Bronne van elektriese energie: beskrywing, tipes en kenmerke

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Bronne van elektriese energie in elke plek verskil in die manier waarop dit ontvang word. Dus, in die steppe is dit beter om die krag van die wind te gebruik of hitte om te skakel na die verbranding van brandstof, gas. In die berge, waar daar riviere is, word damme gebou en die water dryf reuse-turbines aan. Die elektromotoriese krag word feitlik oral verkry ten koste van ander natuurlike energieë.

Waar verbruikerskos vandaan kom

Elektriese energiebronne ontvang spanning na die transformasie van windkrag, kinetiese beweging, watervloei, die gevolg van 'n kernreaksie, hitte van die verbranding van gas, brandstof of steenkool. Termiese kragsentrales en hidroëlektriese kragsentrales is wydverspreid. Die aantal kernkragsentrales neem geleidelik af, aangesien dit nie heeltemal veilig is vir mense wat naby woon nie.

'n Chemiese reaksie kan gebruik word, ons sien hierdie verskynsels in motorbatterye en huishoudelike toestelle. Batterye vir fone werk op dieselfde beginsel. Windafleiers word gebruik op plekke met konstante wind, waar elektriese energiebronne 'n konvensionele hoëkragopwekker in die ontwerp bevat.

Soms is een stasie nie genoeg om die hele stad van krag te voorsien nie,en elektriese energiebronne word gekombineer. So, sonpanele word op die dakke van huise in warm lande geïnstalleer, wat individuele kamers voed. Geleidelik sal omgewingsvriendelike bronne stasies vervang wat die atmosfeer besoedel.

In motors

Die battery in vervoer is nie die enigste bron van elektriese energie nie. Die stroombane van die motor is so ontwerp dat wanneer jy bestuur, die proses begin om kinetiese energie in elektriese energie om te skakel. Dit is as gevolg van die kragopwekker, waarin die rotasie van die spoele binne die magneetveld die voorkoms van 'n elektromotoriese krag (EMK) genereer.

'n Stroom begin in die netwerk vloei, wat die battery laai, waarvan die duur afhang van die kapasiteit daarvan. Laai begin onmiddellik nadat die enjin aangeskakel is. Dit wil sê, energie word opgewek deur brandstof te verbrand. Onlangse ontwikkelings in die motorbedryf het dit moontlik gemaak om die EMF van 'n bron van elektriese energie vir verkeer te gebruik.

In elektriese voertuie genereer kragtige chemiese batterye stroom in 'n geslote stroombaan en dien as 'n kragbron. Hier word die omgekeerde proses waargeneem: EMK word in die spoele van die dryfstelsel gegenereer, wat die wiele laat tol. Die strome in die sekondêre stroombaan is groot, eweredig aan die spoed van versnelling en die gewig van die motor.

Die beginsel van die spoel met 'n magneet

Die stroom wat deur die spoel vloei veroorsaak 'n afwisselende magnetiese vloed. Hy oefen op sy beurt 'n dryfkrag op die magnete uit, wat die raam met twee forseerdraai met teenoorgestelde polariteit magnete. Dus dien die bronne van elektriese energie as 'n nodus vir die beweging van motors.

Die omgekeerde proses, wanneer die raam met die magneet binne-in die windings roteer, as gevolg van kinetiese energie, laat jou toe om die afwisselende magnetiese vloed in die EMK van die spoele om te skakel. Verder word spanningstabiliseerders in die stroombaan geïnstalleer, wat die vereiste werkverrigting van die toevoernetwerk verskaf. Volgens hierdie beginsel word elektrisiteit in hidro-elektriese kragsentrales, termiese kragsentrales opgewek.

EMF in die stroombaan verskyn ook in 'n gewone geslote stroombaan. Dit bestaan solank 'n potensiaalverskil op die geleier toegepas word. Elektromotoriese krag is nodig om die eienskappe van 'n energiebron te beskryf. Die fisiese definisie van die term klink soos volg: EMK in 'n geslote stroombaan is eweredig aan die werk van eksterne kragte wat 'n enkele positiewe lading deur die hele liggaam van die geleier beweeg.

Formule E=IR - totale weerstand word in ag geneem, wat bestaan uit die interne weerstand van die kragbron en die resultate van die bytelling van die weerstand van die gevoede gedeelte van die stroombaan.

Beperkings op installering van substasies

Enige geleier waardeur stroom vloei genereer 'n elektriese veld. Die energiebron is 'n uitstraler van elektromagnetiese golwe. Rondom kragtige installasies, in substasies of naby kragopwekkerstelle word menslike gesondheid aangetas. Daarom is maatreëls getref om konstruksieprojekte naby residensiële geboue te beperk.

AanOp die wetgewende vlak word vaste afstande na elektriese voorwerpe vasgestel, waarby 'n lewende organisme veilig is. Die bou van kragtige substasies naby huise en op die roete van mense is verbode. Kragtige installasies moet heinings en geslote ingange hê.

Hoogspanningslyne word hoog bo die geboue gemonteer en uit die nedersettings geneem. Om die invloed van elektromagnetiese golwe in die woongebied uit te skakel, word energiebronne met geaarde metaalskerms gesluit. In die eenvoudigste geval word 'n gaasdraad gebruik.

Meeteenhede

Elke waarde van die energiebron en stroombaan word beskryf deur kwantitatiewe waardes. Dit vergemaklik die taak om die las vir 'n spesifieke kragbron te ontwerp en te bereken. Meeteenhede is met mekaar verbind deur fisiese wette.

Die eenhede vir kragtoevoer is soos volg:

• Weerstand: R - Ohm.
• EMF: E - Volt.
• Reaktief en impedansie: X en Z - Ohm.
• Huidige: I - Amp.
• Voltage: U - Volt.
• Krag: P - Watt.

Bou reeks- en parallelle kragkringe

Kettingberekening word meer ingewikkeld as verskeie tipes elektriese energiebronne verbind word. Die interne weerstand van elke tak en die rigting van die stroom deur die geleiers word in ag geneem. Om die EMK van elke bron afsonderlik te meet, sal jy die stroombaan moet oopmaak en die potensiaal direk by die terminale van die toevoerbattery moet meet met 'n toestel - 'n voltmeter.

Wanneer die stroombaan gesluit is, sal die toestel 'n spanningsval toon, wat 'n kleiner waarde het. Veelvuldige bronne word dikwels benodig om die nodige voeding te verkry. Afhangende van die taak, kan verskeie tipes verbindings gebruik word:

• Opeenvolgend. Die EMK van die stroombaan van elke bron word bygevoeg. Dus, wanneer twee batterye met 'n nominale waarde van 2 volt gebruik word, kry hulle 4 V as gevolg van koppeling.
• Parallel. Hierdie tipe word gebruik om die kapasiteit van die bron te verhoog, onderskeidelik, daar is 'n langer batterylewe. Die EMK van die stroombaan met hierdie verbinding verander nie met gelyke batterygraderings nie. Dit is belangrik om die polariteit van die verbinding waar te neem.
• Gekombineerde verbindings word selde gebruik, maar dit kom in die praktyk voor. Die berekening van die gevolglike EMK word vir elke individuele geslote afdeling gemaak. Die polariteit en rigting van die stroom van die takke word in ag geneem.

Kragtoevoer ohm

Die interne weerstand van die bron van elektriese energie word in ag geneem om die gevolglike EMK te bepaal. Oor die algemeen word die elektromotoriese krag bereken deur die formule E=IR + Ir. Hier is R die verbruikersweerstand en r is die interne weerstand. Die spanningsval word volgens die volgende verwantskap bereken: U=E - Ir.

Die stroom wat in die stroombaan vloei word volgens Ohm se wet van die volledige stroombaan bereken: I=E/(R + r). Interne weerstand kan die stroomsterkte beïnvloed. Om te voorkom dat dit gebeur, word die bron gekies vir die las volgensvolgende reël: die interne weerstand van die bron moet baie minder wees as die totale totale weerstand van die verbruikers. Dan is dit nie nodig om die waarde daarvan in ag te neem nie as gevolg van die klein fout.

Hoe om kragtoevoer ohm te meet?

Aangesien bronne en ontvangers van elektriese energie ooreenstem, ontstaan die vraag onmiddellik: hoe om die interne weerstand van die bron te meet? Jy kan immers nie met 'n ohmmeter koppel aan kontakte met die potensiaal wat daarop beskikbaar is nie. Om die probleem op te los, word 'n indirekte metode gebruik om aanwysers te neem - die waardes van bykomende hoeveelhede word benodig: stroom en spanning. Die berekening word gemaak volgens die formule r=U/I, waar U die spanningsval oor die interne weerstand is, en I die stroom in die stroombaan onder las is.

Spanningsval word direk oor die kragtoevoerterminale gemeet. 'n Weerstand van bekende waarde R is aan die stroombaan gekoppel. Voordat u metings neem, is dit nodig om die EMK van die bron met 'n oop stroombaan - E met 'n voltmeter vas te maak. Koppel dan die las en teken die lesings - U-lading aan. en huidige I.

Gewenste spanningsval oor die interne weerstand U=E − U las. As gevolg hiervan, bereken ons die vereiste waarde r=(E − U-lading)/I.