Električni tok, od kod prihaja in kako pride v naše domove? Kaj morajo začetniki vedeti o elektriki? Video: od kod prihaja elektrika?

To je urejeno gibanje določenih nabitih delcev. Za kompetentno uporabo celotnega potenciala električne energije je treba jasno razumeti vsa načela strukture in delovanja električnega toka. Torej, ugotovimo, kaj sta delo in trenutna moč.

Od kod sploh prihaja električni tok?

Kljub navidezni preprostosti vprašanja le redki znajo nanj dati razumljiv odgovor. Seveda v teh dneh, ko se tehnologija razvija z neverjetno hitrostjo, ljudje ne razmišljajo veliko o tako osnovnih stvareh, kot je princip delovanja električnega toka. Od kod prihaja elektrika? Zagotovo bodo mnogi odgovorili: "No, iz vtičnice, seveda," ali pa preprosto skomignili z rameni. Medtem je zelo pomembno razumeti, kako tok deluje. To bi morali vedeti ne le znanstveniki, ampak tudi ljudje, ki niso v nikakršni povezavi s svetom znanosti, za njihov vsestranski raznovrsten razvoj. Toda vsi ne morejo kompetentno uporabljati načela delovanja toka.

Torej, najprej morate razumeti, da se električna energija ne pojavi od nikoder: proizvajajo jo posebni generatorji, ki se nahajajo v različnih elektrarnah. Zaradi vrtenja turbinskih lopatic para, ki nastane pri segrevanju vode s premogom ali oljem, proizvaja energijo, ki se nato s pomočjo generatorja pretvori v električno energijo. Zasnova generatorja je zelo preprosta: v središču naprave je ogromen in zelo močan magnet, ki prisili električne naboje, da se premikajo po bakrenih žicah.

Kako električni tok doseže naše domove?

Ko se z uporabo energije (toplotne ali jedrske) ustvari določena količina električnega toka, se ta lahko dovaja ljudem. Ta dobava električne energije deluje na naslednji način: da bi elektrika uspešno dosegla vsa stanovanja in podjetja, jo je treba »potiskati«. In za to boste morali povečati silo, ki bo to storila. Imenuje se napetost električnega toka. Načelo delovanja je naslednje: tok prehaja skozi transformator, kar poveča njegovo napetost. Nato električni tok teče po kablih, ki so nameščeni globoko pod zemljo ali na višini (ker napetost včasih doseže 10.000 voltov, kar je za človeka smrtno nevarno). Ko tok doseže cilj, mora ponovno iti skozi transformator, ki bo zdaj zmanjšal njegovo napetost. Nato potuje po žicah do nameščenih stikalnih plošč v stanovanjskih ali drugih zgradbah.

Električna energija, ki se prenaša po žicah, se lahko uporablja zahvaljujoč sistemu vtičnic, ki nanje povezujejo gospodinjske aparate. V stenah so dodatne žice, skozi katere teče električni tok, in zahvaljujoč temu deluje razsvetljava in vsa oprema v hiši.

Kaj je trenutno delo?

Energija, ki jo prenaša električni tok, se sčasoma pretvori v svetlobo ali toploto. Na primer, ko prižgemo svetilko, se električna oblika energije spremeni v svetlobo.

Preprosto povedano, delo toka je dejanje, ki ga proizvede sama elektrika. Poleg tega ga je mogoče zelo enostavno izračunati s formulo. Na podlagi zakona o ohranitvi energije lahko sklepamo, da se električna energija ni izgubila, temveč je v celoti ali delno prešla v drugo obliko in pri tem oddala določeno količino toplote. Ta toplota je delo, ki ga opravi tok, ko gre skozi prevodnik in ga segreje (pride do izmenjave toplote). Takole izgleda Joule-Lenzova formula: A = Q = U*I*t (delo je enako količini toplote ali zmnožku trenutne moči in časa, v katerem ta teče skozi prevodnik).

Kaj pomeni enosmerni tok?

Električni tok je dveh vrst: izmenični in enosmerni. Razlikujejo se po tem, da slednji ne spreminja svoje smeri, ima dve sponi (pozitivni "+" in negativni "-") in vedno začne svoje gibanje od "+". In izmenični tok ima dva priključka - fazo in nič. Prav zaradi prisotnosti ene faze na koncu vodnika se imenuje tudi enofazni.

Načela zasnove enofaznega izmeničnega in enosmernega električnega toka so popolnoma drugačna: za razliko od konstantnega, izmenični tok spremeni svojo smer (tvori tok tako od faze proti ničli kot od nič proti fazi) in svojo velikost. Na primer, izmenični tok periodično spreminja vrednost svojega naboja. Izkazalo se je, da pri frekvenci 50 Hz (50 nihajev na sekundo) elektroni natanko 100-krat spremenijo smer svojega gibanja.

Kje se uporablja DC?

Enosmerni električni tok ima nekaj značilnosti. Ker teče strogo v eno smer, ga je težje preoblikovati. Naslednji elementi se lahko štejejo za vire enosmernega toka:

• baterije (tako alkalne kot kislinske);
• navadne baterije, ki se uporabljajo v majhnih napravah;
• pa tudi različne naprave, kot so pretvorniki.

DC delovanje

Katere so njegove glavne značilnosti? To sta delo in trenutna moč, oba koncepta pa sta med seboj zelo tesno povezana. Moč se nanaša na hitrost dela na enoto časa (na 1 s). Po Joule-Lenzovem zakonu ugotovimo, da je delo, ki ga opravi enosmerni električni tok, enako zmnožku jakosti samega toka, napetosti in časa, v katerem je bilo opravljeno delo električnega polja za prenos nabojev. po vodniku.

To je formula za izračun dela toka ob upoštevanju Ohmovega zakona o uporu v prevodnikih: A = I 2 *R*t (delo je enako kvadratu toka, pomnoženemu z vrednostjo upora prevodnika in spet pomnoženo s časom, v katerem je bilo delo opravljeno).

Za stabilno življenje naše metropole je potrebna energija v višini 100 milijonov kWh na dan, letno pa to znese približno 38 milijard kWh. Kdo in kaj oskrbuje Moskvo z elektriko? Na nabrežju Raushskaya je hidroelektrarna št. 1 (najstarejša elektrarna v prestolnici), ki ni le spomenik Unesca, ampak tudi proizvaja električno energijo za oskrbo državne dume, Kremlja, trga Lubyanka in podzemne železnice. Nazivna moč postaje je 86 MW. Postaja je bila zgrajena po naročilu cesarja Aleksandra III za priključitev električne energije na prve tramvaje. V 114 letih obstoja HE-1 se je njena zmogljivost povečala za 10-krat.
Glavni vir oskrbe Moskve z električno energijo so termoelektrarne v količini 15 enot.

Druga značilnost oskrbe z električno energijo v Moskvi je Moskovski energetski obroč, ki ga tvorijo visokonapetostni daljnovodi (napetost 500 kV) in skupina močnih transformatorskih postaj (PS), ki se nahajajo tako v mestu kot v moskovski regiji. Glavna naloga teh razdelilnih postaj je znižati napetost s 500 na 220 in 110 kV in jo prenesti na razdelilne razdelilne postaje.

To vprašanje je kot zelje, odpiraš in odpiraš, a »temeljno« steblo je še daleč. Čeprav se vprašanje očitno nanaša prav na to steblo, se morate vseeno potruditi, da premagate vse zelje.

Na najbolj površen pogled se narava toka zdi preprosta: tok je, ko se nabiti delci premikajo. (Če se delec ne premika, potem ni toka, obstaja le električno polje.) Ko so poskušali razumeti naravo toka in niso vedeli, iz česa je tok, so izbrali smer toka, ki ustreza smer gibanja pozitivnih delcev. Kasneje se je izkazalo, da se neločljiv tok, popolnoma enak po učinku, dobi, ko se negativni delci premikajo v nasprotno smer. Ta simetrija je izjemna lastnost narave toka.

Glede na to, kje se delci gibljejo, je tudi narava toka različna. Sam trenutni material je drugačen:

• Kovine imajo proste elektrone;
• V kovinskih in keramičnih superprevodnikih so tudi elektroni;
• V tekočinah - ioni, ki nastanejo med kemičnimi reakcijami ali ko so izpostavljeni uporabljenemu električnemu polju;
• V plinih so spet ioni, pa tudi elektroni;
• Toda v polprevodnikih elektroni niso prosti in se lahko premikajo v "štafetni tekmi". Tisti. Ni elektron tisti, ki se lahko premika, temveč kraj, kjer ga ni - "luknja". Ta vrsta prevodnosti se imenuje luknjasta prevodnost. Na stičiščih različnih polprevodnikov narava takega toka povzroči učinke, ki omogočajo vso našo radijsko elektroniko.
  Tok ima dve meritvi: jakost toka in gostoto toka. Med tokom nabojev in tokom na primer vode v cevi je več razlik kot podobnosti. Toda tak pogled na tok je precej produktiven za razumevanje narave slednjega. Tok v prevodniku je vektorsko polje hitrosti delcev (če gre za delce z enakim nabojem). Toda teh podrobnosti običajno ne upoštevamo pri opisovanju toka. Povprečimo ta tok.

Če vzamemo samo en delec (naravno nabit in gibljiv), potem točno tam, kjer se ta delec nahaja, obstaja tok, ki je enak zmnožku naboja in trenutne hitrosti v določenem trenutku. Spomnite se, kako je bilo v pesmi dueta Ivasi “Čas je za pivo”: “... če je klima težka in astral sovražen, če je vlak odpeljal in so vse tirnice PREVZETE... ” :)

In zdaj smo pri tistem steblu, ki smo ga omenili na začetku. Zakaj ima delec naboj (z gibanjem se zdi vse jasno, toda kaj je naboj)? Najbolj temeljni delci (zdaj zagotovo:) na videz nedeljivi), ki nosijo naboj, so elektroni, pozitroni (antielektroni) in kvarki. Posamezen kvark je zaradi zaprtosti nemogoče izvleči in preučiti, z elektronom se zdi lažje, a tudi še ni čisto jasno. Trenutno je jasno, da je tok kvantiziran: ni opaziti nabojev, ki bi bili manjši od naboja elektrona (kvarke opazimo le v obliki hadronov s skupnim nabojem enakim ali nič). Električno polje ločeno od nabitega delca lahko obstaja samo v povezavi z magnetnim poljem, kot je elektromagnetno valovanje, katerega kvant je foton. Morda nekatere interpretacije narave električnega naboja ležijo na področju kvantne fizike. Na primer, Higgsovo polje, ki ga je napovedala in odkrila relativno nedavno (če obstaja bozon, obstaja polje), pojasnjuje maso številnih delcev, masa pa je merilo, kako se delec odziva na gravitacijsko polje. Morda se bo z nabojem, kot merilom odziva na električno polje, razkrila kakšna podobna zgodba. Zakaj obstaja masa in zakaj je naboj, sta nekoliko povezani vprašanji.

O naravi električnega toka je znanega veliko, najpomembnejše pa še ni znano.

oz električni šok imenujemo usmerjeno premikajoči se tok nabitih delcev, kot so elektroni. Elektrika se nanaša tudi na energijo, pridobljeno kot posledica takšnega gibanja nabitih delcev, in na podlagi te energije pridobljeno razsvetljavo. Izraz "elektrika" je leta 1600 uvedel angleški znanstvenik William Gilbert v svojem eseju "O magnetu, magnetnih telesih in veliki magnetni Zemlji".

Gilbert je izvajal poskuse z jantarjem, ki je zaradi trenja s tkanino lahko pritegnil druga svetlobna telesa, kar pomeni, da je dobil določen naboj. In ker je jantar iz grščine preveden kot elektron, se je pojav, ki ga je opazil znanstvenik, imenoval "elektrika".

Elektrika

Malo teorije o elektriki

Elektrika lahko ustvari električno polje okoli vodnikov električnega toka ali naelektrenih teles. Z električnim poljem je mogoče vplivati ​​na druga telesa z električnim nabojem.fv

Električni naboji, kot vsi vemo, so razdeljeni na pozitivne in negativne. Ta izbira je pogojna, vendar zaradi dejstva, da je bila zgodovinsko že dolgo narejena, je le zato vsakemu naboju dodeljen določen znak.

Telesa, ki so naelektrena z enakim znakom, se odbijajo, tista z različnimi naboji pa se, nasprotno, privlačijo.

Pri gibanju nabitih delcev, torej obstoju elektrike, poleg električnega polja nastane tudi magnetno polje. To vam omogoča nastavitev odnos med elektriko in magnetizmom.

Zanimivo je, da obstajajo telesa, ki prevajajo električni tok, ali telesa z zelo velikim uporom, kar je leta 1729 odkril angleški znanstvenik Stephen Gray.

Preučevanje električne energije, najbolj popolno in temeljno, izvaja znanost, kot je termodinamika. Vendar pa kvantne lastnosti elektromagnetnih polj in nabitih delcev preučuje povsem druga veda – kvantna termodinamika, a nekatere kvantne pojave je mogoče povsem preprosto razložiti z običajnimi kvantnimi teorijami.

Osnove elektrike

Zgodovina odkritja elektrike

Za začetek je treba povedati, da ni takega znanstvenika, ki bi lahko veljal za odkritelja elektrike, saj se od pradavnine do danes številni znanstveniki ukvarjajo z njenimi lastnostmi in izvedejo kaj novega o elektriki.

• Prvi, ki se je začel zanimati za elektriko, je bil starogrški filozof Thales. Odkril je, da jantar, ki ga podrgnemo na volno, pridobi lastnost, da privlači druga svetlobna telesa.
• Nato je drugi starogrški znanstvenik, Aristotel, proučeval nekatere jegulje, ki so sovražnike udarile, kot zdaj vemo, z električnim praznjenjem.
• Leta 70 našega štetja je rimski pisec Plinij preučeval električne lastnosti smole.
• Vendar potem dolgo ni bilo pridobljenega znanja o elektriki.
• In šele v 16. stoletju je dvorni zdravnik angleške kraljice Elizabete 1. William Gilbert začel preučevati električne lastnosti in prišel do številnih zanimivih odkritij. Po tem se je dobesedno začela "električna norost".
• Šele leta 1600 se je pojavil izraz "elektrika", ki ga je uvedel angleški znanstvenik William Gilbert.
• Leta 1650 je po zaslugi magdeburškega mestnega mojstra Otta von Guerickeja, ki je izumil elektrostatični stroj, postalo mogoče opazovati učinek odbijanja teles pod vplivom elektrike.
• Leta 1729 je angleški znanstvenik Stephen Gray med izvajanjem poskusov prenosa električnega toka na daljavo po naključju odkril, da vsi materiali nimajo enake sposobnosti prenosa električne energije.
• Leta 1733 je francoski znanstvenik Charles Dufay odkril obstoj dveh vrst elektrike, ki ju je poimenoval steklo in smola. Ta imena so prejeli po tem, da so jih razkrili z drgnjenjem stekla po svili in smole po volni.
• Prvi kondenzator, torej hranilnik električne energije, je leta 1745 izumil Nizozemec Pieter van Musschenbroek. Ta kondenzator so imenovali Leydenov kozarec.
• Leta 1747 je Američan B. Franklin ustvaril prvo svetovno teorijo o elektriki. Po Franklinu je elektrika nematerialna tekočina ali fluid. Druga Franklinova zasluga za znanost je ta, da je izumil strelovod in z njegovo pomočjo dokazal, da ima strela električni izvor. Uvedel je tudi pojma pozitivnih in negativnih nabojev, vendar nabojev ni odkril. To odkritje je naredil znanstvenik Simmer, ki je dokazal obstoj polov naboja: pozitivnega in negativnega.
• Proučevanje lastnosti elektrike se je preselilo v eksaktne znanosti, potem ko je leta 1785 Coulomb odkril zakon o interakcijski sili med točkastimi električnimi naboji, ki so ga poimenovali Coulombov zakon.
• Nato je leta 1791 italijanski znanstvenik Galvani objavil razpravo, da nastane električni tok v mišicah živali, ko se premikajo.
• Izum baterije drugega italijanskega znanstvenika, Volte, leta 1800 je privedel do hitrega razvoja znanosti o elektriki in poznejše vrste pomembnih odkritij na tem področju.
• Sledila so odkritja Faradaya, Maxwella in Ampera, ki so se zgodila v samo 20 letih.
• Leta 1874 je ruski inženir A. N. Lodygin prejel patent za žarnico z žarilno nitko z ogljikovo palico, izumljeno leta 1872. Nato je svetilka začela uporabljati volframovo palico. Leta 1906 je svoj patent prodal podjetju Thomasa Edisona.
• Leta 1888 je Hertz posnel elektromagnetne valove.
• Leta 1879 je Joseph Thomson odkril elektron, ki je materialni nosilec elektrike.
• Leta 1911 je Francoz Georges Claude izumil prvo neonsko svetilko na svetu.
• Dvajseto stoletje je svetu dalo teorijo kvantne elektrodinamike.
• Leta 1967 je bil storjen še en korak k proučevanju lastnosti elektrike. Letos je nastala teorija elektrošibkih interakcij.

Vendar so to le glavna odkritja znanstvenikov, ki so prispevala k uporabi električne energije. Toda raziskave se nadaljujejo še danes in odkritja na področju elektrike se pojavljajo vsako leto.

Vsi so prepričani, da je bil največji in najmočnejši v smislu odkritij, povezanih z elektriko, Nikola Tesla. Sam je bil rojen v Avstrijskem cesarstvu, danes na ozemlju Hrvaške. Njegova prtljaga izumov in znanstvenih del vključuje: izmenični tok, teorijo polja, eter, radio, resonanco in še veliko več. Nekateri dopuščajo možnost, da pojav »Tunguški meteorit« ni nič drugega kot delo samega Nikole Tesle, in sicer eksplozija ogromne moči v Sibiriji.

Gospodar sveta - Nikola Tesla

Nekaj ​​časa je veljalo, da elektrika v naravi ne obstaja. Ko pa je B. Franklin ugotovil, da ima strela električni izvor, je to mnenje prenehalo obstajati.

Pomen elektrike v naravi, pa tudi v življenju ljudi, je zelo ogromen. Navsezadnje je bila strela tista, ki je privedla do sinteze aminokislin in posledično do nastanka življenja na zemlji..

Procesi v živčnem sistemu človeka in živali, kot sta gibanje in dihanje, nastanejo zaradi živčnih impulzov, ki izhajajo iz elektrike, ki obstaja v tkivih živih bitij.

Nekatere vrste rib uporabljajo elektriko ali bolje rečeno električne razelektritve, da se zaščitijo pred sovražniki, iščejo hrano pod vodo in jo pridobivajo. Take ribe so: jegulje, pinoge, raže in celo nekateri morski psi. Vse te ribe imajo poseben električni organ, ki deluje na principu kondenzatorja, to pomeni, da akumulira precej velik električni naboj in ga nato odda na žrtev, ki se takšne ribe dotakne. Tudi tak organ deluje s frekvenco nekaj sto hercev in ima napetost nekaj voltov. Moč toka električnega organa rib se spreminja s starostjo: starejša kot je riba, večja je moč toka. Tudi ribe, ki živijo v velikih globinah, zahvaljujoč električnemu toku krmarijo v vodi. Električno polje je popačeno zaradi delovanja predmetov v vodi. In ta izkrivljanja pomagajo ribam pri navigaciji.

Smrtonosni poskusi. Elektrika

Pridobivanje elektrike

Elektrarne so bile ustvarjene posebej za proizvodnjo električne energije. V elektrarnah s pomočjo generatorjev nastaja električna energija, ki se nato preko daljnovodov prenaša do odjemnih mest. Električni tok nastane zaradi pretvorbe mehanske ali notranje energije v električno. Elektrarne delimo na: hidroelektrarne ali HE, termo jedrske, vetrne, plimske, sončne in druge elektrarne.

V hidroelektrarnah generatorske turbine, ki jih poganja vodni tok, proizvajajo električni tok. V termoelektrarnah ali z drugimi besedami termoelektrarnah se proizvaja tudi električni tok, vendar se namesto vode uporablja vodna para, ki nastane pri segrevanju vode pri zgorevanju goriva, na primer premoga.

Zelo podoben princip delovanja se uporablja v jedrski elektrarni ali jedrski elektrarni. Samo jedrske elektrarne uporabljajo drugo vrsto goriva - radioaktivne snovi, na primer uran ali plutonij. Njihova jedra se cepijo, pri čemer se sprosti zelo velika količina toplote, ki se porabi za segrevanje vode in njeno pretvorbo v vodno paro, ki nato vstopi v turbino, ki proizvaja električni tok. Takšne postaje za delovanje potrebujejo zelo malo goriva. Torej deset gramov urana proizvede enako količino elektrike kot avtomobil premoga.

Poraba električne energije

Dandanes življenje brez elektrike postaja nemogoče. Postalo je precej integrirano v življenja ljudi v enaindvajsetem stoletju. Električna energija se pogosto uporablja za razsvetljavo, na primer z električno ali neonsko svetilko, ter za prenos vseh vrst informacij s pomočjo telefona, televizije in radia, v preteklosti pa tudi telegrafa. Tudi v dvajsetem stoletju se je pojavilo novo področje uporabe električne energije: vir energije za elektromotorje tramvajev, vlakov podzemne železnice, trolejbusov in električnih vlakov. Električna energija je potrebna za delovanje različnih gospodinjskih aparatov, ki bistveno izboljšajo življenje sodobnega človeka.

Danes se električna energija uporablja tudi za proizvodnjo kakovostnih materialov in njihovo predelavo. Električne kitare, ki jih poganja elektrika, se lahko uporabljajo za ustvarjanje glasbe. Elektrika se še naprej uporablja tudi kot humana metoda ubijanja kriminalcev (električni stol) v državah, ki dovoljujejo smrtno kazen.

Tudi glede na to, da življenje sodobnega človeka postaja skoraj nemogoče brez računalnikov in mobilnih telefonov, ki za delovanje potrebujejo elektriko, bo pomen elektrike kar težko preceniti.

Elektrika v mitologiji in umetnosti

V mitologiji skoraj vseh narodov so bogovi, ki so sposobni metati strele, torej, ki znajo uporabljati elektriko. Pri Grkih je bil na primer ta bog Zevs, pri Hindujcih Agni, ki se je lahko spremenil v strelo, pri Slovanih Perun, pri skandinavskih ljudstvih pa Thor.

Tudi risanke imajo elektriko. Tako je v Disneyjevi risanki Črni rt antijunak Megavolt, ki zna nadzorovati elektriko. V japonski animaciji elektriko vihti Pokemon Pikachu.

Zaključek

Preučevanje lastnosti električne energije se je začelo v starih časih in se nadaljuje do danes. Ko so ljudje spoznali osnovne lastnosti elektrike in se jih naučili pravilno uporabljati, so si ljudje precej olajšali življenje. Električna energija se uporablja tudi v tovarnah, tovarnah itd., se pravi, da se lahko uporablja za pridobivanje drugih koristi. Pomen električne energije, tako v naravi kot v življenju sodobnega človeka, je ogromen. Brez takšnega električnega pojava, kot je strela, življenje na zemlji ne bi nastalo, brez živčnih impulzov, ki nastajajo tudi zaradi elektrike, pa ne bi bilo mogoče zagotoviti usklajenega delovanja med vsemi deli organizmov.

Ljudje so bili vedno hvaležni elektriki, tudi ko za njen obstoj niso vedeli. Svoje glavne bogove so obdarili s sposobnostjo metanja strele.

Sodobni človek prav tako ne pozabi na elektriko, ampak ali je sploh mogoče pozabiti nanjo? Daje elektriko risanim in filmskim junakom, gradi elektrarne za proizvodnjo elektrike in še marsikaj.

Tako je elektrika največje darilo, ki nam ga je dala narava sama in smo se ga na srečo naučili uporabljati.

Življenje sodobnega človeka je organizirano tako, da njegova infrastrukturna podpora vključuje številne komponente z različnimi tehničnimi in funkcionalnimi lastnostmi. To vključuje električno energijo. Povprečen potrošnik ne vidi in ne občuti natančno, kako le-ta opravlja svoje naloge, a končni rezultat je pri delovanju gospodinjskih aparatov precej opazen in ne samo to. Hkrati pa v glavah mnogih uporabnikov istih gospodinjskih aparatov ostajajo nerešena vprašanja, od kod prihaja elektrika. Za razširitev znanja na tem področju je vredno začeti s konceptom električne energije kot take.

Kaj je elektrika?

Kompleksnost tega koncepta je razumljiva, saj energije ni mogoče označiti kot običajen predmet ali pojav, ki je dostopen vizualnemu zaznavanju. Hkrati obstajata dva pristopa k odgovoru na vprašanje, kaj je elektrika. Definicija znanstvenikov pravi, da je elektrika tok nabitih delcev, za katerega je značilno usmerjeno gibanje. Elektrone praviloma razumemo kot delce.

V sami energetski industriji se na elektriko bolj pogosto gleda kot na produkt, ki ga proizvedejo transformatorske postaje. S tega vidika so pomembni tudi elementi, ki so neposredno vključeni v proces generiranja in prenosa toka. To pomeni, da v tem primeru razmišljamo o energijskem polju, ustvarjenem okoli prevodnika ali drugega nabitega telesa. Da bi to razumevanje energije približali resničnemu opazovanju, moramo razumeti naslednje vprašanje: od kod prihaja elektrika? Tehnična sredstva za proizvodnjo toka so različna in vsa so podrejena eni nalogi - oskrbi končnih potrošnikov. Preden pa lahko uporabniki svojim napravam zagotovijo energijo, mora ta iti skozi več stopenj.

Proizvodnja električne energije

Danes se v energetskem sektorju uporablja približno 10 vrst postaj, ki zagotavljajo proizvodnjo električne energije. To je proces, ki povzroči pretvorbo določene vrste energije v tokovni naboj. Z drugimi besedami, električna energija se proizvaja s predelavo druge energije. Zlasti na specializiranih podpostajah kot glavni delovni vir uporabljajo toploto, veter, plimovanje, geotermalno energijo in druge.Na vprašanje, od kod prihaja električna energija, je treba opozoriti na infrastrukturo, s katero je vsaka podpostaja opremljena. Vsak električni generator je opremljen s kompleksnim sistemom funkcionalnih enot in omrežij, ki omogočajo akumulacijo proizvedene energije in pripravo za nadaljnji prenos do distribucijskih vozlišč.

Tradicionalne elektrarne

Čeprav so se energetski trendi v zadnjih letih hitro spremenili, lahko prepoznamo glavne, ki delujejo na klasičnih principih. Najprej so to objekti za proizvodnjo toplote. Vir nastane kot posledica zgorevanja in kasnejše pretvorbe odpadkov.Hkrati obstajajo različne vrste takšnih postaj, vključno z ogrevalnimi in kondenzacijskimi. Glavna razlika med njimi je sposobnost predmetov druge vrste, da ustvarjajo tudi toplotne tokove. To pomeni, da lahko pri odgovoru na vprašanje, od kod električna energija, opazimo tudi postaje, ki hkrati proizvajajo druge vrste energije. Poleg termoelektrarn so precej pogoste hidro in jedrske elektrarne. V prvem primeru se domneva iz gibanja vode, v drugem pa zaradi cepitve atomov v posebnih reaktorjih.

Alternativni viri energije

V to kategorijo virov energije običajno uvrščamo sončne žarke, veter, podtalje itd. Posebej pogosti so različni generatorji, ki se osredotočajo na akumulacijo in pretvarjanje sončne energije v električno. Takšne instalacije so privlačne, ker jih lahko uporablja vsak potrošnik v količinah, potrebnih za oskrbo svojega doma. Vendar pa široko distribucijo takšnih generatorjev ovirajo visoki stroški opreme, pa tudi nianse v delovanju zaradi odvisnosti delovnih fotocelic od

Na ravni velikih energetskih podjetij se aktivno razvijajo vetrni alternativni viri električne energije. Že danes številne države uporabljajo programe za postopen prehod na tovrstno oskrbo z energijo. Vendar pa ima ta smer tudi svoje ovire, zaradi nizke moči generatorjev in visokih stroškov. Relativno nov alternativni vir energije je naravna toplota Zemlje. V tem primeru postaje pretvarjajo toplotno energijo, pridobljeno iz globin podzemnih kanalov.

Distribucija električne energije

Po proizvodnji električne energije se začne faza njenega prenosa in distribucije, ki jo zagotavljajo energetske družbe. Dobavitelji virov organizirajo ustrezno infrastrukturo, katere osnova so električna omrežja. Obstajata dve vrsti kanalov, po katerih se prenaša električna energija - nadzemni in podzemni kabelski vodi. Ta omrežja so ultimativni vir in glavni odgovor na vprašanje, od kod prihaja električna energija za različne potrebe uporabnikov. Organizacije dobaviteljev polagajo posebne poti za distribucijo električne energije z uporabo različnih vrst kablov.

Porabniki električne energije

Električna energija je potrebna za različne naloge v gospodinjstvu in industriji. Klasičen primer uporabe tega nosilca energije je razsvetljava. Danes pa elektrika v domu poganja širši nabor naprav in opreme. In to je le majhen del potreb družbe po energiji.

Ta vir je potreben tudi za vzdrževanje delovanja prometne infrastrukture: za vzdrževanje trolejbusnih, tramvajskih in metro linij itd. Posebej velja omeniti industrijska podjetja. Tovarne, obrati in predelovalni kompleksi pogosto zahtevajo priključitev ogromnih zmogljivosti. Lahko rečemo, da so to največji porabniki električne energije, ki s tem virom zagotavljajo delovanje tehnološke opreme in lokalne infrastrukture.

Upravljanje elektroenergetskih objektov

Poleg organizacije električnega omrežja, ki tehnično zagotavlja možnost prenosa in distribucije energije končnim porabnikom, je delovanje tega kompleksa nemogoče brez nadzornih sistemov. Za izvajanje teh nalog dobavitelji uporabljajo centre operativnega vodenja, katerih zaposleni izvajajo centraliziran nadzor in vodenje dela elektroenergetskih objektov, ki so jim zaupani. Zlasti takšne storitve nadzorujejo parametre omrežij, na katere so priključeni odjemalci električne energije na različnih ravneh. Ločeno je treba omeniti oddelke, ki izvajajo vzdrževanje omrežja, preprečujejo obrabo in popravljajo poškodbe na posameznih odsekih prog.

Zaključek

Energetika je v času svojega obstoja prestala več stopenj razvoja. V zadnjem času so opazili nove spremembe zaradi aktivnega razvoja alternativnih virov energije. Uspešen razvoj teh področij danes omogoča uporabo električne energije v gospodinjstvu, pridobljene iz individualnih gospodinjskih generatorjev, ne glede na centralna omrežja. Vendar imajo te panoge tudi določene težave. Najprej so povezani s finančnimi stroški nakupa in namestitve ustrezne opreme - istih sončnih kolektorjev z baterijami. Ker pa je energija, pridobljena iz alternativnih virov, popolnoma brezplačna, ostajajo možnosti za nadaljnji napredek na teh področjih pomembne za različne kategorije potrošnikov.