baze de informații automatizate, centre de calcul, terminale video, copiatoare și aparate telegrafice, sisteme de informare la nivel național, sisteme de comunicații prin satelit și fibră optică de mare viteză - toate acestea s-au extins nelimitat. domeniul de utilizare a energiei electrice.

Mulți oameni de știință consideră că în acest caz vorbim de o nouă civilizație „informațională”, care înlocuiește organizarea tradițională a unei societăți de tip industrial. Această specializare se caracterizează prin următoarele caracteristici importante:

· utilizarea pe scară largă a tehnologiei informației în producția materială și nematerială, în domeniul științei, educației, sănătății etc.;

prezența unei rețele largi de diferite bănci de date, inclusiv de uz public;

transformarea informaţiei într-unul dintre cei mai importanţi factori de dezvoltare economică, naţională şi personală;

libera circulatie a informatiilor in societate.

O astfel de tranziție de la o societate industrială la o „civilizație informațională” a devenit posibilă în mare parte datorită dezvoltării energiei și furnizării unui tip convenabil de energie în transport și utilizare - energia electrică.

Electricitate în producție.

Societatea modernă nu poate fi imaginată fără electrificarea activităților de producție. Deja la sfârșitul anilor 1980, mai mult de 1/3 din totalul consumului de energie din lume era realizat sub formă de energie electrică. Până la începutul secolului următor, această proporție poate crește la 1/2. O astfel de creștere a consumului de energie electrică este asociată în primul rând cu o creștere a consumului său în industrie. Cea mai mare parte a întreprinderilor industriale lucrează pe energie electrică. Consumul mare de energie electrică este tipic pentru industriile consumatoare de energie, cum ar fi industria metalurgică, aluminiu și industria ingineriei.

Electricitate în casă.

Importanța electricității în viața noastră poate fi acoperită cu o poezie întreagă, este atât de importantă în viața noastră și suntem atât de obișnuiți cu asta. Deși nu mai observăm că ea vine la noi acasă, dar când este oprită, devine foarte incomod.

Apreciază electricitatea!

Bibliografie.

1. Manual de S.V.Gromov „Fizica, clasa a 10-a”. Moscova: Iluminismul.

2. Dicționar enciclopedic al unui tânăr fizician. Compus. V.A. Chuyanov, Moscova: Pedagogie.

3. Allion L., Wilcons W.. Fizică. Moscova: Nauka.

4. Koltun M. Lumea Fizicii. Moscova.

5. Surse de energie. Fapte, probleme, soluții. Moscova: Știință și tehnologie.

6. Surse de energie netradiționale. Moscova: Cunoaștere.

7. Yudasin L.S. Energy: probleme și speranțe. Moscova: Iluminismul.

8. Podgorny A.N. Energia hidrogenului. Moscova: Nauka.

Instituția Publică de Învățământ a Republicii Ciuvaș SPO „ASHT” a Ministerului Educației din Ciuvașa

METODOLOGIC

DEZVOLTARE

clasă deschisă la disciplina „Fizică”

Tema: Producția, transportul și consumul de energie electrică

cea mai înaltă categorie de calificare

Alatyr, 2012

CONSIDERAT

la o şedinţă a comisiei metodologice

științe umanitare și naturale

disciplinelor

Protocol nr. __ din data de „___” ______ 2012

Preşedinte_____________________

Referent: Ermakova N.E., Lector, BEI CR SPO „ASHT”, Președinte al Comitetului Central al Științelor Umaniste și ale Naturii

Astăzi, energia rămâne componenta principală a vieții umane. Face posibilă crearea diferitelor materiale și este unul dintre principalii factori în dezvoltarea noilor tehnologii. Pur și simplu, fără a stăpâni diverse tipuri de energie, o persoană nu este capabilă să existe pe deplin. Este greu de imaginat existența civilizației moderne fără electricitate. Dacă lumina este stinsă în apartamentul nostru pentru cel puțin câteva minute, atunci experimentăm deja numeroase neplăceri. Și ce se întâmplă când există o întrerupere a curentului de câteva ore! Curentul electric este principala sursă de energie electrică. De aceea este atât de important să se reprezinte bazele fizice pentru obținerea, transmiterea și utilizarea curentului electric alternativ.

Notă explicativă
Conținutul părții principale
Lista bibliografică
Aplicații.

Notă explicativă

Obiective:
- să familiarizeze elevii cu bazele fizice ale producţiei, transmisiei şi

utilizarea energiei electrice

Contribuie la formarea abilităților de informare și comunicare în rândul studenților

competențe

Aprofundarea cunoștințelor despre dezvoltarea industriei energiei electrice și a mediului aferent

probleme, încurajând simțul responsabilității pentru conservarea mediului

Motivul temei alese:

Este imposibil să ne imaginăm viața noastră de astăzi fără energie electrică. Industria energiei electrice a invadat toate sferele activității umane: industrie și agricultură, știință și spațiu. Modul nostru de viață este de neconceput fără electricitate. Electricitatea a fost și rămâne componenta principală a vieții umane. Care va fi energia secolului XXI? Pentru a răspunde la această întrebare, este necesar să cunoaștem principalele metode de generare a energiei electrice, să studiem problemele și perspectivele producției moderne de energie electrică nu numai în Rusia, ci și pe teritoriul Chuvashia și Alatyr.Această lecție permite elevilor să dezvolte capacitatea să proceseze informații și să aplice cunoștințele de teorie în practică, să dezvolte abilități de lucru independent cu diverse surse de informații. Această lecție dezvăluie posibilitățile de formare a competențelor de informare și comunicare

Planul lecției

la disciplina "Fizica"
Data: 16.04.2012
Grupa: 11 tv
Obiective:

- educational: - să familiarizeze elevii cu bazele fizice ale producției,

transmiterea și utilizarea energiei electrice

Contribuie la formarea informaţiei şi

competenta comunicativa

Aprofundarea cunoștințelor despre dezvoltarea industriei energiei electrice și conexe

aceste probleme de mediu, încurajând simțul responsabilității

pentru conservarea mediului

- în curs de dezvoltare:: - să formeze abilități de prelucrare a informațiilor și de aplicare

cunoștințe de teorie în practică;

Dezvoltați abilitățile de a lucra independent cu o varietate de

surse de informare

Dezvoltați interesul cognitiv pentru subiect.
- educational: - să educe activitatea cognitivă a elevilor;

Dezvoltați capacitatea de a asculta și de a fi auzit;

Cultivați independența elevilor în dobândirea de noi

cunoştinţe

- dezvolta abilitati de comunicare atunci cand lucreaza in grup
Sarcină: formarea competențelor cheie în studiul producției, transportului și utilizării energiei electrice
Tipul clasei- lectie
Tipul de lecție- lecție combinată
Mijloace de educatie: manuale, cărți de referință, fișe, proiector multimedia,

ecran, prezentare electronică

Progresul lecției:

Moment organizatoric (verificarea absenților, pregătirea grupului pentru lecție)
Organizarea spațiului țintă
Verificarea cunoștințelor elevilor, raportarea subiectului și a planului de sondaj, stabilirea obiectivelor

Subiect: „Transformers”

Acțiunile profesorului

Acțiunile elevilor

Metode

Conduce o conversație frontală, corectează răspunsurile elevilor:

1) Care sunt avantajele energiei electrice față de alte tipuri de energie?

2) Ce dispozitiv este folosit pentru a schimba puterea curentului alternativ și a tensiunii?

3) Care este scopul ei?

4) Care este structura transformatorului?

6) Care este raportul de transformare? Cum este numeric?

7) Care transformator se numește step-up, care step-down?

8) Cum se numește puterea transformatorului?

Oferă pentru a rezolva o problemă

Efectuează testarea
Oferă studenților cheile testului pentru autoexaminare

Răspundeți la întrebări
1. Găsiți răspunsurile potrivite
2. Corectează răspunsurile camarazilor
3. Elaborați criterii pentru comportamentul lor
4. Comparați și găsiți comune și diferite în fenomene

Analizați soluția, căutați erori, justificați răspunsul

Răspunde la întrebările testului
Efectuați verificarea încrucișată a testelor

Conversație frontală

Rezolvarea problemelor

Testare

Însumarea rezultatelor verificării principalelor prevederi ale secțiunii studiate
Raportarea unui subiect, stabilirea unui scop, un plan pentru studiul unui material nou

Tema: „Producția, transportul și consumul de energie electrică”
Plan: 1) Generare de energie:

a) Energie industrială (HPP, TPP, NPP)

b) Energie alternativă (GeoTPP, SPP, WPP, TPP)

2) Transmisia energiei electrice

3) Utilizarea eficientă a energiei electrice

4) Energia Republicii Chuvash

Motivarea activității educaționale a elevilor

Acțiunile profesorului

Acțiunile elevilor

Metoda de studiu

Organizează spațiul țintă, introduce planul de studiu a temei
Prezintă metodele de bază de generare a energiei electrice
Invită elevii să evidențieze bazele fizice ale producției de energie electrică
Oferă completarea unui tabel rezumativ
Formează capacitatea de a procesa informații, de a evidenția principalul, de a analiza, de a compara, de a găsi comune și diferite, de a trage concluzii;

Recunoașteți obiectivele, scrieți un plan

Ascultă, înțelege, analizează

Faceți un raport, ascultați vorbitorul, înțelegeți ceea ce a auzit, trageți concluzii

Explorați mijloacele, rezumați, trageți concluzii, completați tabelul
Comparați, găsiți comune și diferite

Muncă independentă avansată

Studiu
Rapoartele elevilor

Repararea materialului nou

Generalizarea și sistematizarea materialului.
Rezumând lecția.
Sarcina pentru munca independentă a elevilor în timpul extracurricular.

Manual § 39-41, completați tabelul

Tema: Producția, transportul și consumul de energie electrică
Este imposibil să ne imaginăm viața noastră de astăzi fără energie electrică. Industria energiei electrice a invadat toate sferele activității umane: industrie și agricultură, știință și spațiu. Modul nostru de viață este de neconceput fără electricitate. O astfel de utilizare pe scară largă a energiei electrice se datorează avantajelor acesteia față de alte tipuri de energie. Electricitatea a fost și rămâne componenta principală a vieții umane. Principalele întrebări - de câtă energie are nevoie umanitatea? Care va fi energia secolului XXI? Pentru a răspunde la aceste întrebări, este necesar să cunoaștem principalele metode de generare a energiei electrice, să studiem problemele și perspectivele producției moderne de energie electrică nu numai în Rusia, ci și pe teritoriul Chuvashia și Alatyr.

Conversia diferitelor tipuri de energie în energie electrică are loc la centralele electrice. Luați în considerare bazele fizice ale producției de energie electrică la centralele electrice.

Date statistice privind producția de energie electrică în Rusia, miliarde kWh

În funcție de tipul de energie convertită, centralele electrice pot fi împărțite în următoarele tipuri principale:

Centrale industriale: CHE, CTE, CNE
Centrale de energie alternativă: PES, SES, WES, GeoTPS

centrale hidroelectrice
O centrală hidroelectrică este un complex de structuri și echipamente prin intermediul cărora energia debitului de apă este transformată în energie electrică.La o centrală hidroelectrică, electricitatea se obține folosind energia apei care curge de la un nivel superior la un nivel inferior. și rotirea unei turbine. Barajul este cel mai important și mai scump element al unei centrale hidroelectrice. Apa curge din amonte spre aval prin conducte speciale sau prin canale realizate in corpul barajului si capata o viteza mare. Jetul de apă pătrunde în palele hidroturbinei. Rotorul hidroturbinei este antrenat de forța centrifugă a jetului de apă. Arborele turbinei este conectat la arborele unui generator electric, iar atunci când rotorul generatorului se rotește, energia mecanică a rotorului este convertită în energie electrică.
Cea mai importantă caracteristică a resurselor hidroenergetice în comparație cu resursele de combustibil și energie este reînnoirea continuă a acestora. Lipsa necesarului de combustibil pentru CHE determină costul scăzut al energiei electrice generate la CHE. Cu toate acestea, hidroenergia nu este prietenoasă cu mediul. Când se construiește un baraj, se formează un rezervor. Apa care inundă zone uriașe schimbă ireversibil mediul. Ridicarea nivelului râului de către un baraj poate provoca aglomerarea apei, salinitate, modificări ale vegetației de coastă și ale microclimatului. Prin urmare, crearea și utilizarea structurilor hidraulice ecologice sunt atât de importante.
Centrale termice
Centrala termică (TPP) este o centrală electrică care generează energie electrică ca urmare a conversiei energiei termice eliberate în timpul arderii combustibililor fosili. Principalele tipuri de combustibil pentru centralele termice sunt resursele naturale - gaze, cărbune, turbă, șisturi bituminoase, păcură. Centralele termice se împart în două grupe: centrale de condensare și de cogenerare sau de încălzire (CHP). Statiile de condensare furnizeaza consumatorii numai cu energie electrica. Sunt construite în apropierea depozitelor de combustibil local pentru a nu-l transporta pe distanțe lungi. Centralele termice furnizează consumatorilor nu doar energie electrică, ci și căldură - abur sau apă caldă, astfel încât CET-urile sunt construite în apropierea receptoarelor de căldură, în centrele regiunilor industriale și ale marilor orașe pentru a reduce lungimea rețelelor de încălzire. Combustibilul este transportat la CCE din locurile de producere a acestuia. Un cazan cu apă este instalat în sala mașinilor din TPP. Datorită căldurii generate ca urmare a arderii combustibilului, apa din cazanul de abur se încălzește, se evaporă, iar aburul saturat rezultat este adus la o temperatură de 550 ° C și, sub o presiune de 25 MPa, intră în turbina cu abur. prin conducta de abur, al cărei scop este transformarea energiei termice a aburului în energie mecanică. Energia de mișcare a turbinei cu abur este convertită în energie electrică de un generator, al cărui arbore este conectat direct la arborele turbinei. După turbina cu abur, vaporii de apă, având deja o presiune scăzută și o temperatură de aproximativ 25 ° C, intră în condensator. Aici, aburul este transformat în apă prin intermediul apei de răcire, care este alimentată înapoi la cazan cu ajutorul unei pompe. Ciclul începe din nou. Centralele termice funcționează pe combustibili fosili, dar acestea sunt, din păcate, resurse naturale de neînlocuit. În plus, funcționarea centralelor termice este însoțită de probleme de mediu: atunci când combustibilul este ars, are loc poluarea termică și chimică a mediului, care are un efect negativ asupra vieții corpurilor de apă și asupra calității apei potabile.
Centrale nucleare
Centrala nucleară (CNP) este o centrală electrică în care energia nucleară (nucleară) este transformată în energie electrică. Centralele nucleare funcționează pe același principiu ca și centralele termice, dar folosesc energia obținută din fisiunea nucleelor atomice grele (uraniu, plutoniu) pentru vaporizare. Reacțiile nucleare au loc în miezul reactorului, însoțite de eliberarea de energie enormă. Apa care intră în contact cu elementele de combustibil din miezul reactorului preia căldură de la acestea și transferă această căldură în schimbătorul de căldură și în apă, dar nemaiprezentând pericol de radiații radioactive. Deoarece apa din schimbătorul de căldură se transformă în abur, se numește generator de abur. Aburul fierbinte intră în turbină, care transformă energia termică a aburului în energie mecanică. Energia de mișcare a turbinei cu abur este convertită în energie electrică de un generator, al cărui arbore este conectat direct la arborele turbinei. Centralele nucleare, care sunt cel mai modern tip de centrale, au o serie de avantaje semnificative față de alte tipuri de centrale: nu necesită legarea de o sursă de materii prime și pot fi amplasate oriunde și sunt considerate sigure pentru mediu. în timpul funcționării normale. Dar în cazul unor accidente la centralele nucleare, există un pericol potențial de poluare cu radiații a mediului. În plus, eliminarea deșeurilor radioactive și dezmembrarea centralelor nucleare care și-au îndeplinit timpul rămân o problemă semnificativă.
Energia alternativă reprezintă un ansamblu de metode promițătoare de obținere a energiei, care nu sunt la fel de răspândite ca cele tradiționale, dar prezintă interes datorită rentabilității utilizării lor cu un risc scăzut de afectare a ecologiei zonei. Sursă alternativă de energie - o metodă, dispozitiv sau structură care vă permite să primiți energie electrică (sau alt tip de energie necesar) și înlocuiește sursele tradiționale de energie care funcționează cu petrol, gaze naturale și cărbune. Scopul căutării surselor alternative de energie este necesitatea obținerii acesteia din energia resurselor și fenomenelor naturale regenerabile sau practic inepuizabile.
Centrale mareomotrice
Utilizarea energiei mareelor a început în secolul al XI-lea, când morile și gaterele au apărut pe țărmurile Mării Albe și ale Mării Nordului. De două ori pe zi, nivelul oceanului se ridică apoi sub influența forțelor gravitaționale ale Lunii și ale Soarelui, care atrag către ei înșiși mase de apă. Departe de coastă, fluctuațiile nivelului apei nu depășesc 1 m, dar lângă coastă pot ajunge la 13-18 metri. Pentru dispozitivul celei mai simple centrale electrice de maree (PES), este nevoie de un bazin - un golf blocat de un baraj sau o gura de râu. În baraj sunt conducte și sunt instalate turbine hidraulice care rotesc generatorul. Se consideră fezabilă din punct de vedere economic construirea de centrale mareomotrice în zonele cu fluctuații ale nivelului mării de cel puțin 4 metri. În centralele mareomotrice cu dublă acțiune, turbinele sunt antrenate de mișcarea apei de la mare la piscină și înapoi. Centralele mareice bidirecționale sunt capabile să genereze electricitate în mod continuu timp de 4-5 ore cu pauze de 1-2 ore de patru ori pe zi. Pentru a crește timpul de funcționare al turbinelor, există scheme mai complexe - cu două, trei și mai multe piscine, dar costul unor astfel de proiecte este foarte mare. Dezavantajul centralelor mareomotrice este că sunt construite doar pe țărmurile mărilor și oceanelor, în plus, nu dezvoltă putere foarte mare, iar mareele apar doar de două ori pe zi. Și chiar și ei nu sunt prietenoși cu mediul. Ele perturbă schimbul normal de sare și apă dulce și, prin urmare, condițiile de viață ale florei și faunei marine. Ele afectează și clima, deoarece modifică potențialul energetic al apelor mării, viteza acestora și teritoriul de mișcare.
ferme de vant
Energia eoliană este o formă indirectă de energie solară, rezultată din diferența de temperatură și presiune din atmosfera Pământului. Aproximativ 2% din energia solară care ajunge pe Pământ este transformată în energie eoliană. Vântul este o sursă de energie regenerabilă. Energia sa poate fi folosită în aproape toate regiunile Pământului. Obținerea energiei electrice de la centralele eoliene este o sarcină extrem de atractivă, dar în același timp dificilă din punct de vedere tehnic. Dificultatea constă în dispersia foarte mare a energiei eoliene și în inconstanța acesteia. Principiul de funcționare al parcurilor eoliene este simplu: vântul întoarce paletele instalației, punând în mișcare arborele generatorului. Generatorul generează energie electrică, iar astfel energia eoliană este transformată în curent electric. Parcurile eoliene sunt foarte ieftine de produs, dar capacitatea lor este mică și depind de vreme pentru a funcționa. În plus, sunt foarte zgomotoase, așa că instalațiile mari trebuie chiar să fie oprite noaptea. În plus, parcurile eoliene interferează cu traficul aerian și chiar cu undele radio. Utilizarea parcurilor eoliene determină o slăbire locală a rezistenței fluxurilor de aer, care interferează cu ventilația zonelor industriale și chiar afectează clima. În fine, pentru utilizarea parcurilor eoliene sunt necesare suprafețe uriașe, mult mai mult decât pentru alte tipuri de generatoare de energie. Cu toate acestea, parcurile eoliene izolate cu motoare termice ca rezervă și parcurile eoliene care funcționează în paralel cu centrale termice și hidrocentrale ar trebui să ocupe un loc proeminent în aprovizionarea cu energie a acelor zone în care viteza vântului depășește 5 m/s.
centrale geotermale
Energia geotermală este energia din interiorul Pământului. Erupția vulcanilor este o dovadă clară a căldurii enorme din interiorul planetei. Oamenii de știință estimează temperatura nucleului Pământului la mii de grade Celsius. Căldura geotermală este căldura conținută în apa caldă subterană și vaporii de apă și căldura rocilor uscate încălzite. Centralele termice geotermale (GeoTPP) convertesc căldura internă a Pământului (energia surselor de apă caldă de abur) în energie electrică. Sursele de energie geotermală pot fi bazine subterane de purtători de căldură naturali - apă caldă sau abur. În esență, acestea sunt „cazane subterane” direct gata de utilizare, de unde se poate extrage apa sau aburul folosind foraje obișnuite. Aburul natural astfel obținut, după epurarea prealabilă din gazele care provoacă distrugerea conductelor, este trimis la turbinele conectate la generatoare electrice. Utilizarea energiei geotermale nu necesită costuri mari, deoarece. în acest caz, vorbim despre deja „gata de utilizare”, surse de energie create chiar de natură. Dezavantajele GeoTPP includ posibilitatea de tasare locală a solurilor și trezirea activității seismice. Iar gazele care ies din pamant creeaza mult zgomot in apropiere si pot contine, in plus, substante toxice. În plus, nu este posibilă construirea unui GeoTPP peste tot, deoarece condițiile geologice sunt necesare pentru construirea lui.
Centrale solare
Energia solară este cea mai grandioasă, ieftină, dar, poate, cea mai puțin folosită sursă de energie de către om. Conversia energiei solare în energie electrică se realizează cu ajutorul centralelor solare. Există centrale solare termodinamice, în care energia solară este mai întâi transformată în căldură, iar apoi în electricitate; și centrale fotovoltaice care transformă direct energia solară în energie electrică. Stațiile fotovoltaice furnizează energie neîntreruptă geamanduri de râu, lumini de semnalizare, sisteme de comunicații de urgență, lămpi de baliză și multe alte obiecte situate în locuri greu accesibile. Pe măsură ce bateriile solare se îmbunătățesc, acestea vor fi utilizate în clădirile rezidențiale pentru alimentarea autonomă cu energie (încălzire, alimentare cu apă caldă, iluminat și alimentarea aparatelor de uz casnic). Centralele solare au un avantaj semnificativ față de alte tipuri de centrale: absența emisiilor nocive și curățenia mediului, funcționarea fără zgomot și păstrarea intactă a interiorului pământului.
Transportul energiei electrice la distanță
Electricitatea este produsă în apropierea surselor de combustibil sau a resurselor de apă, în timp ce consumatorii ei sunt localizați peste tot. Prin urmare, este necesar să se transmită energie electrică pe distanțe lungi. Luați în considerare o diagramă schematică a transmiterii energiei electrice de la un generator la un consumator. În mod obișnuit, generatoarele de curent alternativ din centralele electrice produc o tensiune care nu depășește 20 kV, deoarece la tensiuni mai mari posibilitatea defecțiunii electrice a izolației în înfășurare și în alte părți ale generatorului crește brusc. Pentru a menține puterea transmisă, tensiunea în linia de transmisie a energiei ar trebui să fie maximă, astfel încât transformatoarele superioare sunt instalate la centralele mari. Cu toate acestea, tensiunea în linia de alimentare este limitată: dacă tensiunea este prea mare, între fire apar descărcări, ducând la pierderi de energie. Pentru utilizarea energiei electrice în întreprinderile industriale este necesară o reducere semnificativă a tensiunii, realizată cu ajutorul transformatoarelor descendente. O reducere suplimentară a tensiunii la o valoare de aproximativ 4 kV este necesară pentru distribuția de energie prin rețelele locale, de exemplu. de-a lungul firelor pe care le vedem la marginea orașelor noastre. Transformatoarele mai puțin puternice reduc tensiunea la 220 V (tensiunea folosită de majoritatea consumatorilor individuali).

Utilizarea eficientă a energiei electrice
Electricitatea ocupă un loc semnificativ în cheltuiala fiecărei familii. Utilizarea sa eficientă va reduce semnificativ costurile. Din ce în ce mai mult, computerele, mașinile de spălat vase, robotele de bucătărie sunt „înregistrate” în apartamentele noastre. Prin urmare, costul energiei electrice este foarte semnificativ. Consumul crescut de energie duce la un consum suplimentar de resurse naturale neregenerabile: cărbune, petrol, gaze. Când combustibilul este ars, dioxidul de carbon este eliberat în atmosferă, ceea ce duce la schimbări climatice dăunătoare. Economisirea energiei electrice vă permite să reduceți consumul de resurse naturale și, prin urmare, să reduceți emisiile de substanțe nocive în atmosferă.

Patru pași de economisire a energiei

Nu uitați să stingeți luminile.
Utilizați becuri cu economie de energie și aparate electrocasnice de clasa A.
Este bine să izolați ferestrele și ușile.
Instalați regulatoare de alimentare cu căldură (bobine cu supapă).

Industria energetică din Chuvashia este una dintre cele mai dezvoltate industrii ale republicii, de a cărei activitate depinde în mod direct bunăstarea socială, economică și politică. Energia este baza funcționării economiei și susținerea vieții republicii. Munca complexului energetic din Chuvashia este atât de strâns legată de viața de zi cu zi a fiecărei întreprinderi, instituții, firmă, casă, fiecare apartament și, prin urmare, fiecare locuitor al republicii noastre.

La începutul secolului al XX-lea, când industria energiei electrice făcea încă primii pași practici.

Înainte de 1917 Pe teritoriul Chuvashiei moderne nu exista o singură centrală electrică de uz public. Casele țărănești erau luminate cu o torță.

Au existat doar 16 factori principali în industrie. În districtul Alatyrsky, electricitatea a fost produsă și utilizată la o fabrică de cherestea și la morile de făină. Era o mică centrală electrică la distileria de lângă Marposad. Comercianții Talantsev aveau propria lor centrală electrică la moara de ulei din Yadrin. În Ceboksary, comerciantul Efremov avea o mică centrală electrică. Ea a servit gaterul si cele doua case ale ei.

Aproape că nu era lumină atât în case, cât și pe străzile orașelor din Chuvahia.

Dezvoltarea energiei în Chuvahia începe după 1917. Din 1918 începe construcția centralelor publice, se lucrează mult pentru crearea unei industrii de energie electrică în orașul Alatyr. S-a decis construirea primei centrale electrice la acea vreme la fosta uzină Popov.

În Ceboksary, departamentul de servicii comunale s-a ocupat de problemele de electrificare. Prin eforturile sale din 1918. centrala de la gater, detinuta de comerciantul Efremov, si-a reluat functionarea. Energia electrică a fost livrată prin două linii către instituțiile guvernamentale și iluminatul stradal.

Formarea Regiunii Autonome Chuvash (24 iunie 1920) a creat condiții favorabile pentru dezvoltarea energiei. Era în 1920. în legătură cu nevoia acută, departamentul regional de utilități publice a dotat prima centrală mică din Cheboksary, cu o capacitate de 12 kW.

Centrala electrică Mariinsko-Posad a fost echipată în 1919. Centrala electrică a orașului Marposad a început să furnizeze energie electrică. Centrala electrică Tsivilskaya a fost construită în 1919, dar din cauza lipsei liniilor electrice, alimentarea cu energie electrică a început să fie produsă abia din 1923.

Astfel, primele baze ale industriei energetice din Chuvashia au fost puse în anii de intervenție și război civil. Au fost create primele centrale electrice municipale mici de uz public cu o capacitate totală de circa 20 kW.

Înainte de revoluția din 1917, pe teritoriul Chuvashiei nu exista o singură stație electrică de uz public; în case domnea o torță. Cu o torță sau o lampă cu kerosen, lucrau chiar și în ateliere mici. Aici, meșteșugarii foloseau utilaje acționate mecanic. La întreprinderile mai solide, unde se prelucrează produse agricole și forestiere, se fierbea hârtie, se amesteca untul și se măcina făina,

erau 16 motoare de putere redusă.

Sub bolșevici, orașul Alatyr a devenit un pionier în sectorul energetic al Ciuvasiei. În acest orăşel, datorită eforturilor consiliului economic local, a apărut prima centrală publică.

În Ceboksary, toată electrificarea din 1918 s-a redus la faptul că centrala electrică a fost restaurată la un gater confiscat de la negustorul Efremov, care a devenit cunoscut sub numele de „Numele lui 25 octombrie”. Cu toate acestea, electricitatea sa a fost suficientă doar pentru a ilumina unele străzi și instituții ale statului (conform statisticilor, în 1920, pentru oficialii orașului străluceau circa 100 de becuri cu o capacitate de 20 de lumânări).

În 1924, au fost construite încă trei centrale electrice mici, iar, la 1 octombrie 1924, a fost creată Asociația Chuvash a Centralelor Comunale, CHOKES, pentru a gestiona baza energetică în expansiune. În 1925, Comitetul de Stat de Planificare al republicii a adoptat un plan de electrificare, care prevedea construirea a 8 noi centrale electrice în 5 ani - 5 urbane (în Cheboksary, Kanash, Marposad, Tsivilsk și Yadrin) și 3 rurale (în Ibresy, Vurnary și Urmary). Implementarea acestui proiect a făcut posibilă electrificarea a 100 de sate - în principal în districtele Ceboksary și Tsivilsky și de-a lungul autostrăzii Ceboksary-Kanash, a 700 de gospodării țărănești și a unor ateliere de artizanat.
În perioada 1929-1932, capacitatea centralelor municipale și industriale ale republicii a crescut de aproape 10 ori; generarea de energie electrică de către aceste centrale electrice a crescut de aproape 30 de ori.

În timpul Marelui Război Patriotic s-au luat măsuri mari de întărire și dezvoltare a bazei energetice a industriei republicii. Creșterea capacităților s-a produs în principal datorită creșterii capacităților centralelor raionale, comunale și rurale. Inginerii puterii din Chuvashia au rezistat calvarului cu onoare și și-au îndeplinit datoria patriotică. Ei au înțeles că energia electrică produsă este necesară, în primul rând, pentru întreprinderile care îndeplinesc comenzile din front.

În anii planului cincinal postbelic în ASSR Chuvash, au fost construite și puse în funcțiune 102 centrale electrice rurale, inclusiv. 69 CP-uri și 33 TP-uri. Furnizarea de energie electrică a agriculturii s-a triplat în comparație cu 1945.
În 1953, la Alatyr, prin ordin semnat de Stalin, a început construcția TPP-ului Alatyr. Primul turbogenerator cu o capacitate de 4 MW a fost pus în funcțiune în 1957, al doilea - în 1959. Potrivit previziunilor, puterea TPP ar fi trebuit să fie suficientă până în 1985 atât pentru oraș, cât și pentru regiune și pentru a furniza energie electrică Turgheniev Svetozavod din Mordovia.

Lista bibliografică

Manual de S.V.Gromov „Fizica, clasa a 10-a”. Moscova: Iluminismul.
Dicționar enciclopedic al unui tânăr fizician. Compus. V.A. Chuyanov, Moscova: Pedagogie.
Allion L., Wilcons W.. Fizică. Moscova: Nauka.
Koltun M. Lumea Fizicii. Moscova.
Surse de energie. Fapte, probleme, soluții. Moscova: Știință și tehnologie.
Surse de energie netradiționale. Moscova: Cunoaștere.
Yudasin L.S. Energy: probleme și speranțe. Moscova: Iluminismul.
Podgorny A.N. Energia hidrogenului. Moscova: Nauka.

Apendice

Centrală electrică	Sursă de energie primară	Schema de conversie energie	Avantaje	dezavantaje






GeoTPP				.

Foaie de autocontrol

Termină propoziția: Sistemul de alimentare este Sistemul electric al centralei electrice Sistemul electric al unui singur oraș Sistemul electric al regiunilor țării, conectat prin linii electrice de înaltă tensiune	Sistem energetic - Sistemul electric al regiunilor țării, conectat prin linii electrice de înaltă tensiune
Care este sursa de energie dintr-o centrală hidroelectrică? Petrol, cărbune, gaz Energie eoliana energia apei
Ce surse de energie - regenerabile sau neregenerabile - sunt folosite în Republica Chuvahia?	neregenerabile
Aranjați în ordine cronologică sursele de energie care au devenit disponibile pentru omenire, începând cu cele mai vechi: A. Tracțiune electrică; B. Energia atomică; B. Energia musculară a animalelor domestice; D. Energia aburului.
Numiți sursele de energie cunoscute de dvs., a căror utilizare va reduce impactul asupra mediului al industriei energiei electrice.	PES GeoTPP
Verificați-vă cu răspunsurile de pe ecran și evaluați: 5 răspunsuri corecte - 5 4 răspunsuri corecte - 4 3 răspunsuri corecte - 3

I. Introducere
II Producerea și utilizarea energiei electrice
1. Generare de energie
1.1 Generator
2. Utilizarea energiei electrice
III Transformatoare
1. Numire
2. Clasificare
3. Dispozitiv
4. Caracteristici
5. Moduri
5.1 Funcționare în gol
5.2 Modul de scurtcircuit
5.3 Modul de încărcare
IV Transmisia puterii
V GOELRO
1. Istorie
2. Rezultate
VI Lista referințelor

I. Introducere

Electricitatea, unul dintre cele mai importante tipuri de energie, joacă un rol imens în lumea modernă. Este nucleul economiilor statelor, determinând poziția acestora pe arena internațională și nivelul de dezvoltare. Anual se investesc sume uriașe de bani în dezvoltarea industriilor științifice legate de electricitate.
Electricitatea este o parte integrantă a vieții de zi cu zi, așa că este important să aveți informații despre caracteristicile producției și utilizării sale.

II. Producția și utilizarea energiei electrice

1. Generare de energie

Generarea de energie electrică este producerea de energie electrică prin conversia acesteia din alte tipuri de energie folosind dispozitive tehnice speciale.
Pentru a genera energie electrică:
Generator electric - o mașină electrică în care lucrul mecanic este transformat în energie electrică.
O baterie solară sau fotocelula este un dispozitiv electronic care transformă energia radiației electromagnetice, în principal în domeniul luminii, în energie electrică.
Surse de curent chimic - conversia unei părți a energiei chimice în energie electrică, printr-o reacție chimică.
Sursele radioizotopice de electricitate sunt dispozitive care folosesc energia eliberată în timpul dezintegrarii radioactive pentru a încălzi lichidul de răcire sau pentru a-l transforma în energie electrică.
Electricitatea este generată la centralele electrice: termice, hidraulice, nucleare, solare, geotermale, eoliene și altele.
Practic, la toate centralele electrice de importanță industrială, se utilizează următoarea schemă: energia purtătorului de energie primară cu ajutorul unui dispozitiv special este mai întâi convertită în energie mecanică de mișcare de rotație, care este transferată la o mașină electrică specială - un generator. , unde este generat curent electric.
Principalele trei tipuri de centrale electrice: centrale termice, centrale hidroelectrice, centrale nucleare
Rolul principal în industria energiei electrice din multe țări îl au centralele termice (TPP).
Centralele termice necesită o cantitate uriașă de combustibil organic, în timp ce rezervele acestuia sunt în scădere, iar costul crește constant din cauza condițiilor de producție din ce în ce mai dificile și a distanțelor de transport. Factorul de utilizare a combustibilului în ele este destul de scăzut (nu mai mult de 40%), iar volumele de deșeuri care poluează mediul sunt mari.
Factorii economici, tehnici, economici și de mediu nu ne permit să considerăm centralele termice ca pe o modalitate promițătoare de a genera energie electrică.
Hidrocentralele (HPP) sunt cele mai economice. Eficiența lor ajunge la 93%, iar costul unui kWh este de 5 ori mai ieftin decât în cazul altor metode de generare a energiei electrice. Acestea folosesc o sursă inepuizabilă de energie, sunt deservite de un număr minim de lucrători și sunt bine reglementate. Țara noastră ocupă o poziție de lider în lume în ceea ce privește dimensiunea și capacitatea hidrocentralelor și unităților individuale.
Dar ritmul de dezvoltare este îngreunat de costuri semnificative și de timpul de construcție, din cauza îndepărtării șantierelor CHE de marile orașe, a lipsei drumurilor, a condițiilor dificile de construcție, sunt afectate de sezonalitatea regimului fluvial, suprafețe mari de râu valoros. terenurile sunt inundate de rezervoare, rezervoarele mari afectează negativ situația de mediu, CHE puternice pot fi construite numai acolo unde sunt disponibile resursele adecvate.
Centralele nucleare (CNP) funcționează pe același principiu ca și centralele termice, adică energia termică a aburului este transformată în energie mecanică de rotație a arborelui turbinei, care antrenează un generator, unde energia mecanică este transformată în energie electrică.
Principalul avantaj al centralelor nucleare este cantitatea mică de combustibil folosită (1 kg de uraniu îmbogățit înlocuiește 2,5 mii de tone de cărbune), drept urmare centralele nucleare pot fi construite în orice zone cu deficit de energie. În plus, rezervele de uraniu de pe Pământ depășesc rezervele de combustibil mineral tradițional, iar cu funcționarea fără probleme a centralelor nucleare, acestea au un impact redus asupra mediului.
Principalul dezavantaj al centralelor nucleare este posibilitatea producerii unor accidente cu consecințe catastrofale, a căror prevenire necesită măsuri serioase de siguranță. În plus, centralele nucleare sunt slab reglementate (este nevoie de câteva săptămâni pentru a le opri sau a le porni complet), iar tehnologiile de procesare a deșeurilor radioactive nu au fost dezvoltate.
Energia nucleară a devenit unul dintre sectoarele de frunte ale economiei naționale și continuă să se dezvolte rapid, asigurând siguranța și respectarea mediului.

1.1 Generator

Un generator electric este un dispozitiv în care formele neelectrice de energie (mecanică, chimică, termică) sunt convertite în energie electrică.
Principiul de funcționare al generatorului se bazează pe fenomen inductie electromagnetica când un EMF este indus într-un conductor care se mișcă într-un câmp magnetic și traversează liniile de câmp magnetic.De aceea, un astfel de conductor poate fi considerat de noi ca o sursă de energie electrică.
Metoda de obținere a unei feme induse, în care conductorul se mișcă într-un câmp magnetic, deplasându-se în sus sau în jos, este foarte incomod în utilizarea sa practică. Prin urmare, generatoarele folosesc mișcarea nu rectilinie, ci de rotație a conductorului.
Principalele părți ale oricărui generator sunt: un sistem de magneți sau, cel mai adesea, electromagneți care creează un câmp magnetic și un sistem de conductori care traversează acest câmp magnetic.
Un alternator este o mașină electrică care transformă energia mecanică în energie electrică AC. Majoritatea alternatoarelor folosesc un câmp magnetic rotativ.

Când cadrul se rotește, fluxul magnetic prin acesta se modifică, astfel încât în el este indus un EMF. Întrucât cadrul este conectat la un circuit electric extern cu ajutorul unui colector de curent (inele și perii), în cadru și în circuitul extern apare un curent electric.
La rotirea uniformă a cadrului, unghiul de rotație se modifică conform legii:

Fluxul magnetic prin cadru se modifică, de asemenea, în timp, dependența acestuia este determinată de funcția:

Unde S− zona cadrului.
Conform legii lui Faraday a inducției electromagnetice, EMF de inducție care apare în cadru este:

unde este amplitudinea EMF de inducție.
O altă valoare care caracterizează generatorul este puterea curentului, exprimată prin formula:

Unde i este puterea curentă la un moment dat, Sunt- amplitudinea intensității curentului (valoarea maximă a puterii curentului în valoare absolută), φc- defazaj între fluctuațiile de curent și tensiune.
Tensiunea electrică la bornele generatorului variază în funcție de o lege sinusoidală sau cosinus:

Aproape toate generatoarele instalate în centralele noastre electrice sunt generatoare de curent trifazat. În esență, fiecare astfel de generator este o conexiune într-o mașină electrică a trei generatoare de curent alternativ, proiectate în așa fel încât EMF indus în ele să fie deplasat unul față de celălalt cu o treime din perioadă:

2. Utilizarea energiei electrice

Alimentarea cu energie electrică a întreprinderilor industriale. Întreprinderile industriale consumă 30-70% din energia electrică generată ca parte a sistemului de energie electrică. O variație semnificativă a consumului industrial este determinată de dezvoltarea industrială și de condițiile climatice ale diferitelor țări.
Alimentarea cu energie electrică a transportului electrificat. Substațiile redresoare de transport electric de curent continuu (urban, industrial, interurban) și substațiile descendente de transport electric pe distanțe lungi pe curent alternativ sunt alimentate cu energie electrică din rețelele electrice ale EPS.
Alimentarea cu energie electrică a consumatorilor casnici. Acest grup de PE include o gamă largă de clădiri situate în zone rezidențiale ale orașelor și orașelor. Acestea sunt clădiri rezidențiale, clădiri în scop administrativ și managerial, instituții de învățământ și științifice, magazine, clădiri pentru îngrijirea sănătății, în scop cultural, alimentație publică etc.

III. transformatoare

Transformator - un dispozitiv electromagnetic static având două sau mai multe înfășurări cuplate inductiv și conceput pentru a transforma un sistem de curent alternativ (primar) într-un alt sistem de curent alternativ (secundar) prin intermediul inducției electromagnetice.

Schema dispozitivului transformator

1 - înfășurarea primară a transformatorului
2 - circuit magnetic
3 - înfășurarea secundară a transformatorului
F- directia fluxului magnetic
U 1- tensiune pe infasurarea primara
U 2- tensiune pe înfăşurarea secundară

Primele transformatoare cu circuit magnetic deschis au fost propuse în 1876 de către P.N. Yablochkov, care le-a folosit pentru a alimenta o „lumânare” electrică. În 1885, oamenii de știință maghiari M. Deri, O. Blaty, K. Zipernovsky au dezvoltat transformatoare industriale monofazate cu circuit magnetic închis. În 1889-1891. M.O. Dolivo-Dobrovolsky a propus un transformator trifazat.

1. Numire

Transformatoarele sunt utilizate pe scară largă în diverse domenii:
Pentru transportul și distribuția energiei electrice
De obicei, la centralele electrice, generatoarele de curent alternativ generează energie electrică la o tensiune de 6-24 kV și este profitabil să se transmită energie electrică pe distanțe lungi la tensiuni mult mai mari (110, 220, 330, 400, 500 și 750 kV) . Prin urmare, la fiecare centrală se instalează transformatoare care cresc tensiunea.
Distribuția energiei electrice între întreprinderile industriale, localități, în orașe și zonele rurale, precum și în cadrul întreprinderilor industriale, se realizează prin linii aeriene și cabluri, la o tensiune de 220, 110, 35, 20, 10 și 6 kV. Prin urmare, transformatoarele trebuie instalate în toate nodurile de distribuție care reduc tensiunea la 220, 380 și 660 V.
Pentru a furniza circuitul dorit pentru pornirea supapelor în dispozitivele convertoare și pentru a potrivi tensiunea la ieșirea și intrarea convertorului (transformatoare convertitoare).
Pentru diverse scopuri tehnologice: sudare (transformatoare de sudura), alimentarea instalatiilor electrotermale (transformatoare cuptor electric), etc.
Pentru alimentarea diferitelor circuite de echipamente radio, echipamente electronice, dispozitive de comunicații și automatizări, aparate de uz casnic, pentru separarea circuitelor electrice ale diferitelor elemente ale acestor dispozitive, pentru potrivirea tensiunii etc.
Să includă instrumente electrice de măsură și unele aparate (relee etc.) în circuite electrice de înaltă tensiune sau în circuite prin care trec curenți mari, pentru a extinde limitele de măsurare și a asigura siguranța electrică. (transformatoare de masura)

2. Clasificare

Clasificarea transformatorului:

La programare: putere generala (utilizata in liniile de transport si distributie a energiei electrice) si aplicatii speciale (cuptor, redresor, sudura, transformatoare radio).
După tipul de răcire: cu răcire cu aer (transformatoare uscate) și ulei (transformatoare cu ulei).
În funcție de numărul de faze de pe partea primară: monofazat și trifazat.
După forma circuitului magnetic: tijă, blindat, toroidal.
După numărul de înfășurări pe fază: două înfășurări, trei înfășurări, mai multe înfășurări (mai mult de trei înfășurări).
După proiectarea înfășurărilor: cu înfășurări concentrice și alternative (disc).

3. Dispozitiv

Cel mai simplu transformator (transformator monofazat) este un dispozitiv format dintr-un miez de oțel și două înfășurări.

Principiul dispozitivului unui transformator monofazat cu două înfășurări
Miezul magnetic este sistemul magnetic al transformatorului, prin care se închide fluxul magnetic principal.
Atunci când înfășurării primare este aplicată o tensiune alternativă, în înfășurarea secundară este indus un EMF de aceeași frecvență. Dacă un receptor electric este conectat la înfășurarea secundară, atunci apare un curent electric în el și se stabilește o tensiune la bornele secundare ale transformatorului, care este ceva mai mică decât EMF și depinde într-o măsură relativ mică de sarcină.

Simbolul transformatorului:
a) - un transformator cu miez de oțel, b) - un transformator cu miez de ferită

4. Caracteristicile transformatorului

Puterea nominală a unui transformator este puterea pentru care este proiectat.
Tensiune primară nominală - tensiunea pentru care este proiectată înfășurarea primară a transformatorului.
Tensiune nominală secundară - tensiunea la bornele înfășurării secundare, obținută atunci când transformatorul este în gol și tensiunea nominală la bornele înfășurării primare.
Curenții nominali sunt determinați de puterea respectivă și tensiunea nominală.
Cea mai mare tensiune nominală a transformatorului este cea mai mare dintre tensiunile nominale ale înfășurărilor transformatorului.
Cea mai mică tensiune nominală este cea mai mică dintre tensiunile nominale ale înfășurărilor transformatorului.
Tensiune nominală medie - tensiunea nominală, care este intermediară între tensiunea nominală cea mai mare și cea mai scăzută a înfășurărilor transformatorului.

5. Moduri

5.1 Funcționare în gol

Mod inactiv - modul de funcționare al transformatorului, în care înfășurarea secundară a transformatorului este deschisă, iar tensiunea alternativă este aplicată la bornele înfășurării primare.

Un curent curge în înfășurarea primară a unui transformator conectat la o sursă de curent alternativ, în urma căruia apare un flux magnetic alternativ în miez Φ pătrunzând ambele înfăşurări. Deoarece Φ este același în ambele înfășurări ale transformatorului, schimbarea Φ duce la apariția aceluiași EMF de inducție în fiecare tură a înfășurărilor primare și secundare. Valoarea instantanee a fem de inducție eîn orice tură a înfășurărilor este aceeași și este determinată de formula:

unde este amplitudinea EMF într-o tură.
Amplitudinea EMF de inducție în înfășurările primare și secundare va fi proporțională cu numărul de spire din înfășurarea corespunzătoare:

Unde N 1și N 2- numărul de ture din ele.
Căderea de tensiune pe înfășurarea primară, ca la un rezistor, este foarte mică în comparație cu ε 1, și deci pentru valorile efective ale tensiunii în primar U 1 si secundare U 2înfășurări, următoarea expresie va fi adevărată:

K- raportul de transformare. La K>1 transformator coborâtor și când K<1 - повышающий.

5.2 Modul de scurtcircuit

Modul de scurtcircuit - un mod în care ieșirile înfășurării secundare sunt închise de un conductor de curent cu o rezistență egală cu zero ( Z=0).

Un scurtcircuit al transformatorului în condiții de funcționare creează un mod de urgență, deoarece curentul secundar, și deci cel primar, crește de câteva zeci de ori față de cel nominal. Prin urmare, în circuitele cu transformatoare se asigură protecția care, în cazul unui scurtcircuit, oprește automat transformatorul.

Trebuie să se distingă două moduri de scurtcircuit:

Mod de urgență - când înfășurarea secundară este închisă la tensiunea primară nominală. Cu un astfel de circuit, curenții cresc cu un factor de 15-20. Înfășurarea este deformată, iar izolația este carbonizată. Arde și fierul. Acesta este modul greu. Protectia maxima si gaz deconecteaza transformatorul de la retea in cazul unui scurtcircuit de urgenta.

Un mod experimental de scurtcircuit este un mod în care înfășurarea secundară este scurtcircuitată și o astfel de tensiune redusă este furnizată înfășurării primare, atunci când curentul nominal trece prin înfășurări - aceasta este REGATUL UNIT- tensiune de scurtcircuit.

În condiții de laborator, poate fi efectuat un scurtcircuit de testare al transformatorului. În acest caz, exprimată în procente, tensiunea REGATUL UNIT, la I 1 \u003d I 1nom desemna Regatul Unitși se numește tensiunea de scurtcircuit a transformatorului:

Unde U 1nom- tensiune primară nominală.

Aceasta este caracteristica transformatorului, indicată în pașaport.

5.3 Modul de încărcare

Modul de sarcină al transformatorului este modul de funcționare al transformatorului în prezența curenților în cel puțin două dintre înfășurările sale principale, fiecare dintre acestea fiind închisă la un circuit extern, în timp ce curenții care circulă în două sau mai multe înfășurări în modul inactiv sunt nu se ține cont:

Dacă la înfășurarea primară a transformatorului este conectată o tensiune U 1, și conectați înfășurarea secundară la sarcină, curenții vor apărea în înfășurări eu 1și eu 2. Acești curenți vor crea fluxuri magnetice Φ 1și Φ2îndreptate unul către celălalt. Fluxul magnetic total din circuitul magnetic scade. Ca urmare, EMF indus de debitul total ε 1și ε 2 scădea. Tensiune RMS U 1 ramane neschimbat. Scădea ε 1 determină o creștere a curentului eu 1:

Cu curent crescând eu 1 curgere Φ 1 crește suficient pentru a compensa efectul de demagnetizare al fluxului Φ2. Echilibrul este restabilit practic la aceeași valoare a debitului total.

IV. Transmisia energiei electrice

Transmiterea energiei electrice de la centrala la consumatori este una dintre cele mai importante sarcini ale industriei energetice.
Electricitatea este transmisă preponderent prin linii aeriene de transport de curent alternativ (TL), deși există o tendință de utilizare în creștere a liniilor de cablu și a liniilor de curent continuu.

Necesitatea de a transmite energie electrică la distanță se datorează faptului că energia electrică este generată de centrale mari cu unități puternice și este consumată de consumatorii de energie relativ scăzută, repartizați pe o suprafață mare. Tendința de concentrare a capacităților de generare se explică prin faptul că odată cu creșterea acestora scad costurile relative pentru construcția centralelor electrice, iar costul energiei electrice produse scade.
Amplasarea centralelor puternice se realizează ținând cont de o serie de factori, cum ar fi disponibilitatea resurselor energetice, tipul acestora, rezervele și posibilitățile de transport, condițiile naturale, capacitatea de a funcționa ca parte a unui singur sistem energetic etc. Adesea, astfel de centrale electrice se dovedesc a fi semnificativ îndepărtate de principalele centre de consum de energie electrică. Funcționarea sistemelor unificate de energie electrică care acoperă teritorii vaste depinde de eficiența transportului de energie electrică la distanță.
Este necesar să transferați energie electrică din locurile de producție către consumatori cu pierderi minime. Principalul motiv pentru aceste pierderi este conversia unei părți din electricitate în energia internă a firelor, încălzirea acestora.

Conform legii Joule-Lenz, cantitatea de căldură Q, eliberat în timpul t în conductor prin rezistență Rîn timpul trecerii curentului eu, este egal cu:

Din formula rezultă că, pentru a reduce încălzirea firelor, este necesar să se reducă puterea curentului în ele și rezistența lor. Pentru a reduce rezistența firelor, creșteți diametrul acestora, totuși, firele foarte groase care atârnă între suporturile liniilor electrice se pot rupe sub acțiunea gravitației, mai ales în timpul zăpezii. În plus, odată cu creșterea grosimii firelor, costul acestora crește și sunt fabricate dintr-un metal relativ scump - cupru. Prin urmare, o modalitate mai eficientă de a minimiza pierderile de energie în transportul electricității este reducerea intensității curentului în fire.
Astfel, pentru a reduce încălzirea firelor la transmiterea energiei electrice pe distanțe lungi, este necesar ca curentul din acestea să fie cât mai mic.
Puterea curentului este egală cu produsul dintre puterea curentului și tensiunea:

Prin urmare, pentru a economisi puterea transmisă pe distanțe lungi, este necesar să creșteți tensiunea cu aceeași cantitate cu care a fost redusă puterea curentului în fire:

Din formulă rezultă că la valori constante ale puterii transmise a curentului și rezistenței firelor, pierderile de încălzire în fire sunt invers proporționale cu pătratul tensiunii din rețea. Prin urmare, pentru a transmite energie electrică pe distanțe de câteva sute de kilometri, se folosesc linii electrice de înaltă tensiune (TL), a căror tensiune între firele este de zeci și uneori de sute de mii de volți.
Cu ajutorul liniilor electrice, centralele învecinate sunt combinate într-o singură rețea, numită sistem de alimentare. Sistemul energetic unificat al Rusiei include un număr mare de centrale electrice controlate dintr-un singur centru și oferă consumatorilor alimentare neîntreruptă.

V. GOELRO

1. Istorie

GOELRO (Comisia de Stat pentru Electrificarea Rusiei) este un organism creat la 21 februarie 1920 pentru a dezvolta un proiect de electrificare a Rusiei după Revoluția din octombrie 1917.

Peste 200 de oameni de știință și tehnicieni au fost implicați în lucrările comisiei. G.M. a condus comisia. Krzhizhanovsky. Comitetul Central al Partidului Comunist și personal cotidianul V. I. Lenin au condus lucrările comisiei GOELRO, au determinat principalele prevederi fundamentale ale planului de electrificare a țării.

Până la sfârșitul anului 1920, comisia depusese o muncă enormă și pregătise Planul de electrificare a RSFSR, un volum de 650 de pagini de text cu hărți și scheme de electrificare a regiunilor.
Planul GOELRO, conceput pentru 10-15 ani, a implementat ideile lui Lenin de a electrifica întreaga țară și de a crea o mare industrie.
În domeniul economiei energiei electrice, planul a constat într-un program conceput pentru refacerea și reconstrucția industriei de energie electrică antebelică, construirea a 30 de centrale regionale și construirea de centrale termice regionale puternice. S-a planificat dotarea centralelor electrice cu cazane mari și turbine pentru acea perioadă.
Una dintre ideile principale ale planului a fost utilizarea pe scară largă a vastelor resurse hidroenergetice ale țării. S-a prevăzut o reconstrucție radicală pe baza electrificării tuturor ramurilor economiei naționale a țării și, în primul rând, a creșterii industriei grele și a distribuirii raționale a industriei în toată țara.
Implementarea planului GOELRO a început în condițiile dificile ale Războiului Civil și devastării economice.

Din 1947, URSS este pe primul loc în Europa și pe locul al doilea în lume în ceea ce privește producerea de energie electrică.

Planul GOELRO a jucat un rol uriaș în viața țării noastre: fără el, nu ar fi fost posibilă aducerea URSS în rândurile celor mai dezvoltate țări din lume într-un timp atât de scurt. Implementarea acestui plan a modelat întreaga economie internă și încă o determină în mare măsură.

Elaborarea și punerea în aplicare a planului GOELRO a devenit posibilă și numai datorită unei combinații de mulți factori obiectivi și subiectivi: potențialul industrial și economic considerabil al Rusiei prerevoluționare, nivelul înalt al școlii științifice și tehnice ruse, concentrarea tuturor puterea economică și politică, forța și voința ei, precum și mentalitatea tradițională conciliar-comunală a poporului și atitudinea lor ascultătoare și încrezătoare față de conducătorii supremi.
Planul GOELRO și implementarea lui au dovedit eficiența ridicată a sistemului de planificare de stat în condiții de putere rigid centralizată și au predeterminat dezvoltarea acestui sistem pentru multe decenii de acum încolo.

2. Rezultate

Până la sfârșitul anului 1935, programul de construcție electrică a fost depășit de mai multe ori.

În loc de 30, au fost construite 40 de centrale electrice regionale, la care, împreună cu alte mari stații industriale, au fost puse în funcțiune 6.914 mii kW de capacitate (din care 4.540 mii kW regionale, de aproape trei ori mai mult decât conform planului GOELRO).
În 1935, printre centralele regionale existau 13 centrale electrice de 100.000 kW.

Înainte de revoluție, capacitatea celei mai mari centrale electrice din Rusia (prima Moscova) era de numai 75 mii kW; nu exista o singură centrală hidroelectrică mare. Până la începutul anului 1935, capacitatea totală instalată a hidrocentralelor ajunsese la aproape 700.000 kW.
Cea mai mare din lume la acea vreme, a fost construită centrala hidroelectrică Nipru, Svirskaya 3rd, Volkhovskaya și altele.La cel mai înalt punct al dezvoltării sale, Sistemul Energetic Unificat al URSS a depășit în multe privințe sistemele energetice ale țărilor dezvoltate din Europa și America.

Electricitatea era practic necunoscută în sate înainte de revoluție. Marii proprietari de terenuri au instalat centrale electrice mici, dar numărul lor era puțin.

Electricitatea a început să fie folosită în agricultură: în mori, tăietori de furaje, mașini de curățat cereale și gatere; în industrie, iar mai târziu - în viața de zi cu zi.

Lista literaturii folosite

Venikov V. A., Transmisia de putere pe distanțe lungi, M.-L., 1960;
Sovalov S. A., Moduri de transmisie a puterii 400-500 kv. EES, M., 1967;
Bessonov, L.A. Bazele teoretice ale ingineriei electrice. Circuite electrice: manual / L.A. Bessonov. - Ed. a 10-a. — M.: Gardariki, 2002.
Inginerie electrică: Complex educațional și metodic. /ȘI. M. Kogol, G. P. Dubovitsky, V. N. Borodianko, V. S. Gun, N. V. Klinachev, V. V. Krymsky, A. Ya. Ergard, V. A. Yakovlev; Editat de N.V.Klinacheva. - Celiabinsk, 2006-2008.
Sisteme electrice, v. 3 - Transmisia puterii prin curent alternativ și continuu de înaltă tensiune, M., 1972.

Ne pare rău, nu s-a găsit nimic.

Acasă > Rezumat

abstract

în fizică

pe tema „Producerea, transportul și utilizarea energiei electrice”

Elevii de clasa a XI-a A

MOU școala numărul 85

Catherine.

Profesor:

2003

Plan abstract.

Introducere. 1. Generarea de energie electrică.

tipuri de centrale electrice. surse alternative de energie.2. Transmisia energiei electrice.

transformatoare.3. Utilizarea energiei electrice.

Introducere.

Nașterea energiei a avut loc în urmă cu câteva milioane de ani, când oamenii au învățat să folosească focul. Focul le dădea căldură și lumină, era o sursă de inspirație și optimism, o armă împotriva dușmanilor și a animalelor sălbatice, un remediu, un asistent în agricultură, un conservant alimentar, un instrument tehnologic etc. Minunatul mit al lui Prometeu, care a dat oamenilor foc, a apărut în Grecia Antică mult mai târziu decât în multe părți ale lumii, metode destul de sofisticate de manipulare a focului, producerea și stingerea acestuia, conservarea focului și utilizare rațională combustibil. Timp de mulți ani, focul a fost întreținut prin arderea surselor de energie vegetală (lemn, arbuști, stuf, iarbă, alge uscate etc.), apoi s-a descoperit că pentru întreținerea focului se pot folosi substanțe fosile: cărbune, petrol. , șisturi, turbă. Astăzi, energia rămâne componenta principală a vieții umane. Face posibilă crearea diferitelor materiale și este unul dintre principalii factori în dezvoltarea noilor tehnologii. Pur și simplu, fără a stăpâni diverse tipuri de energie, o persoană nu este capabilă să existe pe deplin.

Generarea de energie electrică.

Tipuri de centrale electrice.

Centrala termica (TPP), o centrală electrică care generează energie electrică ca urmare a conversiei energiei termice eliberate în timpul arderii combustibililor fosili. Primele centrale termice au apărut la sfârșitul secolului al XIX-lea și s-au răspândit. La mijlocul anilor '70 ai secolului al XX-lea, TPP-urile erau principalul tip de stații electrice. La centralele termice, energia chimică a combustibilului este transformată mai întâi în energie mecanică și apoi în energie electrică. Combustibilul pentru o astfel de centrală poate fi cărbune, turbă, gaz, șist petrolier, păcură. Centralele termice se împart în condensare(IES), conceput pentru a genera numai energie electrică și centrale termice combinate(CHP), producând pe lângă energie termică electrică sub formă de apă caldă și abur. IES-urile mari de importanță districtuală sunt numite centrale electrice districtuale de stat (GRES). Cea mai simplă diagramă schematică a unui IES pe cărbune este prezentată în figură. Cărbunele este alimentat în buncărul de combustibil 1, iar din acesta - în instalația de zdrobire 2, unde se transformă în praf. Praful de cărbune pătrunde în cuptorul generatorului de abur (cazanul de abur) 3, care are un sistem de conducte în care circulă apă purificată chimic, numită apă de alimentare. În cazan, apa se încălzește, se evaporă, iar aburul saturat rezultat este adus la o temperatură de 400-650 ° C și, sub o presiune de 3-24 MPa, intră în turbina cu abur 4 prin conducta de abur. parametrii depind de puterea unităților. Centralele termice în condensare au o eficiență scăzută (30-40%), deoarece cea mai mare parte a energiei se pierde cu gazele de ardere și apa de răcire a condensatorului. Este avantajos să se construiască IES în imediata apropiere a locurilor de extracție a combustibilului. În același timp, consumatorii de energie electrică pot fi amplasați la o distanță considerabilă de stație. centrala combinata termica si electrica diferă de stația de condensare cu o turbină specială de încălzire instalată pe ea cu extracție a aburului. La CHPP, o parte a aburului este utilizată complet în turbină pentru a genera energie electrică în generatorul 5 și apoi intră în condensatorul 6, în timp ce cealaltă parte, care are o temperatură și presiune ridicată, este preluată din treapta intermediară a centralei. turbină și folosită pentru alimentarea cu căldură. Condensul este furnizat de pompa 7 prin dezaeratorul 8 și mai departe de pompa de alimentare 9 către generatorul de abur. Cantitatea de abur extras depinde de nevoile întreprinderilor de energie termică. Eficiența CHP ajunge la 60-70%. Astfel de stații sunt de obicei construite în apropierea consumatorilor - întreprinderi industriale sau zone rezidențiale. Cel mai adesea lucrează pe combustibil importat. Mult mai puțin răspândite sunt stațiile termice cu turbina de gaz(GTPS), abur-gaz(PGES) și fabrici de motorină. Combustibilul gazos sau lichid este ars în camera de ardere GTPP; produsele de ardere cu o temperatură de 750-900 ºС intră în turbina cu gaz care rotește generatorul electric. Eficiența unor astfel de centrale termice este de obicei de 26-28%, puterea este de până la câteva sute de MW . GTPP-urile sunt de obicei folosite pentru a acoperi vârfurile de sarcină electrică. Eficiența unui SGPP poate ajunge la 42 - 43%.Cele mai economice sunt centralele mari termice cu turbine cu abur (abreviate ca TPP-uri). Majoritatea termocentralelor din țara noastră folosesc drept combustibil praful de cărbune. Pentru a genera 1 kWh de energie electrică, sunt cheltuite câteva sute de grame de cărbune. Într-un cazan cu abur, peste 90% din energia eliberată de combustibil este transferată în abur. În turbină, energia cinetică a jeturilor de abur este transferată către rotor. Arborele turbinei este conectat rigid la arborele generatorului. Turbinele moderne cu abur pentru centrale termice sunt mașini foarte avansate, de mare viteză, foarte economice, cu o durată lungă de viață. Puterea lor într-o versiune cu un singur arbore ajunge la 1 milion 200 mii kW, iar aceasta nu este limita. Astfel de mașini sunt întotdeauna în mai multe etape, adică au de obicei câteva zeci de discuri cu lame de lucru și același număr, în fața fiecărui disc, de grupuri de duze prin care curge un jet de abur. Presiunea și temperatura aburului se reduc treptat. Se știe din cursul fizicii că eficiența motoarelor termice crește odată cu creșterea temperaturii inițiale a fluidului de lucru. Prin urmare, aburul care intră în turbină este adus la parametri înalți: temperatura este de aproape 550 ° C și presiunea este de până la 25 MPa. Eficiența TPP ajunge la 40%. Cea mai mare parte a energiei se pierde odată cu aburul fierbinte de evacuare. Centrala hidroelectrica (HPP), un complex de structuri și echipamente prin care energia curgerii apei este convertită în energie electrică. HPP constă dintr-un circuit în serie structuri hidrotehnice, asigurarea concentrației necesare a fluxului de apă și crearea presiunii și a echipamentelor de putere care transformă energia apei care se mișcă sub presiune în energie mecanică de rotație, care, la rândul ei, este transformată în energie electrică. Capul hidrocentralei este creat prin concentrarea căderii râului în tronsonul folosit de baraj, sau derivare, sau baraj și derivație împreună. Echipamentul principal de putere al CHE este situat în clădirea CHE: în sala mașinilor centralei electrice - unitati hidraulice, echipamente auxiliare, dispozitive automate de control și monitorizare; în postul central de comandă - consola operator-dispecer sau operator hidrocentrala. Amplificare statie de transformare Este amplasat atât în interiorul clădirii HPP, cât și în clădiri separate sau în spații deschise. Dispozitive de distribuție adesea situat într-o zonă deschisă. Clădirea centralei electrice poate fi împărțită în secțiuni cu una sau mai multe unități și echipament auxiliar separate de părțile adiacente ale clădirii. La clădirea hidrocentralei sau în interiorul acesteia se creează un loc de montaj pentru montarea și repararea diverselor utilaje și pentru operațiuni auxiliare de întreținere a hidrocentralei. După capacitatea instalată (în MW) distinge între centralele hidroelectrice puternic(Sf. 250), in medie(până la 25) și mic(până la 5). Puterea hidrocentralei depinde de presiune (diferența dintre nivelurile din amonte și din aval ), debitul de apă utilizat în turbinele hidraulice și eficiența unității hidraulice. Din mai multe motive (datorită, de exemplu, modificări sezoniere ale nivelului apei din rezervoare, variabilitate a sarcinii sistemului energetic, repararea unităților hidroelectrice sau a structurilor hidraulice etc.), presiunea și debitul apei sunt constant. schimbare și, în plus, debitul se modifică la reglare - generarea de energie a CP-urilor. Există cicluri anuale, săptămânale și zilnice ale modului de funcționare HPP. În funcție de presiunea maximă utilizată, HPP-urile sunt împărțite în presiune ridicata(peste 60 m), presiune medie(de la 25 la 60 m)și presiune scăzută(de la 3 la 25 m). Pe râurile plate, presiunea depășește rar 100 m, in conditii de munte, prin baraj, se pot crea presiuni de pana la 300 mși mai mult, și cu ajutorul derivației - până la 1500 m. Subdiviziunea HPP în funcție de presiunea utilizată este aproximativă, condiționată. Conform schemei de utilizare a resurselor de apă și concentrației presiunilor, CHE sunt de obicei împărțite în canal, aproape de baraj, deviatie cu derivatie sub presiune si fara presiune, stocare mixta, pompatași maree. În CHE la cursul râului și în apropierea barajului, presiunea apei este creată de un baraj care blochează râul și ridică nivelul apei în amonte. În același timp, unele inundații ale văii râului sunt inevitabile. Hidrocentralele la curgere și în apropierea barajului sunt construite atât pe râuri joase, cât și pe râuri de munte, în văile înguste comprimate. HPP-urile la cursul râului se caracterizează prin capete de până la 30-40 m. La presiuni mai mari, se dovedește a fi nepractic să se transfere presiunea hidrostatică a apei în clădirea centralei hidroelectrice. În acest caz, tipul baraj Centrala hidroelectrică, în care frontul de presiune este blocat de un baraj pe toată lungimea sa, iar clădirea hidrocentralei se află în spatele barajului, se învecinează cu aval. Un alt tip de layout lângă baraj Centrala hidroelectrică corespunde condițiilor montane cu debite relativ scăzute ale râului. LA derivativ Centrala hidroelectrică concentrarea căderii râului se realizează prin derivare; apa de la începutul tronsonului uzat al râului este deviată din canalul râului printr-o conductă, cu o pantă semnificativ mai mică decât panta medie a râului în acest tronson și cu redresarea curbelor și virajelor canalului. Sfârșitul derivării este adus la locația clădirii CHE. Apa uzată este fie returnată în râu, fie alimentată la următoarea CHE de derivație. Derivarea este benefică atunci când panta râului este mare. Un loc aparte în rândul CHE îl ocupă centrale cu acumulare prin pompare(PSPP) și centralele mareomotrice(PES). Construcția unei centrale cu acumulare prin pompare se datorează unei creșteri a cererii de putere de vârf în sistemele mari de energie, ceea ce determină capacitatea de generare necesară pentru acoperirea sarcinilor de vârf. Capacitatea centralei de acumulare cu pompare de a acumula energie se bazează pe faptul că energia electrică liberă în sistemul de alimentare pentru o anumită perioadă de timp este utilizată de unitățile de stocare pompate, care, funcționând în regim de pompare, pompează apa din rezervor în bazinul de stocare superior. În timpul vârfurilor de sarcină, energia acumulată este returnată la sistemul de alimentare (apa din piscina superioară intră în conducta de presiune și rotește unitățile hidraulice care funcționează în modul generator curent). PES transformă energia mareelor în energie electrică. Puterea electrică a hidrocentralelor mareeoelectrice, datorită unor caracteristici asociate cu caracterul periodic al mareelor, poate fi utilizată în sistemele electrice numai în combinație cu energia centralelor de reglare, care compensează scăderile puterii mareelor. centrale electrice în timpul zilei sau lunilor. Cea mai importantă caracteristică a resurselor hidroenergetice în comparație cu resursele de combustibil și energie este reînnoirea continuă a acestora. Lipsa necesarului de combustibil pentru CHE determină costul scăzut al energiei electrice generate la CHE. Prin urmare, construcția de hidrocentrale, în ciuda investițiilor de capital semnificative, specifice la 1 kW capacitatea instalată și timpul îndelungat de construcție, au avut și au o importanță deosebită, mai ales atunci când este asociată cu amplasarea industriilor intensive din punct de vedere electric. Centrală nucleară (NPP), o centrală electrică în care energia atomică (nucleară) este convertită în energie electrică. Generatorul de energie de la o centrală nucleară este un reactor nuclear. Căldura care este eliberată în reactor ca urmare a unei reacții în lanț de fisiune a nucleelor unor elemente grele, apoi, la fel ca în centralele termice convenționale (TPP), este transformată în energie electrică. Spre deosebire de centralele termice care funcționează pe combustibili fosili, centralele nucleare funcționează foc nuclear-decât(bazat pe 233 U, 235 U, 239 Pu). S-a stabilit că resursele energetice mondiale de combustibil nuclear (uraniu, plutoniu etc.) depășesc semnificativ resursele energetice ale rezervelor naturale de combustibil organic (petrol, cărbune, gaz natural si etc.). Acest lucru deschide perspective largi pentru satisfacerea cererii în creștere rapidă de combustibil. În plus, este necesar să se țină seama de volumul în continuă creștere al consumului de cărbune și petrol în scopuri tehnologice al industriei chimice mondiale, care devine un concurent serios al centralelor termice. În ciuda descoperirii de noi zăcăminte de combustibil organic și a îmbunătățirii metodelor de extracție a acestuia, există o tendință în lume către o creștere relativă a costului acestuia. Acest lucru creează cele mai dificile condiții pentru țările cu rezerve limitate de combustibili fosili. Există o nevoie evidentă de dezvoltare rapidă a energiei nucleare, care ocupă deja un loc proeminent în balanța energetică a unui număr de țări industriale ale lumii. O diagramă schematică a unei centrale nucleare cu un reactor nuclear răcit cu apă este prezentată în fig. 2. Căldura generată în miez reactor lichid de racire, este preluată de apa din primul circuit, care este pompată prin reactor de o pompă de circulație. Apa încălzită din reactor intră în schimbătorul de căldură (generatorul de abur) 3, unde transferă căldura primită în reactor în apa circuitului al 2-lea. Apa din al 2-lea circuit se evaporă în generatorul de abur și se formează abur, care apoi intră în turbină 4.
Cel mai adesea, la centralele nucleare se folosesc 4 tipuri de reactoare cu neutroni termici: 1) reactoare răcite cu apă cu apă obișnuită ca moderator și lichid de răcire; 2) grafit-apă cu lichid de răcire cu apă și moderator din grafit; 3) apă grea cu un lichid de răcire cu apă și apă grea ca moderator; 4) graffito - gaz cu un lichid de răcire pe gaz și un moderator de grafit. Alegerea tipului de reactor utilizat predominant este determinată în principal de experiența acumulată în suportul reactorului, precum și de disponibilitatea echipamentelor industriale necesare, a materiilor prime etc. Reactorul și sistemele sale de întreținere includ: reactorul propriu-zis cu protecţie , schimbătoare de căldură, pompe sau suflante de gaz care circulă lichidul de răcire, conducte și fitinguri pentru circulația circuitului, dispozitive de reîncărcare a combustibilului nuclear, sisteme speciale de ventilație, răcire de urgență etc. Pentru a proteja personalul centralei nucleare de expunerea la radiații, reactorul este inconjurat de protectie biologica, materialul principal pentru care sunt betonul, apa, nisipul serpentin. Echipamentul circuitului reactorului trebuie să fie complet etanșat. Este prevăzut un sistem de monitorizare a locurilor de posibile scurgeri de lichid de răcire, se iau măsuri pentru ca apariția scurgerilor și ruperilor în circuit să nu conducă la emisii radioactive și poluare a incintei CNE și a zonei înconjurătoare. Aerul radioactiv și o cantitate mică de vapori de lichid de răcire, din cauza prezenței scurgerilor din circuit, sunt îndepărtate din incinta CNE nesupravegheată printr-un sistem special de ventilație, în care sunt prevăzute filtre de curățare și suporturi de gaz pentru a elimina posibilitatea poluării atmosferice. Serviciul de control dozimetric urmărește îndeplinirea de către personalul CNE a regulilor de radioprotecție. Disponibilitate protectie biologica, sistemele speciale de ventilație și răcire de urgență și serviciile de control dozimetric vă permit să vă asigurați complet personal de serviciu NPP din efectele nocive ale expunerii radioactive. Centralele nucleare, care sunt cel mai modern tip de centrale electrice, au o serie de avantaje semnificative față de alte tipuri de centrale electrice: în condiții normale de funcționare, nu poluează absolut mediul, nu necesită legarea la o sursă de materii prime. și, în consecință, poate fi plasat aproape oriunde. Noile unități electrice au o capacitate aproape egală cu cea a unei hidrocentrale medii, dar factorul de utilizare a capacității instalate la centralele nucleare (80%) îl depășește semnificativ pe cel al hidrocentralelor sau centralelor termice. Practic, nu există dezavantaje semnificative ale centralelor nucleare în condiții normale de funcționare. Totuși, nu se poate să nu sesizeze pericolul centralelor nucleare în eventuale circumstanțe de forță majoră: cutremure, uragane etc. - aici modelele vechi de unități de putere prezintă un potențial pericol de contaminare prin radiații a teritoriilor din cauza supraîncălzirii necontrolate a reactorului.

Surse alternative de energie.

Energia soarelui. Recent, interesul pentru problema utilizării energiei solare a crescut dramatic, deoarece potențialul de energie bazat pe utilizarea radiației solare directe este extrem de mare. Cel mai simplu colector de radiație solară este o foaie de metal înnegrită (de obicei de aluminiu), în interiorul căreia există țevi în care circulă un lichid. Încălzit cu energia solară absorbită de colector, lichidul este furnizat pentru utilizare directă. Energia solară este unul dintre tipurile de producție de energie cu cea mai mare intensitate de materiale. Utilizarea pe scară largă a energiei solare atrage după sine o creștere gigantică a necesarului de materiale și, în consecință, de resurse de muncă pentru extracția materiilor prime, îmbogățirea acestora, producerea materialelor, fabricarea heliostatelor, colectoarelor, altor echipamente, si transportul acestora. Până acum, energia electrică generată de razele soarelui este mult mai scumpă decât cea obținută prin metode tradiționale. Oamenii de știință speră că experimentele pe care le vor desfășura la instalațiile și stațiile experimentale vor ajuta la rezolvarea problemelor nu numai tehnice, ci și economice. energie eoliana. Energia maselor de aer în mișcare este enormă. Rezervele de energie eoliană sunt de peste o sută de ori mai mari decât rezervele de hidroenergie ale tuturor râurilor planetei. Vânturile bat în mod constant și peste tot pe pământ. Condițiile climatice permit dezvoltarea energiei eoliene într-o zonă vastă. Dar în zilele noastre, motoarele eoliene acoperă doar o miime din necesarul de energie al lumii. Prin urmare, specialiștii în construcția de avioane sunt implicați în crearea designurilor roții eoliene, inima oricărei centrale eoliene, care sunt capabili să aleagă cel mai potrivit profil al lamei și să-l exploreze într-un tunel de vânt. Prin eforturile oamenilor de știință și inginerilor, au fost create o mare varietate de modele de turbine eoliene moderne. Energia Pământului. Din cele mai vechi timpuri, oamenii au știut despre manifestările spontane ale energiei gigantice care pândesc în intestinele globului. Memoria omenirii păstrează legende despre erupțiile vulcanice catastrofale care au adus milioane de vieți omenești, au schimbat de nerecunoscut aspectul multor locuri de pe Pământ. Puterea erupției chiar și a unui vulcan relativ mic este colosală, depășește de multe ori puterea celor mai mari centrale electrice create de mâinile omului. Adevărat, nu este nevoie să vorbim despre utilizarea directă a energiei erupțiilor vulcanice, până acum oamenii nu au posibilitatea de a reduce acest element recalcitrant.Energia Pământului este potrivită nu numai pentru încălzirea camerelor, așa cum este cazul. în Islanda, dar și pentru generarea de energie electrică. Centralele electrice care folosesc izvoare subterane calde funcționează de mult timp. Prima astfel de centrală, încă destul de mică, a fost construită în 1904 în micul oraș italian Larderello. Treptat, capacitatea centralei a crescut, au intrat în funcțiune tot mai multe unități noi, au fost folosite noi surse de apă caldă, iar astăzi puterea stației a atins deja o valoare impresionantă de 360 de mii de kilowați.

Transmisia energiei electrice.

Transformatoare.

Ați achiziționat un frigider ZIL. Vânzătorul v-a avertizat că frigiderul este proiectat pentru o tensiune de rețea de 220 V. Și în casa dvs. tensiunea de rețea este de 127 V. Un impas? Deloc. Trebuie doar să faceți un cost suplimentar și să cumpărați un transformator. Transformator- un dispozitiv foarte simplu care iti permite atat cresterea cat si scaderea tensiunii. Conversia AC se realizează folosind transformatoare. Pentru prima dată, transformatoarele au fost folosite în 1878 de omul de știință rus P.N. Yablochkov pentru a alimenta „lumânările electrice” pe care le-a inventat, o nouă sursă de lumină la acea vreme. Ideea lui P. N. Yablochkov a fost dezvoltată de un angajat al Universității din Moscova I. F. Usagin, care a proiectat transformatoare îmbunătățite.Transformatorul constă dintr-un miez de fier închis, pe care sunt puse două (uneori mai multe) bobine cu înfășurări de sârmă (Fig. 1) . Una dintre înfășurări, numită primară, este conectată la o sursă de tensiune alternativă. A doua înfășurare, la care este conectată „sarcina”, adică dispozitivele și dispozitivele care consumă energie electrică, se numește secundar.

Fig.1 Fig.2

Schema dispozitivului unui transformator cu două înfășurări este prezentată în Figura 2, iar simbolul adoptat pentru acesta este în Figura. 3.

Acțiunea transformatorului se bazează pe fenomenul de inducție electromagnetică. Când un curent alternativ trece prin înfășurarea primară, în miezul de fier apare un flux magnetic alternativ, care excită EMF de inducție în fiecare înfășurare. Mai mult, valoarea instantanee a fem-ului de inducție e în orice rotire a înfășurării primare sau secundare conform legii lui Faraday este determinată de formula:

e = -Δ F/Δ t

În cazul în care un F= Ф 0 сosωt, atunci e \u003d ω F 0 păcatω t, sau e =E 0 păcatω t , Unde E 0 \u003d ω Ф 0 - amplitudinea EMF într-o tură. În înfășurarea primară, care are P 1 spire, inducție EMF totală e 1 este egal cu P 1 e. Există EMF totală în înfășurarea secundară. e 2 este egal cu P 2 e, Unde P 2 - numărul de spire ale acestei înfășurări.

De aici rezultă că

e 1 e 2 = P 1 P 2 . (1) Suma tensiunii u 1 , aplicat înfășurării primare și EMF e 1 ar trebui să fie egală cu căderea de tensiune în înfășurarea primară: u 1 + e 1 = i 1 R 1 , Unde R 1 este rezistența activă a înfășurării și i 1 este curentul din el. Această ecuație decurge direct din ecuația generală. De obicei, rezistența activă a înfășurării este mică și un membru i 1 R 1 poate fi neglijat. Asa de u 1 ≈ - e 1 . (2) Când înfășurarea secundară a transformatorului este deschisă, nu curge curent în ea, iar relația este valabilă:

u 2 ≈ - e 2 . (3)

Deoarece valorile instantanee ale fem e 1 și e 2 schimbare de fază, atunci raportul lor din formula (1) poate fi înlocuit cu raportul valorilor efective E 1 șiE 2 aceste EMF sau, ținând cont de egalitățile (2) și (3), raportul valorilor tensiunii efective U 1 si tu 2 .

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

Valoare k numit raport de transformare. În cazul în care un k>1, atunci transformatorul este step-down, cu k<1 - în creștere.Când circuitul înfășurării secundare este închis, curent curge în el. Apoi relația u 2 ≈ - e 2 nu mai este îndeplinită întocmai și, în consecință, legătura dintre U 1 si tu 2 devine mai complex decât în ecuația (4).Conform legii conservării energiei, puterea din circuitul primar trebuie să fie egală cu puterea din circuitul secundar: U 1 eu 1 = U 2 eu 2, (5) unde eu 1 și eu 2 - valori efective ale forței în înfășurările primare și secundare.

De aici rezultă că

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

Aceasta înseamnă că prin creșterea tensiunii de mai multe ori cu ajutorul unui transformator, reducem curentul cu aceeași cantitate (și invers).

Datorită pierderilor de energie inevitabile pentru generarea de căldură în înfășurări și miezul de fier, ecuațiile (5) și (6) sunt îndeplinite aproximativ. Cu toate acestea, la transformatoarele moderne de mare putere, pierderile totale nu depășesc 2-3%.

Mașinile de sudură necesită transformatoare coborâtoare. Sudarea necesită curenți foarte mari, iar transformatorul aparatului de sudură are o singură tură de ieșire.

Transmisia energiei electrice

Q=I 2 Rt unde R este rezistența liniei. Cu o linie lungă, transportul de energie poate deveni, în general, neprofitabil din punct de vedere economic. Pentru a reduce pierderile, puteți, desigur, să urmați calea de reducere a rezistenței R a liniei prin creșterea ariei secțiunii transversale a firelor. Dar pentru a reduce R, de exemplu, cu un factor de 100, masa firului trebuie, de asemenea, crescută cu un factor de 100. Este clar că o cheltuială atât de mare de metal neferos scump nu poate fi permisă, ca să nu mai vorbim de dificultățile de fixare a firelor grele pe catarge înalte etc. Prin urmare, pierderile de energie în linie sunt reduse în alt mod: prin reducerea curentului. in linie. De exemplu, o scădere a curentului cu un factor de 10 reduce cantitatea de căldură eliberată în conductori de 100 de ori, adică se obține același efect ca și din greutatea de o sută de ori a firului.

Prin urmare, transformatoarele superioare sunt instalate la centralele mari. Transformatorul crește tensiunea în linie de câte ori reduce curentul. Pierderea de putere în acest caz este mică.

Pentru utilizarea directă a energiei electrice în motoarele de antrenare electrică a mașinilor-unelte, în rețeaua de iluminat și în alte scopuri, tensiunea la capetele liniei trebuie redusă. Acest lucru se realizează cu ajutorul transformatoarelor descendente. Mai mult, de obicei, o scădere a tensiunii și, în consecință, o creștere a puterii curentului are loc în mai multe etape. La fiecare etapă, tensiunea este din ce în ce mai mică, iar aria acoperită de rețeaua electrică este din ce în ce mai largă. Schema de transport și distribuție a energiei electrice este prezentată în figură.

Utilizarea energiei electrice.

Utilizarea energiei electrice în diverse domenii ale științei.

Secolul XX a devenit un secol în care știința invadează toate sferele societății: economie, politică, cultură, educație etc. Desigur, știința afectează în mod direct dezvoltarea energiei și domeniul de aplicare a electricității. Pe de o parte, știința contribuie la extinderea domeniului de aplicare a energiei electrice și, prin urmare, crește consumul acesteia, dar, pe de altă parte, într-o epocă în care utilizarea nelimitată a resurselor energetice neregenerabile reprezintă un pericol pentru generațiile viitoare, dezvoltarea a tehnologiilor de economisire a energiei și implementarea lor în viață devin sarcini de actualitate ale științei. Să luăm în considerare aceste întrebări pe exemple specifice. Aproximativ 80% din creșterea PIB-ului (produsul intern brut) în țările dezvoltate este realizată prin inovare tehnică, cea mai mare parte din care este legată de utilizarea energiei electrice. Tot ce este nou în industrie, agricultură și viața de zi cu zi vine la noi datorită noilor dezvoltări din diferite ramuri ale științei. Majoritatea dezvoltărilor științifice încep cu calcule teoretice. Dar dacă în secolul al XIX-lea aceste calcule erau făcute folosind pix și hârtie, atunci în epoca revoluției științifice și tehnologice (revoluția științifică și tehnologică), toate calculele teoretice, selecția și analiza datelor științifice și chiar analiza lingvistică a operelor literare sunt se realizează cu ajutorul calculatoarelor (calculatoare electronice), care funcționează cu energie electrică, cea mai convenabilă pentru transmiterea acesteia la distanță și utilizare. Dar dacă inițial computerele erau folosite pentru calcule științifice, acum computerele au prins viață din știință. Acum sunt folosite în toate domeniile activității umane: pentru înregistrarea și stocarea informațiilor, crearea de arhive, pregătirea și editarea textelor, efectuarea lucrărilor de desen și grafică, automatizarea producției și agriculturii. Electronizarea și automatizarea producției sunt cele mai importante consecințe ale celei de-a doua revoluții industriale sau „microelectronice” în economiile țărilor dezvoltate. Dezvoltarea automatizării integrate este direct legată de microelectronică, a cărei etapă calitativ nouă a început după invenția în 1971 a microprocesorului - un dispozitiv logic microelectronic încorporat în diferite dispozitive pentru a controla funcționarea acestora. Microprocesoarele au accelerat dezvoltarea roboticii. Majoritatea roboților utilizați astăzi aparțin așa-numitei prime generații și sunt folosiți la sudare, tăiere, presare, acoperire etc. Roboții din a doua generație care îi înlocuiesc sunt echipați cu dispozitive de recunoaștere a mediului. Iar roboții - „intelectualii” din a treia generație vor „vedea”, „simți”, „aude”. Oamenii de știință și inginerii numesc energia nucleară, explorarea spațiului, transportul, comerțul, depozitarea, îngrijirea medicală, procesarea deșeurilor și dezvoltarea bogăției fundului oceanului printre domeniile cele mai prioritare pentru utilizarea roboților. Majoritatea roboților funcționează cu energie electrică, dar creșterea consumului de energie electrică a roboților este compensată de reducerea costurilor cu energie în multe procese de producție consumatoare de energie prin introducerea de metode mai inteligente și de noi procese tehnologice de economisire a energiei. Dar să revenim la știință. Toate noile dezvoltări teoretice sunt verificate experimental după calcule computerizate. Și, de regulă, în această etapă, cercetarea se efectuează folosind măsurători fizice, analize chimice etc. Aici, instrumentele de cercetare științifică sunt diverse - numeroase instrumente de măsură, acceleratoare, microscoape electronice, tomografe cu rezonanță magnetică etc. Majoritatea acestor instrumente ale științei experimentale funcționează cu energie electrică. Știința în domeniul comunicațiilor și comunicațiilor se dezvoltă foarte rapid. Comunicarea prin satelit este folosită nu numai ca mijloc de comunicare internațională, ci și în viața de zi cu zi - antene satelit nu sunt neobișnuite în orașul nostru. Noile mijloace de comunicare, cum ar fi tehnologia cu fibră, pot reduce semnificativ pierderile de energie electrică în procesul de transmitere a semnalelor pe distanțe lungi. Știința și sfera managementului nu au ocolit. Pe măsură ce se dezvoltă revoluția științifică și tehnologică, sferele de producție și non-producție ale activității umane se extind, managementul începe să joace un rol din ce în ce mai important în îmbunătățirea eficienței acestora. De la un fel de artă, până de curând bazată pe experiență și intuiție, managementul a devenit acum o știință. Știința managementului, legile generale de primire, stocare, transmitere și procesare a informațiilor se numește cibernetică. Acest termen provine din cuvintele grecești „timonier”, „cârmaci”. Se găsește în scrierile filosofilor greci antici. Cu toate acestea, noua sa naștere a avut loc de fapt în 1948, după publicarea cărții „Cibernetica” de către omul de știință american Norbert Wiener. Înainte de începerea revoluției „cibernetice”, a existat doar informatica pe hârtie, principalul mijloc de percepție al căruia era creierul uman și care nu folosea electricitatea. Revoluția „cibernetică” a dat naștere la o fundamental diferită - informatica mașinilor, corespunzătoare fluxurilor gigantic crescute de informații, sursa de energie pentru care este electricitatea. Au fost create mijloace complet noi de obținere a informațiilor, acumularea, prelucrarea și transmiterea acesteia, care împreună formează o structură informațională complexă. Include sisteme de control automat (sisteme de control automate), bănci de date de informații, baze de informații automatizate, centre de calcul, terminale video, copiatoare și aparate telegrafice, sisteme de informare la nivel național, sisteme de comunicații prin satelit și fibră optică de mare viteză - toate acestea s-au extins nelimitat. domeniul de utilizare a energiei electrice. Mulți oameni de știință consideră că în acest caz vorbim de o nouă civilizație „informațională”, care înlocuiește organizarea tradițională a unei societăți de tip industrial. Această specializare se caracterizează prin următoarele caracteristici importante:

utilizarea pe scară largă a tehnologiei informației în producția materială și nematerială, în domeniul științei, educației, asistenței medicale etc.; prezența unei rețele largi de diferite bănci de date, inclusiv de uz public; transformarea informaţiei într-unul dintre cei mai importanţi factori de dezvoltare economică, naţională şi personală; libera circulatie a informatiilor in societate. O astfel de tranziție de la o societate industrială la o „civilizație informațională” a devenit posibilă în mare parte datorită dezvoltării energiei și furnizării unui tip convenabil de energie în transport și utilizare - energia electrică.

Electricitate în producție.

Electricitate în casă.

Electricitatea în viața de zi cu zi este un asistent esențial. În fiecare zi ne confruntăm cu ea și, probabil, nu ne mai putem imagina viața fără ea. Amintește-ți ultima dată când ai stins lumina, adică casa ta nu a primit curent, amintește-ți cum ai jurat că nu ai timp de nimic și ai nevoie de lumină, ai nevoie de un televizor, un ibric și o grămadă de altele. electrocasnice. La urma urmei, dacă suntem deenergizați pentru totdeauna, atunci pur și simplu ne vom întoarce la acele vremuri străvechi când mâncarea era gătită pe foc și trăia în wigwams reci. Importanța electricității în viața noastră poate fi acoperită cu o poezie întreagă, este atât de importantă în viața noastră și suntem atât de obișnuiți cu asta. Deși nu mai observăm că ea vine la noi acasă, dar când este oprită, devine foarte incomod. Apreciază electricitatea!

Bibliografie.

Manual de S.V.Gromov „Fizica, clasa a 10-a”. Moscova: Iluminismul. Dicționar enciclopedic al unui tânăr fizician. Compus. V.A. Chuyanov, Moscova: Pedagogie. Allion L., Wilcons W.. Fizică. Moscova: Nauka. Koltun M. Lumea Fizicii. Moscova. Surse de energie. Fapte, probleme, soluții. Moscova: Știință și tehnologie. Surse de energie netradiționale. Moscova: Cunoaștere. Yudasin L.S. Energy: probleme și speranțe. Moscova: Iluminismul. Podgorny A.N. Energia hidrogenului. Moscova: Nauka.abstract

Una dintre cele mai mari probleme rezolvate în perioada luată în considerare a fost producerea și utilizarea energiei electrice - noua bază energetică pentru industrie și transport.

abstract

Istoria iluminatului electric a început în 1870 odată cu inventarea lămpii cu incandescență, în care lumina era generată ca urmare a unui curent electric.

abstract

La mijlocul secolului al XIX-lea, istoria științei și tehnologiei s-a apropiat de o perioadă critică, când principalele eforturi ale oamenilor de știință și inventatorilor de seamă - ingineri electrici din multe țări s-au concentrat pe o singură direcție: crearea de surse de lumină mai convenabile.

Document

Printre cele mai interesante și misterioase fenomene ale naturii, talentul copiilor ocupă unul dintre locurile de frunte. Problemele diagnosticării și dezvoltării sale au preocupat educatorii timp de multe secole.

Sangadzhieva Lyubov Batovna, profesor de fizică, cea mai înaltă categorie de calificare. Programul de lucru Moscova 2011

Program de lucru

Acest program de lucru în fizică pentru clasele 10-11 se bazează pe componenta federală a standardului de stat pentru educația generală secundară (completă) în fizică (2004).