Produksjon, overføring og forbruk av elektrisk energi. Transformator

BRUK AV ELEKTRISK ENERGI PÅ ULIKE VITENSKAPSFELTER
OG VITENSKAPENS PÅVIRKNING PÅ BRUK AV ELEKTRISITET I LIVET

Det 20. århundre har blitt et århundre da vitenskapen invaderer alle samfunnssfærer: økonomi, politikk, kultur, utdanning, etc. Naturligvis påvirker vitenskapen direkte utviklingen av energi og omfanget av elektrisitet. På den ene siden bidrar vitenskapen til å utvide omfanget elektrisk energi og dermed øker forbruket, men på den annen side, i en tid hvor ubegrenset bruk av ikke-fornybare energiressurser utgjør en fare for fremtidige generasjoner, blir utviklingen av energisparende teknologier og deres implementering i livet en presserende oppgave for vitenskapen .

La oss vurdere disse spørsmålene på konkrete eksempler. Omtrent 80 % av BNP-veksten (bruttonasjonalprodukt) i utviklede land oppnås gjennom teknisk innovasjon, hvorav det meste er knyttet til bruk av elektrisitet. Alt nytt innen industri, landbruk og hverdagsliv kommer til oss takket være nye utviklinger innen ulike bransjer vitenskap.

De fleste vitenskapelige utviklinger starter med teoretiske beregninger. Men hvis disse beregningene på 1800-tallet ble gjort ved hjelp av penn og papir, så i en tidsalder av vitenskapelig og teknisk revolusjon (vitenskapelig og teknologisk revolusjon), er alle teoretiske beregninger, utvalg og analyse av vitenskapelige data, og til og med språklig analyse av litterære verk. gjort ved hjelp av datamaskiner (elektroniske datamaskiner), som opererer på elektrisk energi, den mest praktiske for overføring over en avstand og bruk. Men hvis datamaskiner i utgangspunktet ble brukt til vitenskapelige beregninger, har nå datamaskiner våknet til liv fra vitenskapen.

Nå brukes de i alle sfærer av menneskelig aktivitet: for å registrere og lagre informasjon, lage arkiver, forberede og redigere tekster, utføre tegning og grafiske verk, automatisering av produksjon og landbruk. Elektronisering og automatisering av produksjonen er de viktigste konsekvensene av den "andre industrielle" eller "mikroelektroniske" revolusjonen i økonomiene i utviklede land. Utviklingen av integrert automatisering er direkte relatert til mikroelektronikk, et kvalitativt nytt stadium som startet etter oppfinnelsen i 1971 av mikroprosessoren - en mikroelektronisk logisk enhet innebygd i forskjellige enheter for å kontrollere driften.

Mikroprosessorer har akselerert veksten av robotikk. De fleste av robotene som er i bruk i dag tilhører den såkalte første generasjonen og brukes til sveising, skjæring, pressing, belegg m.m. Andregenerasjonsrobotene som erstatter dem er utstyrt med enheter for å gjenkjenne miljøet. Og tredje generasjons "intellektuelle" roboter vil "se", "føle", "høre". Forskere og ingeniører kaller kjernekraft, romutforskning, transport, handel, lager, medisinsk behandling, avfallsbehandling og utvikling av havbunnens rikdom blant de mest prioriterte områdene for bruk av roboter. Flertallet av roboter kjører på elektrisk energi, men økningen i robotens strømforbruk oppveies av lavere energikostnader i mange energikrevende produksjonsprosesser gjennom innføring av flere rasjonelle metoder og nye energibesparende teknologiske prosesser.

Men tilbake til vitenskapen. Alle nye teoretiske utviklinger verifiseres eksperimentelt etter datamaskinberegninger. Og som regel utføres forskning på dette stadiet ved hjelp av fysiske målinger, kjemiske analyser osv. Her er virkemidlene for vitenskapelig forskning mangfoldige - mange måleinstrumenter, akseleratorer, elektronmikroskoper, magnetiske resonans tomografer, etc. De fleste av disse instrumentene for eksperimentell vitenskap kjører på elektrisk energi.

Men vitenskapen bruker ikke bare elektrisitet i sine teoretiske og eksperimentelle felt, det oppstår stadig vitenskapelige ideer i det tradisjonelle fysikkfeltet knyttet til generering og overføring av elektrisitet. Forskere prøver for eksempel å lage elektriske generatorer uten roterende deler. I konvensjonelle elektriske motorer må en likestrøm påføres rotoren for å skape en "magnetisk kraft". Til en elektromagnet "som fungerer som en rotor" (rotasjonshastigheten når tre tusen omdreininger per minutt) elektrisitet du må løpe gjennom ledende karbonbørster og ringer som gnis mot hverandre og slites lett ut. Fysikere kom opp med ideen om å erstatte rotoren med en stråle av varme gasser, en plasmastråle, der det er mange frie elektroner og ioner. Hvis vi passerer en slik stråle mellom polene til en sterk magnet, så ifølge loven elektromagnetisk induksjon en elektrisk strøm vil dukke opp i den - tross alt er strålen i bevegelse. Elektrodene som strømmen fra den varme strålen skal fjernes med kan være stasjonære, i motsetning til konvensjonelle kullbørster. elektriske installasjoner. En ny type elektrisk maskin ble kalt en magnetohydrodynamisk generator.

På midten av 1900-tallet skapte forskere en original elektrokjemisk generator, kalt en brenselcelle. To gasser, hydrogen og oksygen, tilføres elektrodeplatene til brenselcellen. På platinaelektroder donerer gasser elektroner til en ekstern elektrisk krets, blir til ioner og blir, når de kombineres, til vann. Fra gassdrivstoff hentes både strøm og vann umiddelbart. En praktisk, stillegående og ren strømkilde for langdistansereiser, som romreiser, der begge brenselcelleproduktene er mest nødvendig.

En annen original metode for å generere elektrisitet, som har blitt utbredt i i det siste, består i å konvertere solenergi til elektrisk energi "direkte" - ved hjelp av solcelleanlegg (solbatterier). Fremveksten av "solhus", "soldrivhus", "solfarmer" er forbundet med dem. Slik solcellepaneler brukes i verdensrommet for å gi strøm romskip og stasjoner.

Vitenskap innen kommunikasjon og kommunikasjon utvikler seg veldig raskt. Satellittkommunikasjon brukes ikke bare som et middel for internasjonal kommunikasjon, men også i hverdagen - parabolantenner er ikke uvanlig i byen vår. Nye kommunikasjonsmidler, som fiberteknologi, kan redusere tapet av elektrisitet betydelig i prosessen med å sende signaler over lange avstander.

Vitenskapen og ledelsens sfære gikk ikke utenom. Etter hvert som den vitenskapelige og teknologiske revolusjonen utvikler seg, utvides produksjons- og ikke-produksjonssfærene for menneskelig aktivitet, ledelsen begynner å spille en stadig viktigere rolle i å forbedre effektiviteten. Fra en slags kunst, inntil nylig basert på erfaring og intuisjon, har ledelse nå blitt en vitenskap. Vitenskapen om ledelse, de generelle lovene for mottak, lagring, overføring og behandling av informasjon kalles kybernetikk. Dette begrepet kommer fra de greske ordene "styrmann", "styrmann". Det finnes i arbeidene gamle greske filosofer. Imidlertid fant dens nye fødsel faktisk sted i 1948, etter utgivelsen av boken Kybernetikk av den amerikanske vitenskapsmannen Norbert Wiener.

Før starten av den "kybernetiske" revolusjonen var det bare papirdatavitenskap, hvis viktigste oppfatningsmiddel gjensto Menneskehjerne, og som ikke brukte strøm. Den "kybernetiske" revolusjonen ga opphav til en fundamentalt annerledes - maskininformatikk, tilsvarende de gigantisk økte informasjonsstrømmene, hvor energikilden er elektrisitet. Helt nye måter å innhente informasjon på, dens akkumulering, prosessering og overføring er skapt, som til sammen danner en kompleks informasjonsstruktur. Den inkluderer ACS ( automatiserte systemer ledelse), informasjonsdatabanker, automatiserte informasjonsbaser, datasentre, videoterminaler, kopimaskiner og fototelegrafmaskiner, landsdekkende Informasjonssystemer, satellitt og høyhastighets fiberoptiske kommunikasjonssystemer - alt dette har ubegrenset utvidet omfanget av bruken av elektrisitet.

Mange forskere tror at i dette tilfellet snakker vi om en ny "informasjons" sivilisasjon, som erstatter den tradisjonelle organiseringen av en industriell type samfunn. Denne spesialiseringen er preget av følgende viktige funksjoner:

· utbredt bruk av informasjonsteknologi i materiell og ikke-materiell produksjon, innen vitenskap, utdanning, helsevesen, etc.;

tilstedeværelsen av et bredt nettverk av forskjellige databanker, inkludert offentlig bruk;

transformasjon av informasjon til en av kritiske faktorerøkonomisk, nasjonal og personlig utvikling;

fri sirkulasjon av informasjon i samfunnet.

En slik overgang fra et industrisamfunn til en "informasjonssivilisasjon" ble i stor grad mulig på grunn av utviklingen av energi og tilveiebringelsen av en praktisk type energi i overføring og bruk - elektrisk energi.

ELEKTRISITET I PRODUKSJON

Det moderne samfunnet kan ikke tenkes uten elektrifisering av produksjonsaktiviteter. Allerede på slutten av 1980-tallet ble mer enn 1/3 av alt energiforbruk i verden utført i form av elektrisk energi. Ved begynnelsen av neste århundre kan denne andelen øke til 1/2. En slik økning i strømforbruket henger først og fremst sammen med en økning i forbruket i industrien. Hoveddelen av industribedrifter jobber med elektrisk energi. Høyt strømforbruk er typisk for energiintensive industrier som metallurgi, aluminium og verkstedindustri.

Dette reiser problemet med effektiv bruk av denne energien. Når elektrisitet overføres over lange avstander, fra produsent til forbruker, vokser varmetapene langs overføringslinjen proporsjonalt med kvadratet av strømmen, d.v.s. hvis strømmen dobles, øker varmetapet med en faktor på 4. Derfor er det ønskelig at strømmen i linjene er liten. For å gjøre dette, øk spenningen på overføringslinjen. Elektrisitet overføres gjennom linjer hvor spenningen når hundretusenvis av volt. I nærheten av byer som mottar energi fra overføringslinjer, bringes denne spenningen til flere tusen volt ved hjelp av en nedtrappingstransformator. I selve byen, på nettstasjoner, synker spenningen til 220 volt.

Landet vårt okkuperer et stort territorium, nesten 12 tidssoner. Og dette betyr at hvis strømforbruket i noen regioner er maksimalt, så er arbeidsdagen i andre allerede avsluttet og forbruket synker. For rasjonell bruk av elektrisitet generert av kraftverk, kombineres de til elektriske kraftsystemer i individuelle regioner: den europeiske delen, Sibir, Ural, Langt øst En slik kombinasjon muliggjør mer effektiv bruk av elektrisitet ved å koordinere driften av de enkelte kraftverkene. Nå er ulike kraftsystemer kombinert til ett energisystem Russland.

Den neste muligheten for effektiv bruk er reduksjon av energiforbruket av elektrisitet ved hjelp av energibesparende teknologier og moderne utstyr som bruker minimumsmengden av det. Stålproduksjon kan tjene som et eksempel. Hvis hovedmetoden for stålsmelting på 60-tallet var åpen ildmetode (72 % av den totale smeltingen), ble denne smelteteknologien på 90-tallet erstattet av mer effektive metoder: oksygenomformer og elektrisk stålsmelting.

LITTERATUR:

1. Koltun M. Fysikkens verden: Vitenskapelig og kunstnerisk litteratur. - M.: Det. lit., 1984.- 271s.

2. Maksakovskiy V.P. Geografisk bilde av verden. Del 1. generelle egenskaper fred. - Yaroslavl: Øvre-Volzh. bok. forlag, 1995.- 320-tallet.

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

4. encyklopedisk ordbok ung fysiker /Comp. V.A. Chuyanov. - M.: Pedagogikk, 1984.- 352s.

Side 1

Introduksjon.

Fødselen av energi skjedde for flere millioner år siden, da folk lærte å bruke ild. Ild ga dem varme og lys, var en kilde til inspirasjon og optimisme, et våpen mot fiender og ville dyr, et middel, en assistent i landbruket, et konserveringsmiddel, et teknologisk verktøy, etc.

Den vakre myten om Prometheus, som ga folk ild, dukket opp i Antikkens Hellas mye senere enn, i mange deler av verden, metoder for ganske sofistikert håndtering av brann, produksjon og slukking, bevaring av brann og rasjonell bruk brensel.

I mange år ble bålet vedlikeholdt ved å brenne planteenergikilder (ved, busker, siv, gress, tørre alger osv.), og da ble det oppdaget at det var mulig å bruke fossile stoffer for å opprettholde brannen: kull, olje , skifer, torv.

I dag er energi fortsatt hovedkomponenten i menneskelivet. Det gjør det mulig å lage ulike materialer, og er en av hovedfaktorene i utviklingen av nye teknologier. Enkelt sagt, uten å mestre forskjellige typer energi, er en person ikke i stand til å eksistere fullt ut.

Kraftproduksjon.

Typer kraftverk.

Termisk kraftverk (TPP), et kraftverk som genererer elektrisk energi som et resultat av konvertering av termisk energi som frigjøres ved forbrenning av fossilt brensel. De første termiske kraftverkene dukket opp på slutten av 1800-tallet og ble utbredt. På midten av 70-tallet av 1900-tallet var termiske kraftverk hovedtypen kraftverk.

Ved termiske kraftverk omdannes den kjemiske energien til drivstoffet først til mekanisk og deretter til elektrisk energi. Drivstoffet til et slikt kraftverk kan være kull, torv, gass, oljeskifer, fyringsolje.

Termiske kraftverk er delt inn i kondensering (CPP), designet for kun å generere elektrisk energi, og kombinerte varme- og kraftverk (CHP), som produserer i tillegg til elektrisk Termisk energi i form av varmt vann og damp. Store IES-er av distriktsmessig betydning kalles statlige distriktskraftverk (GRES).

Det enkleste skjemaet av en kullfyrt IES er vist i figuren. Kull mates inn i drivstoffbunkeren 1, og fra den - inn i knuseverket 2, hvor det blir til støv. Kullstøv kommer inn i ovnen til dampgeneratoren (dampkjelen) 3, som har et system av rør der kjemisk renset vann, kalt fødevann, sirkulerer. I kjelen varmes vannet opp, fordamper, og den resulterende mettede dampen bringes til en temperatur på 400-650 ° C og kommer under et trykk på 3-24 MPa inn i dampturbinen 4 gjennom damprørledningen. parametere avhenger av kraften til enhetene.

Termiske kondenskraftverk har lav virkningsgrad (30-40%), siden mesteparten av energien går tapt med røykgasser og kondensatorkjølevann. Det er fordelaktig å bygge IES i umiddelbar nærhet av drivstoffutvinningssteder. Samtidig kan forbrukere av strøm være plassert i betydelig avstand fra stasjonen.

Et kraftvarmeverk skiller seg fra en kondenseringsstasjon med en spesiell kraftvarmeturbin med dampavsug installert på den. Ved CHPP blir den ene delen av dampen fullstendig brukt i turbinen for å generere elektrisitet i generatoren 5 og går deretter inn i kondensatoren 6, mens den andre delen, som har høy temperatur og trykk, tas fra mellomtrinnet av turbin og brukes til varmeforsyning. Kondensatpumpe 7 gjennom avlufteren 8 og deretter matepumpe 9 mates inn i dampgeneratoren. Mengden damp som utvinnes avhenger av bedriftenes behov for termisk energi.

Koeffisient nyttig handling CHP når 60-70%. Slike stasjoner bygges vanligvis i nærheten av forbrukere - industribedrifter eller boligområder. Oftest jobber de på importert drivstoff.

Termiske stasjoner med gassturbin (GTPP), damp-gass (PGPP) og dieselanlegg har blitt mye mindre utbredt.

Gass eller flytende drivstoff brennes i GTPP-forbrenningskammeret; Forbrenningsprodukter med en temperatur på 750-900 ºС kommer inn i gassturbinen som roterer den elektriske generatoren. Effektiviteten til slike termiske kraftverk er vanligvis 26-28%, effekten er opptil flere hundre MW. GTPP-er brukes vanligvis til å dekke elektriske belastningstopper. Effektiviteten til SGPP kan nå 42 - 43%.

De mest økonomiske er store termiske dampturbinkraftverk (forkortet TPP). De fleste termiske kraftverk i vårt land bruker kullstøv som brensel. Det trengs flere hundre gram kull for å generere 1 kWh elektrisitet. I en dampkjele overføres over 90 % av energien som frigjøres av brenselet til damp. I turbinen overføres den kinetiske energien til dampstrålene til rotoren. Turbinakselen er stivt forbundet med generatorakselen.

Moderne dampturbiner for termiske kraftverk er svært avanserte, høyhastighets, svært økonomiske maskiner med lang levetid. Deres kraft i en enkeltakselversjon når 1 million 200 tusen kW, og dette er ikke grensen. Slike maskiner er alltid flertrinns, det vil si at de vanligvis har flere dusin skiver med arbeidsblader og det samme antallet, foran hver skive, av grupper av dyser som en dampstråle strømmer gjennom. Damptrykket og temperaturen reduseres gradvis.

Fra løpet av fysikken er det kjent at effektiviteten til varmemotorer øker med en økning i den opprinnelige temperaturen til arbeidsfluidet. Derfor bringes dampen som kommer inn i turbinen til høye parametere: temperaturen er nesten opptil 550 ° C og trykket er opptil 25 MPa. Effektiviteten til TPP når 40%. Det meste av energien går tapt sammen med den varme eksosdampen.

Vannkraftverk (HPP), et kompleks av strukturer og utstyr der energien til vannstrømmen omdannes til elektrisk energi. Vannkraftverket består av en rekke hydrauliske strukturer som gir nødvendig konsentrasjon av vannstrøm og skaper trykk, og kraftutstyr som omdanner energien til vann som beveger seg under trykk til mekanisk rotasjonsenergi, som igjen omdannes til elektrisk energi .

Introduksjon
II Produksjon og bruk av elektrisitet
1. Kraftproduksjon
1.1 Generator
2. Strømbruk
III Transformatorer
1. Utnevnelse
2. Klassifisering
3. Enhet
4. Kjennetegn
5. Modi
5.1 Tomgang
5.2 Modus kortslutning
5.3 Lastemodus
IV Kraftoverføring
V GOELRO
1. Historie
2. Resultater
VI Liste over referanser

Introduksjon

Elektrisitet, en av de viktigste energitypene, spiller en stor rolle i moderne verden. Det er kjernen i statenes økonomier, som bestemmer deres posisjon på den internasjonale arenaen og utviklingsnivået. Enorme summer investeres årlig i utviklingen av vitenskapelige næringer knyttet til elektrisitet.
Elektrisitet er en integrert del av hverdagen, så det er viktig å ha informasjon om egenskapene til produksjon og bruk.

II. Produksjon og bruk av elektrisitet

1. Kraftproduksjon

Elektrisitetsproduksjon er produksjon av elektrisitet ved å konvertere den fra andre typer energi ved hjelp av spesielle tekniske innretninger.
For å generere strømbruk:
Elektrisk generator - en elektrisk maskin der mekanisk arbeid omdannes til elektrisk energi.
Et solcellebatteri eller fotocelle er en elektronisk enhet som konverterer energien til elektromagnetisk stråling, hovedsakelig i lysområdet, til elektrisk energi.
Kjemiske strømkilder - konvertering av en del av kjemisk energi til elektrisk energi, gjennom en kjemisk reaksjon.
Radioisotopkilder til elektrisitet er enheter som bruker energien som frigjøres under radioaktivt forfall til å varme opp kjølevæsken eller konvertere den til elektrisitet.
Elektrisitet genereres ved kraftverk: termisk, hydraulisk, atomkraft, solenergi, geotermisk, vind og andre.
Praktisk talt ved alle kraftverk av industriell betydning brukes følgende skjema: energien til den primære energibæreren ved hjelp av en spesiell enhet konverteres først til mekanisk energi av rotasjonsbevegelse, som overføres til en spesiell elektrisk maskin - en generator , hvor elektrisk strøm genereres.
De tre viktigste typene kraftverk: termiske kraftverk, vannkraftverk, kjernekraftverk
Den ledende rollen i den elektriske kraftindustrien i mange land spilles av termiske kraftverk(TPP).
Termiske kraftverk krever en enorm mengde organisk brensel, mens reservene avtar, og kostnadene øker stadig på grunn av stadig vanskeligere produksjonsforhold og transportavstander. Drivstoffutnyttelsesfaktoren i dem er ganske lav (ikke mer enn 40%), og volumet av avfall forurenser miljø, Er bra.
Økonomiske, tekniske, økonomiske og miljømessige faktorer tillater oss ikke å betrakte termiske kraftverk som en lovende måte å generere elektrisitet på.
Vannkraftverk (HPP) er de mest økonomiske. Effektiviteten deres når 93%, og kostnaden for en kWh er 5 ganger billigere enn med andre metoder for å generere strøm. De bruker en uuttømmelig energikilde, betjenes av et minimum antall arbeidere og er godt regulert. Landet vårt har en ledende posisjon i verden når det gjelder størrelsen og kapasiteten til individuelle vannkraftstasjoner og enheter.
Men utviklingstakten hindres av betydelige kostnader og byggetid, på grunn av avstanden til HPP-byggeplasser fra store byer, mangelen på veier, vanskelige byggeforhold, påvirkes av sesongvariasjonen i elveregimet, store områder med verdifull elve. land er oversvømmet av reservoarer, store reservoarer negativt påvirke den økologiske situasjonen, kan kraftige vannkraftverk bygges bare på steder der passende ressurser er tilgjengelige.
Kjernekraftverk (NPP) opererer på samme prinsipp som termiske kraftverk, det vil si at den termiske energien til damp omdannes til mekanisk rotasjonsenergi til turbinakselen, som driver en generator, der mekanisk energi omdannes til elektrisk energi.
Hovedfordelen med atomkraftverk er en liten mengde drivstoff som brukes (1 kg anriket uran erstatter 2,5 tusen tonn kull), som et resultat av at atomkraftverk kan bygges i alle energimangelfulle områder. I tillegg overstiger reservene av uran på jorden reservene til tradisjonelt mineralbrensel, og med problemfri drift av kjernekraftverk har de liten innvirkning på miljøet.
Den største ulempen med kjernekraftverk er muligheten for ulykker med katastrofale konsekvenser, hvis forebygging krever alvorlige sikkerhetstiltak. I tillegg er atomkraftverk dårlig regulert (det tar flere uker å stoppe eller slå dem helt på), og teknologier for behandling av radioaktivt avfall er ikke utviklet.
Atomkraft har vokst til en av de ledende industriene Nasjonal økonomi og fortsetter å utvikle seg raskt, noe som sikrer sikkerhet og miljøvennlighet.

1.1 Generator

En elektrisk generator er en enhet der ikke-elektriske former for energi (mekanisk, kjemisk, termisk) omdannes til elektrisk energi.
Prinsippet for drift av generatoren er basert på fenomenet elektromagnetisk induksjon, når den er i en leder som beveger seg i et magnetfelt og krysser dets magnetiske kraftlinjer, induseres en EMF. Derfor kan en slik leder betraktes av oss som en kilde til elektrisk energi.
Metoden for å oppnå en indusert emk, der lederen beveger seg i et magnetisk felt, beveger seg opp eller ned, er svært upraktisk i sin praktiske bruk. Derfor bruker generatorer ikke rettlinjet, men rotasjonsbevegelse av lederen.
Hoveddelene til enhver generator er: et system av magneter eller, oftest, elektromagneter som skaper et magnetfelt, og et system av ledere som krysser dette magnetfeltet.
En dynamo er en elektrisk maskin som konverterer mekanisk energi til AC elektrisk energi. De fleste dynamoer bruker et roterende magnetfelt.

Når du roterer rammen, endres den magnetisk fluks gjennom den, så en EMF induseres i den. Siden rammen er koblet til en ekstern elektrisk krets ved hjelp av en strømsamler (ringer og børster), oppstår det en elektrisk strøm i rammen og den eksterne kretsen.
Med jevn rotasjon av rammen endres rotasjonsvinkelen i henhold til loven:

Den magnetiske fluksen gjennom rammen endres også over tid, dens avhengighet bestemmes av funksjonen:

hvor S− rammeområde.
I henhold til Faradays lov om elektromagnetisk induksjon, er EMF for induksjon som oppstår i rammen:

hvor er amplituden til EMF for induksjon.
En annen verdi som karakteriserer generatoren er strømstyrken, uttrykt med formelen:

hvor Jeg er strømstyrken til enhver tid, jeg er- amplituden til strømstyrken (maksimumsverdien av strømstyrken i absolutt verdi), φc- faseforskyvning mellom fluktuasjoner i strøm og spenning.
Den elektriske spenningen ved generatorterminalene varierer i henhold til en sinusformet eller cosinus-lov:

Nesten alle generatorer installert i våre kraftverk er trefasestrømgeneratorer. I hovedsak er hver slik generator en forbindelse i ett elektrisk bil tre generatorer, utformet på en slik måte at EMF indusert i dem forskyves i forhold til hverandre med en tredjedel av perioden:

2. Strømbruk

Strømforsyning av industribedrifter. Industribedrifter forbruker 30-70 % av elektrisiteten som produseres som en del av det elektriske kraftsystemet. En betydelig variasjon i industrielt forbruk bestemmes av industriell utvikling og klimatiske forhold i ulike land.
Strømforsyning av elektrifisert transport. DC elektriske transportlikeretterstasjoner (urban, industri, langdistanse) og nedtrappingsstasjoner for langdistanse elektrisk transport på vekselstrøm drives av elektrisitet fra elektriske nettverk EES.
Strømforsyning til husholdningsforbrukere. Denne gruppen av PE inkluderer et bredt spekter av bygninger som ligger i boligområder i byer og tettsteder. Dette er boligbygg, bygninger til administrative og forvaltningsmessige formål, utdannings- og vitenskapelige institusjoner, butikker, bygninger for helsevesen, kultur- og masseformål, offentlig servering mv.

III. transformatorer

Transformator - statisk elektromagnetisk enhet, som har to eller mer induktivt koblede viklinger og designet for å konvertere ett (primært) vekselstrømsystem til et annet (sekundært) vekselstrømsystem ved hjelp av elektromagnetisk induksjon.

Transformator enhet diagram

1 - primærvikling av transformatoren
2 - magnetisk kjerne
3 - sekundærvikling av transformatoren
F- retning av magnetisk fluks
U 1- spenning på primærviklingen
U 2- spenning på sekundærviklingen

De første transformatorene med en åpen magnetisk krets ble foreslått i 1876 av P.N. Yablochkov, som brukte dem til å drive et elektrisk "stearinlys". I 1885 utviklet de ungarske forskerne M. Deri, O. Blaty, K. Zipernovsky enfasede industrielle transformatorer med en lukket magnetisk krets. I 1889-1891. M.O. Dolivo-Dobrovolsky foreslo en trefase transformator.

1. Utnevnelse

Transformatorer er mye brukt i forskjellige felt:
For overføring og distribusjon av elektrisk energi
På kraftverk genererer vekselstrømsgeneratorer vanligvis elektrisk energi ved en spenning på 6-24 kV, og det er lønnsomt å overføre elektrisitet over lange avstander med mye høyere spenninger (110, 220, 330, 400, 500 og 750 kV) . Derfor er det ved hvert kraftverk installert transformatorer som øker spenningen.
Fordeling av elektrisk energi mellom industribedrifter, bygder, byer og distriktene, så vel som i industribedrifter, produseres den via luft- og kabelledninger, med en spenning på 220, 110, 35, 20, 10 og 6 kV. Derfor må det installeres transformatorer i alle distribusjonsnoder som reduserer spenningen til 220, 380 og 660 V.
For å gi ønsket krets for å slå på ventiler i omformerenheter og for å matche spenningen ved utgangen og inngangen til omformeren (omformertransformatorer).
For ulike teknologiske formål: sveising (sveisetransformatorer), strømforsyning av elektrotermiske installasjoner (elektriske ovnstransformatorer), etc.
For å drive forskjellige kretser av radioutstyr, elektronisk utstyr, kommunikasjons- og automatiseringsenheter, husholdningsapparater, for å skille elektriske kretser av forskjellige elementer av disse enhetene, for å matche spenning, etc.
For å slå på elektriske måleinstrumenter og enkelte enheter (releer osv.) i elektriske kretser høyspenning eller i kretser som store strømmer går gjennom, for å utvide målegrensene og sikre elektrisk sikkerhet. (måletransformatorer)

2. Klassifisering

Transformatorklassifisering:

Etter avtale: generell kraft (brukes i kraftoverførings- og distribusjonslinjer) og spesielle bruksområder (ovn, likeretter, sveising, radiotransformatorer).
Etter type kjøling: med luft (tørre transformatorer) og olje (olje transformatorer) kjøling.
I henhold til antall faser på primærsiden: enfase og trefase.
I henhold til formen på den magnetiske kretsen: stang, pansret, toroidal.
Etter antall viklinger per fase: to-vikling, tre-vikling, multi-vikling (mer enn tre viklinger).
I henhold til utformingen av viklingene: med konsentriske og vekslende (skive) viklinger.

3. Enhet

Den enkleste transformatoren (enfasetransformatoren) er en enhet som består av en stålkjerne og to viklinger.

Prinsippet for enheten til en enfaset to-viklingstransformator
Den magnetiske kjernen er det magnetiske systemet til transformatoren, gjennom hvilken den magnetiske hovedstrømmen lukkes.
Når en vekselspenning påføres primærviklingen, induseres en EMF med samme frekvens i sekundærviklingen. Hvis en elektrisk mottaker er koblet til sekundærviklingen, oppstår en elektrisk strøm i den og det etableres en spenning ved transformatorens sekundære terminaler, som er noe mindre enn EMF og til en viss grad avhenger av belastningen.

Symbol på transformatoren:
a) - en transformator med en stålkjerne, b) - en transformator med en ferrittkjerne

4. Egenskaper til transformatoren

Merkeeffekten til en transformator er kraften den er designet for.
Nominell primærspenning - spenningen som primærviklingen til transformatoren er designet for.
Nominell sekundærspenning - spenningen ved terminalene til sekundærviklingen, oppnådd når transformatoren går på tomgang og nominell spenning på terminalene til primærviklingen.
Nominelle strømmer bestemmes av de respektive effekt- og spenningsklassifiseringene.
Den høyeste merkespenningen til transformatoren er den høyeste av nominelle spenningene til transformatorviklingene.
Den laveste nominelle spenningen er den minste av nominelle spenninger til transformatorviklingene.
Gjennomsnittlig nominell spenning - nominell spenning, som er mellom den høyeste og laveste nominelle spenningen til transformatorviklingene.

5. Modi

5.1 Tomgang

Modus tomgangsbevegelse- driftsmodusen til transformatoren, der sekundærviklingen til transformatoren er åpen, og en vekselspenning påføres terminalene til primærviklingen.

En strøm flyter i primærviklingen til en transformator koblet til en vekselstrømkilde, som et resultat av at en vekslende magnetisk fluks vises i kjernen Φ penetrerer begge viklingene. Siden Φ er den samme i begge viklingene til transformatoren, vil endringen Φ fører til utseendet til den samme induksjons-EMK i hver sving av primær- og sekundærviklingene. Øyeblikkelig verdi av induksjon emf e i enhver sving av viklingene er den samme og bestemmes av formelen:

hvor er amplituden til EMF i en sving.
Amplituden til induksjons-EMF i primær- og sekundærviklingene vil være proporsjonal med antall omdreininger i den tilsvarende viklingen:

hvor N 1 og N 2- antall svinger i dem.
Spenningsfallet over primærviklingen, som over en motstand, er veldig lite sammenlignet med ε 1, og derfor for de effektive verdiene av spenningen i primæren U 1 og sekundær U 2 viklinger, vil følgende uttrykk være sant:

K- transformasjonsforhold. På K>1 nedtrappingstransformator, og når K<1 - повышающий.

5.2 Kortslutningsmodus

Kortslutningsmodus - en modus når utgangene til sekundærviklingen er lukket av en strømleder med en motstand lik null ( Z=0).

En kortslutning av transformatoren under driftsforhold skaper en nødmodus, siden sekundærstrømmen, og derfor den primære, øker flere titalls ganger sammenlignet med den nominelle. Derfor er det i kretser med transformatorer gitt beskyttelse som ved kortslutning automatisk slår av transformatoren.

To kortslutningsmoduser må skilles:

Nødmodus - når sekundærviklingen er lukket ved nominell primærspenning. Med en slik krets øker strømmene med en faktor på 15–20. Viklingen er deformert, og isolasjonen er forkullet. Jern brenner også. Dette er hard modus. Maksimal og gassbeskyttelse kobler transformatoren fra nettverket i tilfelle en nødkortslutning.

En eksperimentell kortslutningsmodus er en modus når sekundærviklingen er kortsluttet, og en slik redusert spenning tilføres primærviklingen, når merkestrømmen flyter gjennom viklingene - dette er U K- kortslutningsspenning.

Under laboratorieforhold kan en testkortslutning av transformatoren utføres. I dette tilfellet, uttrykt i prosent, spenningen U K, kl I 1 \u003d I 1nom utpeke u K og kalles kortslutningsspenningen til transformatoren:

hvor U 1nom- nominell primærspenning.

Dette er karakteristikken til transformatoren, angitt i passet.

5.3 Lastemodus

Transformatorens belastningsmodus er driftsmodusen til transformatoren i nærvær av strømmer i minst to av hovedviklingene, som hver er lukket til en ekstern krets, mens strømmer som flyter i to eller flere viklinger i tomgangsmodus er ikke tatt i betraktning:

Hvis en spenning er koblet til transformatorens primærvikling U 1, og koble sekundærviklingen til lasten, vil strømmer vises i viklingene jeg 1 og jeg 2. Disse strømmene vil skape magnetiske flukser Φ 1 og Φ2 rettet mot hverandre. Den totale magnetiske fluksen i den magnetiske kretsen avtar. Som et resultat, EMF indusert av den totale strømmen ε 1 og ε 2 avta. RMS spenning U 1 forblir uendret. Avta ε 1 forårsaker en økning i strømmen jeg 1:

Med økende strøm jeg 1 strømme Φ 1øker akkurat nok til å kompensere for den demagnetiserende effekten av fluksen Φ2. Likevekten gjenopprettes igjen ved praktisk talt samme verdi av den totale strømmen.

IV. Elektrisitetsoverføring

Overføring av elektrisitet fra kraftverket til forbrukerne er en av energibransjens viktigste oppgaver.
Elektrisitet overføres hovedsakelig via AC luftledninger (TL), selv om det er en trend mot økende bruk av kabellinjer og DC-linjer.

Behovet for å overføre elektrisitet over avstand skyldes at elektrisitet genereres av store kraftverk med kraftige enheter, og forbrukes av relativt lavt strømforbrukere fordelt over et stort område. Trenden mot konsentrasjon av produksjonskapasitet forklares av det faktum at med veksten reduseres de relative kostnadene for bygging av kraftverk og kostnadene for generert elektrisitet synker.
Plasseringen av kraftige kraftverk utføres under hensyntagen til en rekke faktorer, som tilgjengeligheten av energiressurser, deres type, reserver og transportmuligheter, naturlige forhold, evnen til å arbeide som en del av et enkelt energisystem, etc. Ofte viser slike kraftverk seg å være betydelig fjernt fra hovedsentrene for strømforbruk. Driften av enhetlige elektriske kraftsystemer som dekker store territorier avhenger av effektiviteten til elektrisk kraftoverføring over en avstand.
Det er nødvendig å overføre elektrisitet fra produksjonsstedene til forbrukerne med minimale tap. Hovedårsaken til disse tapene er konverteringen av en del av elektrisiteten til den interne energien til ledningene, deres oppvarming.

I henhold til Joule-Lenz-loven, mengden varme Q, frigjort i løpet av tiden t i lederen ved motstand R under strømgjennomgang Jeg, er lik:

Det følger av formelen at for å redusere oppvarmingen av ledningene, er det nødvendig å redusere strømstyrken i dem og deres motstand. For å redusere motstanden til ledningene, øk diameteren deres, men veldig tykke ledninger som henger mellom kraftledningsstøtter kan bryte under påvirkning av tyngdekraften, spesielt under snøfall. I tillegg, med en økning i tykkelsen på ledningene, øker kostnadene deres, og de er laget av et relativt dyrt metall - kobber. Derfor er en mer effektiv måte å minimere energitap ved overføring av elektrisitet å redusere strømstyrken i ledningene.
For å redusere oppvarmingen av ledninger ved overføring av elektrisitet over lange avstander, er det derfor nødvendig å gjøre strømmen i dem så liten som mulig.
Strømeffekten er lik produktet av strømstyrken og spenningen:

Derfor, for å spare strøm overført over lange avstander, er det nødvendig å øke spenningen med samme mengde som strømstyrken i ledningene ble redusert:

Fra formelen følger det at ved konstante verdier av den overførte kraften til strømmen og motstanden til ledningene, er varmetapene i ledningene omvendt proporsjonale med kvadratet av spenningen i nettverket. Derfor, for å overføre elektrisitet over avstander på flere hundre kilometer, brukes høyspentledninger (TL), hvor spenningen mellom ledningene er titalls, og noen ganger hundretusenvis av volt.
Ved hjelp av kraftledninger kombineres nabokraftverk til et enkelt nettverk, kalt kraftsystemet. Unified Energy System of Russia inkluderer et stort antall kraftverk kontrollert fra et enkelt senter og gir uavbrutt strømforsyning til forbrukere.

V. GOELRO

1. Historie

GOELRO (Statens kommisjon for elektrifisering av Russland) er et organ opprettet 21. februar 1920 for å utvikle et prosjekt for elektrifisering av Russland etter oktoberrevolusjonen i 1917.

Mer enn 200 forskere og teknikere var involvert i kommisjonens arbeid. G.M. ledet kommisjonen. Krzhizhanovsky. Sentralkomiteen til kommunistpartiet og personlig V. I. Lenin ledet daglig arbeidet til GOELRO-kommisjonen, bestemte de viktigste grunnleggende bestemmelsene i landets elektrifiseringsplan.

Ved slutten av 1920 hadde kommisjonen gjort en enorm mengde arbeid og utarbeidet Planen for elektrifisering av RSFSR, et volum på 650 sider med tekst med kart og opplegg for elektrifisering av regioner.
GOELRO-planen, designet for 10-15 år, implementerte Lenins ideer om å elektrifisere hele landet og skape en stor industri.
Innen elektrisk kraftøkonomi besto planen av et program designet for restaurering og gjenoppbygging av den elektriske kraftindustrien før krigen, bygging av 30 regionale kraftstasjoner og bygging av kraftige regionale termiske kraftverk. Det var planlagt å utstyre kraftverkene med store kjeler og turbiner for den tiden.
En av hovedtankene i planen var utstrakt bruk av landets enorme vannkraftressurser. Det ble lagt til rette for en radikal gjenoppbygging på grunnlag av elektrifisering av alle grener av landets nasjonale økonomi, og først og fremst for vekst av tungindustri og rasjonell fordeling av industri over hele landet.
Gjennomføringen av GOELRO-planen begynte under de vanskelige forholdene under borgerkrigen og økonomiske ødeleggelser.

Siden 1947 har USSR vært rangert på førsteplass i Europa og nummer to i verden når det gjelder elektrisitetsproduksjon.

GOELRO-planen spilte en stor rolle i livet til landet vårt: uten den ville det ikke vært mulig å bringe Sovjetunionen inn i rekken av de mest industrielt utviklede landene i verden på så kort tid. Gjennomføringen av denne planen formet hele den innenlandske økonomien og bestemmer den fortsatt i stor grad.

Utformingen og implementeringen av GOELRO-planen ble mulig og utelukkende på grunn av en kombinasjon av mange objektive og subjektive faktorer: det betydelige industrielle og økonomiske potensialet til det førrevolusjonære Russland, det høye nivået på den russiske vitenskapelige og tekniske skolen, konsentrasjonen av alle økonomisk og politisk makt, dens styrke og vilje, og også den tradisjonelle konsiliære-kommunale mentaliteten til folket og deres lydige og tillitsfulle holdning til de øverste herskerne.
GOELRO-planen og dens implementering beviste den høye effektiviteten til det statlige planleggingssystemet under forhold med stivt sentralisert makt og forhåndsbestemte utviklingen av dette systemet i mange tiår fremover.

2. Resultater

Ved utgangen av 1935 var det elektriske byggeprogrammet blitt overoppfylt flere ganger.

I stedet for 30 ble det bygget 40 regionale kraftverk, hvor det sammen med andre store industristasjoner ble satt i drift 6.914 tusen kW kapasitet (hvorav 4.540 tusen kW var regionale, nesten tre ganger mer enn i henhold til GOELRO-planen).
I 1935 var det 13 kraftverk på 100 000 kW blant de regionale kraftverkene.

Før revolusjonen var kapasiteten til det største kraftverket i Russland (1. Moskva) bare 75 tusen kW; det fantes ikke et eneste stort vannkraftverk. Ved begynnelsen av 1935 hadde den totale installerte effekten til vannkraftverk nådd nesten 700 000 kW.
Den største på den tiden i verden, Dnepr vannkraftverk, Svirskaya 3rd, Volkhovskaya, etc. ble bygget. På det høyeste punktet av utviklingen overgikk det enhetlige energisystemet i USSR på mange måter energisystemene til de utviklede land i Europa og Amerika.

Elektrisitet var praktisk talt ukjent i landsbyene før revolusjonen. Store grunneiere installerte små kraftverk, men antallet var få.

Elektrisitet begynte å bli brukt i jordbruket: i møller, fôrkuttere, kornrensemaskiner og sagbruk; i industrien, og senere - i hverdagen.

Liste over brukt litteratur

Venikov V. A., Langdistanse kraftoverføring, M.-L., 1960;
Sovalov S. A., Kraftoverføringsmoduser 400-500 kv. EES, M., 1967;
Bessonov, L.A. Teoretisk grunnlag for elektroteknikk. Elektriske kretser: lærebok / L.A. Bessonov. - 10. utg. — M.: Gardariki, 2002.
Elektroteknikk: Pedagogisk og metodisk kompleks. /OG. M. Kogol, G. P. Dubovitsky, V. N. Borodianko, V. S. Gun, N. V. Klinachev, V. V. Krymsky, A. Ya. Ergard, V. A. Yakovlev; Redigert av N.V. Klinacheva. - Chelyabinsk, 2006-2008.
Elektriske systemer, v. 3 - Kraftoverføring ved vekselstrøm og likestrøm av høy spenning, M., 1972.

Beklager, ingenting ble funnet.

i fysikk

om temaet "Produksjon, overføring og bruk av elektrisitet"

Elever i 11. klasse A

MOU skole nummer 85

Catherine.

Abstrakt plan.

Introduksjon.

1. Produksjon av elektrisitet.

1. typer kraftverk.

2. alternative energikilder.

2. Kraftoverføring.

transformatorer.

3. Bruk av strøm.

Introduksjon.

Fødselen av energi skjedde for flere millioner år siden, da folk lærte å bruke ild. Ild ga dem varme og lys, var en kilde til inspirasjon og optimisme, et våpen mot fiender og ville dyr, et middel, en assistent til landbruket, et konserveringsmiddel, et teknologisk verktøy, etc.

Den fantastiske myten om Prometheus, som ga ild til mennesker, dukket opp i antikkens Hellas mye senere enn i mange deler av verden, metoder for ganske sofistikert håndtering av brann, produksjon og slukking, bevaring av brann og rasjonell bruk av drivstoff ble mestret.

Til dags dato er energi fortsatt hovedkomponenten i menneskelivet. Det gjør det mulig å lage ulike materialer, er en av hovedfaktorene i utviklingen av nye teknologier. Enkelt sagt, uten å mestre ulike typer energi, er en person ikke i stand til å eksistere fullt ut.

Kraftproduksjon.

Typer kraftverk.

Varmekraftverk (TPP), et kraftverk som genererer elektrisitet som følge av konvertering av termisk energi som frigjøres ved forbrenning av fossilt brensel. De første termiske kraftverkene dukket opp på slutten av 1800-tallet og var overveiende distribuert. På midten av 70-tallet av 1900-tallet var termiske kraftverk hovedtypen kraftverk.

Termiske kraftverk er delt inn i kondensasjon(IES) designet for kun å generere elektrisk energi, og kraftvarmeverk(CHP), produserer i tillegg til elektrisk varmeenergi i form av varmt vann og damp. Store IES-er av distriktsmessig betydning kalles statlige distriktskraftverk (GRES).

Termiske kondenskraftverk har lav virkningsgrad (30-40%), siden mesteparten av energien går tapt med røykgasser og kondensatorkjølevann. Det er fordelaktig å bygge en IES i umiddelbar nærhet av drivstoffutvinningssteder. Samtidig kan forbrukere av strøm være plassert i betydelig avstand fra stasjonen.

kraftvarmeverk skiller seg fra kondenseringsstasjonen med en spesiell varmeekstraksjonsturbin installert på den med dampekstraksjon. Ved CHPP blir den ene delen av dampen fullstendig brukt i turbinen for å generere elektrisitet i generatoren 5 og kommer deretter inn i kondensatoren 6, og den andre, med høy temperatur og trykk, tas fra mellomtrinnet til turbinen og brukes til varmetilførsel Kondensatet pumpes 7 gjennom avlufteren 8 og mates deretter av matepumpen 9 føres inn i dampgeneratoren. Mengden damp som utvinnes avhenger av bedriftenes behov for termisk energi.

Effektiviteten til CHP når 60-70%. Slike stasjoner bygges vanligvis i nærheten av forbrukere - industribedrifter eller boligområder. Oftest jobber de på importert drivstoff.

Termiske stasjoner med gassturbin(GTPS), damp-gass(PGES) og dieselanlegg.

Gass eller flytende drivstoff brennes i GTPP-forbrenningskammeret; Forbrenningsprodukter med en temperatur på 750-900 ºС kommer inn i gassturbinen som roterer den elektriske generatoren. Effektiviteten til slike termiske kraftverk er vanligvis 26-28%, effekten er opptil flere hundre MW . GTPP-er brukes vanligvis til å dekke elektriske toppbelastninger. Effektiviteten til SGPP kan nå 42 - 43%.

Moderne dampturbiner for termiske kraftverk er svært avanserte, høyhastighets, svært økonomiske maskiner med lang levetid. Deres kraft i stridshodeversjonen når 1 million 200 tusen kW, og dette er ikke grensen. Slike maskiner er alltid flertrinns, det vil si at de vanligvis har flere dusin skiver med arbeidsblader og det samme antallet, foran hver skive, av grupper av dyser som en dampstråle strømmer gjennom. Damptrykket og temperaturen synker gradvis.

Fra løpet av fysikken er det kjent at effektiviteten til varmemotorer øker med en økning i den opprinnelige temperaturen til arbeidsfluidet. Derfor bringes dampen som kommer inn i turbinen til høye parametere: temperaturen er nesten opptil 550 ° C og trykket er opptil 25 MPa. Effektiviteten til TPP når 40%. Mesteparten av energien går tapt med den varme avfallsdampen.

vannkraftstasjon (HPP), et kompleks av strukturer og utstyr, der energien til vannstrømmen omdannes til elektrisk energi. HPP består av en seriekrets hydrauliske strukturer, gir den nødvendige konsentrasjonen av vannstrømmen og skapelsen av trykk, og kraftutstyr som konverterer energien til vann som beveger seg under trykk til mekanisk rotasjonsenergi, som igjen omdannes til elektrisk energi.

Napor HPP er skapt av konsentrasjonen av elvens fall i det brukte området ved demningen, eller avledning, eller dam og avledning sammen. Hovedkraftutstyret til vannkraftverket er plassert i bygningen til vannkraftverket: i maskinrommet til kraftverket - hydrauliske enheter, hjelpeutstyr; automatisk kontroll- og overvåkingsutstyr; i den sentrale kontrollposten - operatør-ekspeditørkonsollen eller operatør av vannkraftverk. Forsterkning transformatorstasjon plassert både inne i kraftverksbygget og i separate bygg eller i åpne områder. Koblingsutstyr ofte plassert i et åpent område. Kraftverksbygget kan deles inn i seksjoner med en eller flere enheter og hjelpeutstyr, atskilt fra tilstøtende deler av bygget. Ved bygningen av HPP eller inne i den, opprettes et monteringssted for montering og reparasjon av forskjellig utstyr og for ekstra vedlikeholdsoperasjoner av HPP.

Installert kapasitet (in MW) skille mellom vannkraftverk kraftig(St. 250), medium(opptil 25) og liten(opptil 5). Kraften til vannkraftverket avhenger av trykket (forskjellen mellom nivåene i øvre og nedre basseng ), strømningshastigheten til vann som brukes i hydrauliske turbiner, og effektiviteten til den hydrauliske enheten. Av en rekke årsaker (på grunn av for eksempel sesongmessige endringer i vannstanden i magasiner, variasjon i kraftsystemets belastning, reparasjon av vannkraftenheter eller hydrauliske strukturer etc.), trykket og vannstrømmen endres hele tiden, og i tillegg endres strømmen når kraften til vannkraftverket reguleres. Det er årlige, ukentlige og daglige sykluser for HPP-driftsmodusen.

I henhold til maksimalt brukt trykk er HPP delt inn i høytrykk(mer enn 60 m), middels trykk(fra 25 til 60 m) og lavtrykk(fra 3 til 25 m). På flate elver overstiger trykket sjelden 100 m, under fjellforhold, gjennom demningen, er det mulig å skape trykk opp til 300 m og mer, og ved hjelp av avledning - opptil 1500 m. Inndelingen av vannkraftverket etter trykket som brukes er omtrentlig, betinget.

I henhold til ordningen for bruk av vannressurser og konsentrasjonen av trykk er HPP vanligvis delt inn i kanal, nær demningen, avledningspumpe og ikke-trykkavledning, blandet, pumpet lager og tidevann.

I kanal- og damvannkraftverk skapes vanntrykket av en demning som blokkerer elven og hever vannstanden i oppstrøms. Samtidig er noe oversvømmelse av elvedalen uunngåelig. Elveløp og damnære vannkraftverk bygges både på lavtliggende høyvannselver og på fjellelver, i trange komprimerte daler. Run-of-elve HPPs er preget av hoder opp til 30-40 m.

Ved høyere trykk viser det seg å være upraktisk å overføre det hydrostatiske vanntrykket til HPP-bygget. I dette tilfellet, typen demning Vannkraftverket, hvor trykkfronten er blokkert av en demning gjennomgående, bygningen til vannkraftverket ligger bak demningen, i tilknytning til nedstrøms.

Annen form for layout nær demningen Vannkraftverket tilsvarer fjellforhold med relativt lave elveføringer.

PÅ avledning Vannelektrisk konsentrasjon av fallet av elven skapes ved hjelp av avledning; vann i begynnelsen av den brukte delen av elven avledes fra elveløpet med en ledning, med en helning vesentlig mindre enn den gjennomsnittlige helningen til elven i denne delen og med utretting av svingene og svingene i kanalen. Slutten av avledningen bringes til plasseringen av HPP-bygningen. Avløpsvann returneres enten til elven eller føres til neste avlednings-HPP. Avledning er gunstig når helningen til elven er høy.

En spesiell plass blant HPPs er okkupert av pumpekraftverk(PSPP) og tidevannskraftverk(PES). Byggingen av et pumpekraftverk skyldes den økende etterspørselen etter spisskraft i store energisystemer, som bestemmer generasjonskapasiteten som kreves for å dekke topplaster. Evnen til PSPP til å akkumulere energi er basert på det faktum at den frie elektriske energien i kraftsystemet i en viss tidsperiode brukes av PSPP-enhetene, som, som opererer i pumpemodus, pumper vann fra reservoaret inn i øvre lagringsbasseng. Under belastningstopper returneres den akkumulerte energien til kraftsystemet (vann fra det øvre bassenget kommer inn i trykkrørledningen og roterer de hydrauliske enhetene som opererer i gjeldende generatormodus).

PES konverterer energien fra tidevann til elektrisk energi. På grunn av noen funksjoner knyttet til tidevannets periodiske natur, kan den elektriske kraften til tidevannsvannkraftverk brukes i kraftsystemer bare i forbindelse med energien til reguleringskraftverk, som kompenserer for strømbrudd i tidevannskraftverk i løpet av dagen eller måneder.

Den viktigste egenskapen til vannkraftressursene sammenlignet med drivstoff og energiressurser er deres kontinuerlige fornyelse.Fraværet av behovet for drivstoff til HPPs bestemmer den lave kostnaden for elektrisitet som produseres ved HPPs. Derfor er bygging av vannkraftverk, til tross for de betydelige, spesifikke kapitalinvesteringene per 1 kW installert kapasitet og lange byggeperioder har vært og er av stor betydning, spesielt når det er knyttet til lokalisering av elektrisk intensiv industri.

Atomkraftverk (NPP), et kraftverk der atomenergi (atomkraft) omdannes til elektrisk energi. Kraftgeneratoren ved et atomkraftverk er en atomreaktor. Varmen som frigjøres i reaktoren som et resultat av en kjedereaksjon av fisjon av kjernene til noen tunge grunnstoffer, blir da, akkurat som i konvensjonelle termiske kraftverk (TPP), omdannet til elektrisitet. I motsetning til termiske kraftverk som opererer på fossilt brensel, drives kjernekraftverk kjernebrensel(hovedsakelig 233U, 235U, 239Pu) Det er fastslått at verdens energiressurser av kjernebrensel (uran, plutonium, etc.) betydelig overstiger energiressursene til naturreservene av organisk brensel (olje, kull, naturgass, etc.). ). Dette åpner for brede muligheter for å møte den raskt økende etterspørselen etter drivstoff.I tillegg er det nødvendig å ta hensyn til det stadig økende forbruket av kull og olje til teknologiske formål i den globale kjemiske industrien, som er i ferd med å bli en seriøs konkurrent til termisk kraftverk. Til tross for oppdagelsen av nye forekomster av organisk drivstoff og forbedring av metoder for produksjon, er det en tendens i verden til en relativ økning i kostnadene. Dette skaper de vanskeligste forholdene for land med begrensede reserver av fossilt brensel. Det er et åpenbart behov for rask utvikling av kjernekraft, som allerede inntar en fremtredende plass i energibalansen til en rekke industriland i verden.

Et skjematisk diagram av et atomkraftverk med en vannkjølt atomreaktor er vist i fig. 2. Varme generert i kjerne reaktor kjølevæske, tas inn av vann av 1. krets som pumpes gjennom reaktoren av en sirkulasjonspumpe Det oppvarmede vannet fra reaktoren går inn i varmeveksleren (dampgeneratoren) 3, hvor den overfører varmen mottatt i reaktoren til vannet i 2. krets. Vann fra 2. krets fordamper i dampgeneratoren, og det dannes damp som deretter kommer inn i turbinen 4.

Oftest brukes 4 typer termiske nøytronreaktorer på kjernekraftverk:

1) vann-vann med vanlig vann som moderator og kjølevæske;

2) grafittvann med vannkjølevæske og grafittmoderator;

3) tungtvann med vannkjølevæske og tungtvann som moderator;

4) graffito - gass med en gasskjølevæske og en grafittmoderator.

Valget av den overveiende brukte reaktortypen bestemmes hovedsakelig av den akkumulerte erfaringen i bærereaktoren, samt tilgjengeligheten av nødvendig industrielt utstyr, råvarer, etc.

Reaktoren og dens støttesystemer inkluderer: selve reaktoren med biologisk beskyttelse , varmevekslere, pumper eller gassblåsende installasjoner som sirkulerer kjølevæsken, rørledninger og armaturer for sirkulasjon av kretsen, enheter for omlasting av kjernebrensel, systemer for spesiell ventilasjon, nødkjøling, etc.

For å beskytte kjernekraftverkspersonell mot strålingseksponering, er reaktoren omgitt av biologisk beskyttelse, hvor hovedmaterialet er betong, vann, serpentinsand. Reaktorkretsutstyret må være fullstendig forseglet. Det er gitt et system for å overvåke stedene for mulig lekkasje av kjølevæsken, det tas tiltak slik at utseendet på lekkasjer og brudd i kretsen ikke fører til radioaktive utslipp og forurensning av NPP-lokalene og området rundt. Radioaktiv luft og en liten mengde kjølevæskedamp, på grunn av tilstedeværelsen av lekkasjer fra kretsen, fjernes fra de uovervåkede NPP-lokalene av et spesielt ventilasjonssystem, der rensefiltre og holdegassholdere er utstyrt for å utelukke muligheten for atmosfærisk forurensning . Den dosimetriske kontrolltjenesten overvåker etterlevelsen av strålesikkerhetsreglene av NPP-personell.

Tilgjengelighet av biologisk skjerming, spesielle ventilasjons- og nødkjølesystemer, og dosimetrisk kontrolltjeneste gjør det mulig å fullstendig beskytte NPP-vedlikeholdspersonell mot de skadelige effektene av radioaktiv eksponering.

Kjernekraftverk, som er den mest moderne typen kraftverk, har en rekke betydelige fordeler i forhold til andre typer kraftverk: under normale driftsforhold forurenser de absolutt ikke miljøet, krever ikke binding til en råvarekilde og kan følgelig plasseres nesten hvor som helst. De nye kraftenhetene har en kapasitet nesten lik kapasiteten til et gjennomsnittlig vannkraftverk, men den installerte kapasitetsutnyttelsesfaktoren ved kjernekraftverk (80 %) overstiger denne indikatoren betydelig ved vannkraftverk eller termiske kraftverk.

Det er praktisk talt ingen vesentlige ulemper ved atomkraftverk under normale driftsforhold. Man kan imidlertid ikke unngå å legge merke til faren ved atomkraftverk under mulige force majeure-omstendigheter: jordskjelv, orkaner osv. - her utgjør gamle modeller av kraftenheter et potensiale fare for strålingsforurensning av territorier på grunn av ukontrollert overoppheting av reaktoren.

Alternative energikilder.

Solens energi.

Den siste tiden har interessen for problemet med bruk av solenergi økt dramatisk, fordi potensialet for energi basert på bruk av direkte solstråling er ekstremt høyt.

Den enkleste solfangeren av solstråling er et svertet metallplate (vanligvis aluminium), der det er rør med en væske som sirkulerer i den. Oppvarmet av solenergi absorbert av oppsamleren, blir væsken tilført for direkte bruk.

Solenergi er en av de mest materialkrevende energiproduksjonene. Storskala bruk av solenergi innebærer en gigantisk økning i behovet for materialer, og følgelig for arbeidsressurser for utvinning av råvarer, anrikning av disse, produksjon av materialer, produksjon av heliostater, samlere, annet utstyr, og deres transport.

Så langt er den elektriske energien som genereres av solens stråler mye dyrere enn den som oppnås med tradisjonelle metoder. Forskerne håper at eksperimentene de skal utføre på pilotanlegg og stasjoner vil bidra til å løse ikke bare tekniske, men også økonomiske problemer.

Vindkraft.

Enorm energi av bevegelige luftmasser. Vindenergireservene er mer enn hundre ganger større enn reservene av vannkraft i alle elvene på planeten. Vindene blåser konstant og overalt på jorden. Klimatiske forhold tillater utvikling av vindenergi i et stort område.

I dag dekker vinddrevne motorer bare en tusendel av verdens energibehov. Derfor er flybyggere som er i stand til å velge den mest passende bladprofilen og utforske den i en vindtunnel, involvert i etableringen av vindhjulstrukturer - hjertet i ethvert vindkraftverk. Gjennom innsatsen fra forskere og ingeniører har det blitt skapt et bredt utvalg av design av moderne vindturbiner.

Jordenergi.

Siden antikken har folk visst om de elementære manifestasjonene av den gigantiske energien som lurer i den underjordiske kloden. Minnet om menneskeheten beholder legender om katastrofale vulkanutbrudd som krevde millioner av menneskeliv, ugjenkjennelig forandret utseendet til mange steder på jorden. Kraften til utbruddet til selv en relativt liten vulkan er kolossal, den er mange ganger større enn kraften til de største kraftverkene skapt av menneskehender. Det er sant at det ikke er nødvendig å snakke om direkte bruk av energien til vulkanutbrudd, så langt har folk ikke muligheten til å dempe dette gjenstridige elementet.

Jordens energi egner seg ikke bare til romoppvarming, slik tilfellet er på Island, men også til å generere elektrisitet.Kraftverk som bruker varme underjordiske kilder har vært i drift i lang tid. Det første slike kraftverk, fortsatt ganske lavt strømforbruk, ble bygget i 1904 i den lille italienske byen Larderello. Gradvis vokste kapasiteten til kraftverket, flere og flere nye enheter kom i drift, nye kilder til varmt vann ble brukt, og i dag har kraften til stasjonen allerede nådd en imponerende verdi på 360 tusen kilowatt.

Kraftoverføring.

Transformatorer.

Du har kjøpt et ZIL-kjøleskap. Selger advarte deg om at kjøleskapet er designet for en nettspenning på 220 V. Har du en nettspenning på 127 V i huset ditt. Ikke i det hele tatt. Du må bare gjøre en ekstra kostnad og kjøpe en transformator.

Transformator- en veldig enkel enhet som lar deg både øke og redusere spenningen. AC-konvertering utføres ved hjelp av transformatorer. For første gang ble transformatorer brukt i 1878 av den russiske martyren P.N. Yablochkov for å drive de "elektriske lysene" han oppfant, en ny lyskilde på den tiden. Ideen til P. N. Yablochkov ble utviklet av I. F. Usagin, en ansatt ved Moskva-universitetet, som designet forbedrede transformatorer.

Transformatoren består av en lukket jernkjerne, på hvilken to (noen ganger flere) spoler med trådviklinger er satt på (fig. 1). En av viklingene, kalt primærviklingen, er koblet til en AC-spenningskilde. Den andre viklingen, som "lasten" er koblet til, det vil si enheter og enheter som bruker strøm, kalles sekundær.

Fig.1 Fig.2

Diagrammet av enheten til en transformator med to viklinger er vist i figur 2, og den konvensjonelle betegnelsen som er brukt for den er i figuren. 3.

Handlingen til transformatoren er basert på fenomenet elektromagnetisk induksjon. Når en vekselstrøm går gjennom primærviklingen, oppstår en vekslende magnetisk fluks i jernkjernen, som eksiterer induksjons-EMF i hver vikling. ei enhver sving på primær- eller sekundærviklingen i henhold til Faradays lov bestemmes av formelen:

e = -Δ F/Δ t

Hvis en F= Ф0сosωt, da

e = ω Ф0syndω t, eller

e =Esyndω t,

hvor E\u003d ω Ф0 - amplituden til EMF i en omgang.

I primærviklingen har n1 svinger, total induksjon emf e1 er lik p1e.

I sekundærviklingen er det en total emf. e2 er lik p2e, hvor s2 er antall omdreininger for denne viklingen.

Derfor følger det

e1 e2 = p1p2. (1)

Mengde spenning u1 , påført primærviklingen og EMF e1 skal være lik spenningsfallet i primærviklingen:

u1 + e1 = Jeg1 R1 , hvor R1 er den aktive motstanden til viklingen, og Jeg1 er strømmen i den. Denne ligningen følger direkte av den generelle ligningen. Vanligvis er den aktive motstanden til viklingen liten og begrepet Jeg1 R1 kan neglisjeres. Derfor

u1 ≈ -e1 . (2)

Når sekundærviklingen til transformatoren er åpen, flyter ikke strømmen i den, og forholdet finner sted:

u2 ≈ - e2 . (3)

Siden de øyeblikkelige verdiene til EMF e1 og e2 endring i fase, så kan deres forhold i formel (1) erstattes av forholdet mellom effektive verdier E1 ogE2 disse EMF-ene eller, tatt i betraktning likheter (2) og (3), forholdet mellom de effektive verdiene til spenningene U 1 og du 2 .

U 1 /U 2 = E1 / E2 = n1 / n2 = k. (4)

Verdi k kalt transformasjonsforholdet. Hvis k>1, så er transformatoren step-down, med k<1 - økende.

Når kretsen til sekundærviklingen er lukket, flyter strøm i den. Så forholdet u2 ≈ - e2 er ikke lenger nøyaktig tilfredsstilt, og følgelig forbindelsen mellom U 1 og du 2 blir mer kompleks enn i ligning (4).

I henhold til loven om bevaring av energi, må kraften i primærkretsen være lik kraften i sekundærkretsen:

U 1 Jeg1 = U 2 Jeg2, (5)

hvor Jeg1 og Jeg2 - de effektive verdiene av kraften i primær- og sekundærviklingene.

Derfor følger det

U 1 /U 2 = Jeg1 / Jeg2 . (6)

Det betyr at ved å øke spenningen flere ganger ved hjelp av en transformator, reduserer vi strømmen like mange ganger (og omvendt).

På grunn av de uunngåelige energitapene på grunn av varmeutvikling i viklingene og jernkjernen, er ligningene (5) og (6) tilnærmet oppfylt. Men i moderne høyeffekttransformatorer overstiger ikke de totale tapene 2-3%.

I praksishverdagen må man ofte forholde seg til transformatorer. I tillegg til de transformatorene som vi bruker frivillig på grunn av det faktum at industrielle enheter er designet for en spenning, og en annen brukes i bynettet, bortsett fra dem, må vi håndtere bilsneller. Spolen er en step-up transformator. For å lage en gnist som tenner arbeidsblandingen, kreves det en høy spenning, som vi får fra bilbatteriet, som tidligere har konvertert batteriets likestrøm til vekselstrøm ved hjelp av en bryter.Det er lett å regne ut at, opp til tap av energi som brukes til å varme opp transformatoren, når spenningen øker, synker strømmen, og omvendt.

Sveisemaskiner krever nedtrappingstransformatorer. Sveising krever svært høye strømmer, og transformatoren til sveisemaskinen har kun én utgangsomdreining.

Du har sikkert lagt merke til at kjernen i transformatoren er laget av tynne stålplater. Dette gjøres for ikke å miste energi ved konvertering av spenning. I et arkmateriale vil virvelstrømmer spille en mindre rolle enn i et kontinuerlig.

Hjemme har du med små transformatorer å gjøre. Når det gjelder kraftige transformatorer, er de enorme strukturer. I disse tilfellene plasseres kjernen med viklinger i en tank fylt med kjøleolje.

Kraftoverføring

Strømforbrukere er overalt. Det produseres på relativt få steder i nærheten av kilder til drivstoff og vannressurser. Derfor er det behov for å overføre elektrisitet over avstander, noen ganger til hundrevis av kilometer.

Men overføring av elektrisitet over lange avstander er forbundet med betydelige tap. Faktum er at strømmen varmer dem opp når de strømmer gjennom kraftledninger. I samsvar med Joule-Lenz-loven bestemmes energien som brukes på oppvarming av ledningene til ledningen av formelen

hvor R er linjemotstanden. Med en lang linje kan kraftoverføring bli generelt økonomisk ulønnsomt. For å redusere tap, kan du selvfølgelig følge veien for å redusere motstanden R på linjen ved å øke tverrsnittsarealet til ledningene. Men for å redusere R, for eksempel med en faktor på 100, må massen til ledningen også økes med en faktor på 100. Det er klart at et så stort forbruk av dyrt ikke-jernholdig metall ikke kan tillates, for ikke å nevne vanskelighetene med å feste tunge ledninger på høye master osv. Derfor reduseres energitapene i ledningen på en annen måte: ved å redusere strømmen i køen. For eksempel reduserer en reduksjon i strøm med en faktor 10 mengden varme som frigjøres i lederne med 100 ganger, det vil si at den samme effekten oppnås som ved hundre ganger vekting av ledningen.

Siden strømeffekten er proporsjonal med produktet av strømstyrken og spenningen, for å opprettholde den overførte kraften, er det nødvendig å øke spenningen i overføringslinjen. Dessuten, jo lengre overføringslinjen er, jo mer lønnsomt er det å bruke en høyere spenning.Så for eksempel i høyspentoverføringslinjen Volzhskaya HPP - Moskva brukes en spenning på 500 kV. I mellomtiden er vekselstrømgeneratorer bygget for spenninger som ikke overstiger 16-20 kV, siden en høyere spenning vil kreve vedtak av mer komplekse spesialtiltak for å isolere viklingene og andre deler av generatorene.

Derfor installeres step-up transformatorer ved store kraftverk. Transformatoren øker spenningen i ledningen like mye som den reduserer strømmen. Strømtapene er små.

For direkte bruk av elektrisitet i motorene til den elektriske driften av verktøymaskiner, belysningsnettverket og til andre formål, må spenningen i endene av ledningen reduseres. Dette oppnås ved hjelp av nedtrappingstransformatorer. Dessuten skjer vanligvis en reduksjon i spenning og følgelig en økning i strømstyrke i flere trinn. På hvert trinn blir spenningen mindre, territoriet som dekkes av det elektriske nettverket blir bredere. Ordningen for overføring og distribusjon av elektrisitet er vist i figuren.

Elektriske stasjoner i en rekke regioner av landet er forbundet med høyspentledninger, og danner et felles strømnett som forbrukerne er koblet til. En slik forening kalles et kraftsystem. Kraftsystemet sikrer uavbrutt energitilførsel til forbrukere, uavhengig av hvor de befinner seg.

Bruk av elektrisitet.

Bruk av elektrisk kraft i ulike vitenskapsfelt.

Det tjuende århundre har blitt et århundre da vitenskapen invaderer alle samfunnssfærer: økonomi, politikk, kultur, utdanning, etc. Naturligvis påvirker vitenskapen direkte utviklingen av energi og omfanget av elektrisitet. På den ene siden bidrar vitenskapen til å utvide omfanget av elektrisk energi og dermed øke forbruket, men på den andre siden, i en tid hvor ubegrenset bruk av ikke-fornybare energiressurser utgjør en fare for fremtidige generasjoner, av energisparende teknologier og deres implementering i livet blir presserende oppgaver for vitenskapen.

La oss vurdere disse spørsmålene på spesifikke eksempler. Omtrent 80 % av BNP-veksten (bruttonasjonalprodukt) i utviklede land oppnås gjennom teknisk innovasjon, hvorav det meste er knyttet til bruk av elektrisitet. Alt nytt innen industri, landbruk og hverdagsliv kommer til oss takket være nye utviklinger innen ulike vitenskapsgrener.

Det meste av den vitenskapelige utviklingen begynner med teoretiske beregninger. Men hvis disse beregningene på 1800-tallet ble gjort ved hjelp av penn og papir, blir alle teoretiske beregninger, utvalg og analyse av vitenskapelige data og til og med språklig analyse av litterære verk utført i en tidsalder av vitenskapelig og teknisk revolusjon (vitenskapelig og teknologisk revolusjon). bruker datamaskiner (elektroniske datamaskiner) som arbeider på elektrisk energi, den mest praktiske for overføring over en avstand og bruk. Men hvis datamaskiner opprinnelig ble brukt til vitenskapelige beregninger, har nå datamaskiner våknet til liv fra vitenskapen.

Nå brukes de i alle sfærer av menneskelig aktivitet: for å registrere og lagre informasjon, lage arkiver, forberede og redigere tekster, utføre tegning og grafiske arbeider, automatisere produksjon og landbruk. Elektronisering og automatisering av produksjonen er de viktigste konsekvensene av den "andre industrielle" eller "mikroelektroniske" revolusjonen i økonomiene i utviklede land. Utviklingen av integrert automatisering er direkte relatert til mikroelektronikk, et kvalitativt nytt stadium som begynte etter oppfinnelsen av mikroprosessoren i 1971 - en mikroelektronisk logisk enhet innebygd i forskjellige enheter for å kontrollere driften.

Mikroprosessorer akselererte veksten av robotikk. De fleste robotene som er i bruk i dag tilhører den såkalte første generasjonen, og brukes til sveising, skjæring, pressing, belegg m.m. Andregenerasjonsrobotene som erstatter dem er utstyrt med enheter for å gjenkjenne miljøet. Arobots - "intellektuelle" av tredje generasjon vil "se", "føle", "høre". Forskere og ingeniører blant de mest prioriterte bruksområdene for roboter er atomenergi, romutforskning, transport, handel, lager, medisinsk behandling, avfallsbehandling, utvikling av havbunnens rikdom. Flertallet av roboter går på strøm, men økningen i robotens strømforbruk oppveies av reduksjonen i energikostnadene i mange energikrevende produksjonsprosesser gjennom innføring av mer effektive metoder og nye energibesparende teknologiske prosesser.

Men la oss komme tilbake til vitenskapen.Alle nye teoretiske utviklinger verifiseres eksperimentelt etter beregninger på en datamaskin. Og som regel utføres forskning på dette stadiet ved hjelp av fysiske målinger, kjemiske analyser, etc. Her er instrumentene for vitenskapelig forskning mangfoldige - tallrike måleinstrumenter, akseleratorer, elektronmikroskoper, magnetiske resonans tomografer, etc. Hoveddelen av disse eksperimentelle vitenskapelige instrumentene opererer på elektrisk energi.

Vitenskapen har ikke gått utenom ledelsens sfære. Med utviklingen av vitenskapelige og tekniske revolusjoner, utvidelsen av industrielle og ikke-industrielle sfærer av menneskelig aktivitet, begynner ledelsen å spille en stadig viktigere rolle i å forbedre effektiviteten. Fra en slags kunst, inntil nylig basert på erfaring og intuisjon, har ledelse i dag blitt til en vitenskap. Vitenskapen om ledelse, av de generelle lovene for mottak, lagring, overføring og behandling av informasjon kalles kybernetikk. Dette begrepet kommer fra de greske ordene "styrmann", "styrmann".Det finnes i skriftene til gamle greske filosofer. Imidlertid fant dens nye fødsel faktisk sted i 1948, etter utgivelsen av boken Kybernetikk av den amerikanske vitenskapsmannen Norbert Wiener.

Før begynnelsen av den "kybernetiske" revolusjonen fantes det bare papirdatavitenskap, hvor den viktigste oppfatningen var den menneskelige hjernen, og som ikke brukte elektrisitet. Den «kybernetiske» revolusjonen ga opphav til en fundamentalt annerledes – maskininformatikk, tilsvarende gigantiske økte informasjonsstrømmer, energikilden som er elektrisitet.Det er skapt helt nye midler for å skaffe informasjon, dens akkumulering, prosessering og overføring, som til sammen danne en kompleks informasjonsstruktur. Det inkluderer automatiske kontrollsystemer (automatiserte kontrollsystemer), informasjonsdatabanker, automatiserte informasjonsbaser, datasentre, videoterminaler, kopimaskiner og fototelegrafmaskiner, nasjonale informasjonssystemer, satellitt- og høyhastighets fiberoptiske kommunikasjonssystemer - alt dette har utvidet seg ubegrenset omfanget av strømbruk.

Mange forskere tror at i dette tilfellet snakker vi om en ny "informasjons" sivilisasjon, som erstatter den tradisjonelle samfunnsorganiseringen av en industriell type. Denne spesialiseringen er preget av følgende viktige funksjoner:

· utbredt bruk av informasjonsteknologi i materiell og ikke-materiell produksjon, innen vitenskap, utdanning, helsevesen, etc.;

· tilstedeværelsen av et bredt nettverk av ulike databanker, inkludert offentlig bruk;

· transformasjon av informasjon til en av de viktigste faktorene for økonomisk, nasjonal og personlig utvikling;

fri sirkulasjon av informasjon i samfunnet.

Elektrisitet i produksjon.

Det moderne samfunnet kan ikke tenkes uten elektrifisering av produksjonsaktiviteter. Allerede på slutten av 1980-tallet ble mer enn 1/3 av alt energiforbruk i verden utført i form av elektrisk energi. Ved begynnelsen av neste århundre kan denne andelen øke til 1/2. En slik økning i strømforbruket henger først og fremst sammen med en økning i forbruket i industrien. Hoveddelen av industribedrifter kjører på elektrisk energi. Høyt strømforbruk er typisk for så energikrevende industrier som metallurgi, aluminium og maskinbygging.

Husholdningselektrisitet.

Elektrisitet er en uunnværlig assistent i hverdagen. Hver dag takler vi det, og sannsynligvis kan vi ikke forestille oss livet vårt uten det. Husk forrige gang du slo av lyset, det vil si at huset ditt ikke fikk strøm, husk hvordan du sverget at du ikke hadde tid til noe og du trenger lys, du trenger en TV, vannkoker og en haug med annet elektrisk hvitevarer. Tross alt, hvis vi er energiløse for alltid, vil vi ganske enkelt gå tilbake til de eldgamle tidene da maten ble tilberedt på bål og levde i kalde wigwams.

Betydningen av elektrisitet i livene våre kan være et helt dikt, det er så viktig i livene våre og vi er så vant til det. Selv om vi ikke lenger merker at det kommer til hjemmene våre, men når det er slått av, blir det veldig ubehagelig.

Sett pris på strømmen!

Bibliografi.

1. Lærebok av S.V. Gromov "Fysikk, klasse 10". Moskva: Opplysningstiden.

2. Encyklopedisk ordbok for en ung fysiker. Sammensatt. V.A. Chuyanov, Moskva: Pedagogikk.

3. Ellion L., Wilkons U ... Fysikk. Moskva: Nauka.

4. KoltunM. Fysikkens verden. Moskva.

5. Energikilder. Fakta, problemer, løsninger. Moskva: Vitenskap og teknologi.

6. Ikke-tradisjonelle energikilder. Moskva: Kunnskap.

7. Yudasin L.S. Energi: problemer og håp. Moskva: Opplysningstiden.

8. Podgorny A.N. Hydrogen energi. Moskva: Nauka.