Elektros energijos šaltiniai: aprašymas, tipai ir savybės

Kiekvienos elektros energijos šaltiniaivietovė yra kitokia, kaip ji gaunama. Taigi, stepėse labiau tikslinga panaudoti vėjo jėgą arba keisti šilumą po degimo kuro ir dujų. Kalnuose, kur yra upių, yra užtvankos ir vanduo juda milžiniškais turbinomis. Elektromobilio jėga gaunama beveik visur dėl kitų natūralių energijos.

Iš kur atsirado vartotojų galia?

Elektros energijos šaltiniai yraįtampa po vėjo jėgos konversijos, kinetinio judesio, vandens srauto, branduolinės reakcijos rezultato, degimo dujų, kuro ar anglies šilumos. Plačiai naudojamos šiluminės elektrinės, hidroelektrinės. Palaipsniui atominių elektrinių skaičius yra mažesnis, nes šalia esantiems žmonėms tai nėra visiškai saugu.

Galima naudoti cheminę reakcijąreiškinius, kuriuos matome automobilių ir buitinių prietaisų baterijose. Baterijos telefonams dirba tuo pačiu principu. Vėjo malūnai naudojami tose vietose, kuriose yra nuolatinis vėjas, kuriuose yra įprasto didelio galingumo generatorius, kuriame yra elektros energijos šaltinių.

Norėdami valdyti visą miestą, kartais vieną stotįNepakanka ir elektros energijos šaltiniai yra kartu. Taigi, ant šiltų šalių namų stogų įrengiamos saulės baterijos, kurios tiekia atskirus kambarius. Palaipsniui aplinkai nekenksmingi šaltiniai pakeis stotis, kuri teršia atmosferą.

Automobiliuose

Transporto baterija nėravienintelis elektros energijos šaltinis. Automobilio grandinės yra suprojektuotos su viltimi, kad kai judėjimas prasidės kinetinės energijos pavertimo elektros energija procesu. Taip yra dėl generatoriaus, kuriame magnetinio lauko viduje esančių ritinių sukimasis sukelia elektromobilio jėgos (EMF) atsiradimą.

Tinkle srovė pradeda krauti, įkrautibaterija, kurios trukmė priklauso nuo jo talpos. Įkrovimas prasideda iš karto po variklio paleidimo. Tai reiškia, kad energija gaminama deginant kurą. Naujausi automobilių pramonės pokyčiai sudarė galimybę naudoti elektromagnetinio lauko elektromagnetinį šaltinį eismui.

Elektrinėse transporto priemonėse yra galingos cheminės baterijosgaminti srovę uždaroje grandinėje ir tarnauti kaip energijos šaltinį. Čia atkreipiamas dėmesys į atvirkštinį procesą: EMF yra pagamintas iš pavaros sistemos ritinių, dėl ko ratai sukasi. Antrinės grandinės srovės yra didžiulės, proporcingos automobilio greičiui ir svoriui.

Ritės su magnetu veikimo principas

Srovė, tekanti per ritę, sukelia išvaizdąkintamasis magnetinis srautas. Tai, savo ruožtu, daro ant magnetų stumiančią jėgą, dėl kurios rėmas kyla dviem skirtingais magnetais. Taigi, elektros energijos šaltiniai naudojami kaip mazgų judėjimui.

Atvirkštinis procesas, kai rėmas su magnetusukasi viduje, nes kinetinė energija leidžia paversti kintamą magnetinį srautą į ritės elektromagnetinį lauką. Be to, grandinės įtvirtintos įtampos reguliatoriai, kurie užtikrina būtinus tiekimo tinklo parametrus. Pagal šį principą elektros energija gaminama hidroelektrinėse, šiluminėse elektrinėse.

EMF grandinėje pasirodo įprastoje uždaroje grandinėje. Jis egzistuoja tiek, kiek potencialus skirtumas taikomas laidininkui. Elektros variklio jėga reikalinga apibūdinti energijos šaltinio charakteristikas. Fizinis termino apibrėžimas skamba taip: EMF uždarame grandine yra proporcingas išorinių jėgų darbui, perduodančiam vieną teigiamą įkrovą per visą laidininko kūną.

Formulė E = I * R - pasipriešinimas atsižvelgia į bendrą, susidariusį iš vidinio variklio atsparumo ir grandinės posūkio dalies atsparumo pridėjimo rezultatus.

Pastatų įrengimo apribojimai

Bet koks laidininkas, per kurį eina srovė,gamina elektrinį lauką. Energijos šaltinis yra elektromagnetinių bangų skleidėjas. Aplink galingiems įrenginiams, esančioms pastočių arba šalia generuojančių įrenginių, daroma įtaka žmonių sveikatai. Todėl buvo imtasi priemonių apriboti objektų statybą prie gyvenamųjų pastatų.

Teisėkūros lygmeniunustatytus atstumus iki elektros įrenginių, per kuriuos gyvas organizmas yra saugus. Draudžiama statyti galingas pastočių netoli namų ir žmonių kelius. Galingi įrenginiai turi turėti tvoras ir uždarus įėjimus.

Aukštosios įtampos linijos montuojamos aukštai viršpastatai ir išvežami iš gyvenviečių. Norėdami pašalinti elektromagnetinių bangų poveikį gyvenamajame rajone, energijos šaltinius padengia įžeminti metaliniai ekranai. Paprasčiausiu atveju naudojamas vielinis tinklas.

Matavimo vienetai

Kiekviena energijos šaltinio ir grandinės vertėyra apibūdinamas kiekybinėmis vertėmis. Tai palengvina užduotį kurti ir apskaičiuoti konkretaus maisto apkrovą. Matavimo vienetai yra susiję su fiziniais įstatymais.

Maitinimo šaltinio dydžiui nustatyti šie vienetai:

• Atsparumas: R - Oma.
• EMF: E yra voltas.
• Reaktyvusis ir varža: X ir Z yra omai.
• Dabartinis: Aš - ampere.
• Įtampa: U - volt.
• Galia: P - vatai.

Pastatų serijinės ir lygiagrečiosios galios schemos

Apskaičiuojant grandinę tampa sudėtingesnis, jeikelių tipų elektros energijos šaltinių prijungimas. Atsižvelgiama į kiekvieno šakos vidinį atsparumą ir srovės kryptį per laidus. Kiekvienam EML šaltinio matavimo pateikti atskirai, ir iš karto atidaryti grandinę ne nuo baterijos terminalų į išmatuoti padavimo įtaisą potencialu - voltmeter.

Kai grandinė uždaryta, prietaisas parodys lašąįtampa, kuri yra mažesnė. Norint gauti reikiamą mitybą, dažnai reikia keletą šaltinių. Priklausomai nuo užduotys gali būti naudojamos kelios jungčių rūšys:

• Nuoseklus. Kiekvieno šaltinio grandinės EMF yra sujungtas. Taigi, naudojant 2 baterijas, kurių nominali vertė yra 2 voltai, gaunama 4 V jungtis.
• Lygiagretus Šis tipas naudojamas siekiant padidinti šaltinio našumą, atitinkamai, yra ilgesnis baterijos veikimo laikas. Grandinė EMF su šiuo prijungimu nekeičia vienodų akumuliatorių reitingų. Svarbu stebėti jungties poliškumą.
• Kombinuotos jungtys yra retai naudojamos,tačiau praktikoje jie susiduria. Gauto EMF apskaičiavimas atliekamas kiekvienam atskiram uždaram laukui. Atsižvelgiama į filialų srovės poliškumą ir kryptį.

Maitinimo šaltiniai

Elektros šaltinio vidinė varžaEnergija yra atsižvelgiama nustatant gaunamą EMF. Apskritai, elektromotinės jėgos apskaičiuojamos pagal formulę E = I * R + I * r. Čia R yra vartotojų pasipriešinimas, o r yra vidinis pasipriešinimas. Įtampos kritimas apskaičiuojamas pagal tokį santykį: U = E - Ir.

Srovė, tekanti grandinėje, apskaičiuojama pagalViso grandinės Omo įstatymas: I = E / (R + r). Vidaus pasipriešinimas gali paveikti srovę. Norėdami to išvengti, šaltinis pasirenkamas pakrovimui pagal šią taisyklę: šaltinio vidinis atsparumas turi būti daug mažesnis už bendrą vartotojų pasipriešinimą. Tada nereikia atsižvelgti į jo dydį dėl nedidelės klaidos.

Kaip išmatuoti tiekimo tinklo akus?

Kadangi elektros šaltiniai ir imtuvaienergija turi būti suderinta, tada iš karto kyla klausimas: kaip išmatuoti vidinį šaltinio atsparumą? Galų gale, ommeter neprijungia prie kontaktų su jomis esančiais potencialais. Norėdami išspręsti problemą, naudojamas netiesioginis indikatorių pašalinimo metodas - reikės papildomų verčių: srovės ir įtampos. Apskaičiuojama pagal formulę r = U / I, kur U - įtampos kritimas dėl vidinio atsparumo, o I - srovė grandinėje esant apkrovai.

Įtampos kritimas matuojamas tiesiai antmaitinimo šaltinio gnybtai. Žinomoje grandinės yra prijungtas rezistorius R. Prieš nominalaus matavimų turėtų būti užfiksuotas nuo Voltmetras šaltinis elektrovarai atviros grandinės - E. Be to, apkrovos yra prijungtas ir fiksuoto rodmenys - U šildymo. ir dabartinis I.

Norima įtampos kritimo dėl vidinio atsparumo U = E - U apkrovos. Galiausiai apskaičiuojame reikiamą vertę r = (E - U apkrova) / I.