Källor för elektrisk energi: beskrivning, typer och funktioner

Källor för elektrisk energi i varjeTerrängen är annorlunda på det sätt som den erhålls. Så i stegen är det mer lämpligt att använda vindkraft eller omvandla värme efter bränning av bränsle och gas. I bergen, där det finns floder, dammar är byggda och vattnet sätter igång jätte turbiner. Elektromotorisk kraft erhålls nästan överallt på grund av andra naturliga energier.

Var kommer konsumentens makt från?

Källor för elektrisk energi ärspänning efter omvandling av vindkraft, kinetisk rörelse, vattenflöde, resultatet av kärnreaktion, värme från brinnande gas, bränsle eller kol. Bredt används är termiska kraftverk, vattenkraftverk. Gradvis minskas antalet kärnkraftverk som inte helt säkert för personer som bor i närheten.

En kemisk reaktion kan användas, dessafenomen som vi ser i batterier av bilar och hushållsapparater. Batterier till telefoner fungerar på samma sätt. Vindkraftverk används på platser med konstant vind, där källorna till elektrisk energi innehåller vid konstruktion av en konventionell kraftaggregat.

Att driva hela staden, ibland en stationInte tillräckligt, och källorna till elektrisk energi kombineras. Så, på tak av hus i varma länder, är solbatterier installerade, som matar separata rum. Gradvis kommer miljövänliga källor att ersätta stationer som förorenar atmosfären.

I bilar

Batteriet i transporten är inteden enda källan till elektrisk energi. Bilens kretsar är utformade med förväntan att när rörelsen börjar processen att omvandla den kinetiska energin till elektrisk energi. Detta beror på en generator där rotationen av spolarna inuti magnetfältet genererar utseendet hos en elektromotorisk kraft (EMF).

I nätverket börjar en ström laddas, laddasbatteri, vars varaktighet beror på dess kapacitet. Laddning startar omedelbart efter att motorn startat. Det betyder att energi produceras genom brinnande bränsle. Den senaste utvecklingen inom bilindustrin har gjort det möjligt att använda EMF-källan till elektrisk energi för trafik.

I elbilar, kraftfulla kemiska batterierproducera ström i en sluten krets och fungera som en strömkälla. Här finns det en omvänd process: EMF genereras i spolarna i drivsystemet som gör hjulspinn. Strömmar i sekundärkretsen enorma proportionell accelerationshastighet och fordonsvikt.

Princip för drift av en spole med en magnet

Strömmen som strömmar genom spolen orsakar utseendet avväxlande magnetiskt flöde. Den utövar i sin tur på magneterna en tryckkraft, vilket medför att ramen med två olika magneter roterar. Således fungerar källorna för elektrisk energi som en nod för bilens rörelse.

Den omvända processen, när ramen med en magnetroterar inuti lindningarna, på grund av den kinetiska energin kan du konvertera ett alternerande magnetiskt flöde till spolarnas EMF. Vidare installeras spänningsregulatorer i kretsen, vilket säkerställer de nödvändiga parametrarna i nätverket. Med denna princip genereras el i vattenkraftverk, värmekraftverk.

EMF i kretsen visas i den vanliga stängda kretsen. Det existerar så länge som en potentiell skillnad tillämpas på ledaren. Elektromotorisk kraft behövs för att beskriva energikällans egenskaper. Den fysiska definitionen av termen låter så här: EMF i en sluten krets är proportionell mot arbetet med yttre krafter som rör en enda positiv laddning genom hela ledarens kropp.

Formeln E = I * R-motståndet tar hänsyn till den totala, som bildas av strömkällans interna motstånd och resultaten av tillsatsen av resistansen hos matningssektionen hos kretsen.

Begränsningar av installationen av transformatorer

Varje ledare, genom vilken strömmen flyter,producerar ett elektriskt fält. Energikällan är emitter av elektromagnetiska vågor. Runt kraftfulla installationer, vid transformatorer eller nära generatorer, påverkar människors hälsa. Därför vidtogs åtgärder för att begränsa byggandet av objekt nära bostadshus.

På lagstiftningsnivå,fasta avstånd till elektriska anläggningar, utöver vilka den levande organismen är säker. Byggandet av kraftfulla substationer nära hus och på väg för människor är förbjudet. Kraftfulla installationer måste ha staket och stängda ingångar.

Högspänningsledningar är monterade högt ovanförbyggnader och tas ut ur bosättningarna. För att utesluta påverkan av elektromagnetiska vågor i bostadsområdet är energikällorna täckta med jordade metallskärmar. I det enklaste fallet används ett trådnät.

Måttenheter

Varje värde för energikällan och kretsenbeskrivs av kvantitativa värden. Detta gör det lättare att utforma och beräkna belastningen för en specifik strömförsörjning. Måttenheter är kopplade till fysiska lagar.

Följande enheter ställs in för strömförsörjningens värden:

• Motstånd: R - Ohm.
• EMF: E - volt.
• Reaktiv och impedans: X och Z - Ohm.
• Nuvarande: I - ampere.
• Spänning: U - volt.
• Effekt: P - Watt.

Konstruktion av seriella och parallella kraftkretsar

Kedjeberäkning blir mer komplicerad om den användsanslutning av flera olika energikällor. Det inre motståndet hos varje gren och strömriktningen genom ledarna beaktas. För att mäta EMF för varje källa separat måste du öppna kretsen och mäta potentialen direkt vid anslutningarna på det försörjande batteriet med en enhet - en voltmeter.

Med en sluten krets visar enheten en droppespänning, vilket är mindre. Flera källor krävs ofta för att erhålla den erforderliga effekten. Flera typer av anslutningar kan användas beroende på uppgiften:

• Konsekvent. EMF för kretsen för varje källa läggs till. Så när du använder två batterier med ett nominellt värde på 2 volt får de 4 V.
• Parallell.Denna typ används för att öka källans kapacitet; följaktligen observeras en längre batteritid. Med denna anslutning ändras inte kretsens EMF med samma batteristyrka. Det är viktigt att respektera anslutningens polaritet.
• Kombinerade anslutningar används sällan,men i praktiken finns det. Beräkningen av den resulterande EMF utförs för varje separat stängt avsnitt. Gränsströmens polaritet och riktning beaktas.

Elnät

Den elektriska källans inre motståndenergi beaktas för att bestämma den resulterande EMF. Generellt beräknas den elektromotoriska kraften med formeln E = I * R + I * r. Här är R konsumentmotstånd och r är internt motstånd. Spänningsfallet beräknas enligt följande förhållande: U = E - Ir.

Strömmen som flyter i kretsen beräknas enligtOhms lag för hela kretsen: I = E / (R + r). Internt motstånd kan påverka strömstyrkan. För att förhindra att detta händer väljs källan för lasten enligt följande regel: källans interna motstånd bör vara mycket mindre än konsumenternas totala totala motstånd. Då är det inte alls nödvändigt att ta hänsyn till dess värde på grund av det lilla felet.

Hur mäter jag elnätets ohm?

Eftersom källor och mottagare av elektriskaenergi måste matchas, då uppstår frågan omedelbart: hur man mäter källans interna motstånd? När allt kommer omkring kan du inte ansluta med en ohmmeter till kontakter med de tillgängliga potentialerna på dem. För att lösa problemet används en indirekt metod för att ta indikatorer - ytterligare värden kommer att krävas: ström och spänning. Beräkningen görs enligt formeln r = U / I, där U är spänningsfallet över det interna motståndet, och I är strömmen i kretsen under belastning.

Spänningsfallet mäts direkt vidströmförsörjningsterminaler. Ett motstånd med ett känt värde är anslutet till kretsen Innan mätningar görs, bör källans EMF fixeras med en voltmeter med en öppen krets - E. Därefter ansluts belastningen och avläsningarna registreras - U-belastning. och nuvarande I.

Det eftertraktade spänningsfallet över det interna motståndet U = E - U-belastning. Som ett resultat beräknar vi det önskade värdet r = (E - U belastning) / I.