ملخص درس "إنتاج واستخدام الطاقة الكهربائية". إنتاج ونقل واستخدام الطاقة الكهربائية (عرض تقديمي)

بو جمهورية تشوفاش SPO "ASHT" من وزارة التربية والتعليم في تشوفاشيا

المنهجية

تطوير

فصل مفتوح في تخصص "الفيزياء"

الموضوع: الإنتاج والنقل والاستهلاك طاقة كهربائية

أعلى فئة تأهيل

العاتير ، 2012

يعتبر

في اجتماع للجنة المنهجية

العلوم الإنسانية والطبيعية

التخصصات

البروتوكول رقم __ بتاريخ "___" ______ 2012

رئيس_____________________

المراجع: Ermakova N.E. ، محاضر ، BEI CR SPO "ASHT" ، رئيس اللجنة المركزية للعلوم الإنسانية والطبيعية

اليوم ، لا تزال الطاقة هي المكون الرئيسي لحياة الإنسان. يجعل من الممكن إنشاء مواد مختلفة ، وهو أحد العوامل الرئيسية في تطوير التقنيات الجديدة. ببساطة ، بدون إتقان أنواع مختلفةالطاقة ، الشخص غير قادر على الوجود بشكل كامل. من الصعب تخيل وجود حضارة حديثة بدون كهرباء. إذا تم إطفاء الضوء في شقتنا لبضع دقائق على الأقل ، فإننا نواجه بالفعل العديد من الإزعاج. وماذا يحدث عند انقطاع التيار الكهربائي لعدة ساعات! التيار الكهربائي هو المصدر الرئيسي للكهرباء. هذا هو السبب في أنه من المهم للغاية تمثيل الأسس المادية للحصول على التيار الكهربائي المتناوب ونقله واستخدامه.

1. 
   ملاحظة توضيحية
2. 
   محتويات الجزء الرئيسي
3. 
   قائمة ببليوغرافية
4. 
   التطبيقات.

ملاحظة توضيحية

الأهداف:
- لتعريف الطلاب بالأسس المادية للإنتاج والنقل و

استخدام الطاقة الكهربائية

المساهمة في تكوين مهارات المعلومات والاتصال بين الطلاب

الكفاءات

تعميق المعرفة حول تطوير صناعة الطاقة الكهربائية والبيئة ذات الصلة

المشاكل ، مما يعزز الشعور بالمسؤولية عن الحفاظ على البيئة

الأساس المنطقي للموضوع المختار:

من المستحيل تخيل حياتنا اليوم بدون طاقة كهربائية. لقد غزت صناعة الطاقة الكهربائية جميع مجالات النشاط البشري: الصناعة والزراعة والعلوم والفضاء. أسلوب حياتنا لا يمكن تصوره بدون كهرباء. كانت الكهرباء ولا تزال المكون الرئيسي لحياة الإنسان. ماذا ستكون طاقة القرن الحادي والعشرين؟ للإجابة على هذا السؤال ، من الضروري معرفة الطرق الرئيسية لتوليد الكهرباء ، لدراسة مشاكل وآفاق توليد الكهرباء الحديثة ليس فقط في روسيا ، ولكن أيضًا في إقليم تشوفاشيا وألاتير. يتيح هذا الدرس للطلاب تطوير القدرة لمعالجة المعلومات وتطبيق المعرفة النظرية في الممارسة ، وتطوير مهارات العمل المستقل معها مصادر متعددةمعلومة. يكشف هذا الدرس عن إمكانيات تكوين كفاءات المعلومات والاتصالات

خطة الدرس

في تخصص "الفيزياء"
التاريخ: 04/16/2012
المجموعة: 11 تلفزيون
الأهداف:

- تعليمي: - لتعريف الطلاب بالأسس المادية للإنتاج ،

نقل واستخدام الطاقة الكهربائية

المساهمة في تكوين المعلومات و

الكفاءة التواصلية

تعميق المعرفة حول تطوير صناعة الطاقة الكهربائية وما يتصل بها

هذه المشاكل البيئية ، مما يعزز الشعور بالمسؤولية

للحفاظ على البيئة

- النامية:: - لتكوين المهارات لمعالجة المعلومات والتقديم

معرفة النظرية في الممارسة ؛

تطوير المهارات للعمل بشكل مستقل مع مجموعة متنوعة

مصادر المعلومات

تنمية الاهتمام المعرفي بالموضوع.
- تعليمي: - لتثقيف النشاط المعرفي للطلاب.

تنمية القدرة على الاستماع والاستماع ؛

تنمية استقلالية الطلاب في اكتساب الجديد

معرفة

- تنمية مهارات الاتصال عند العمل في مجموعات
مهمة:تكوين الكفاءات الرئيسية في دراسة إنتاج ونقل واستخدام الطاقة الكهربائية
نوع الفصل- درس
نوع الدرس- درس مشترك
وسائل التعليم:الكتب المدرسية والكتب المرجعية والنشرات وجهاز عرض الوسائط المتعددة ،

الشاشة ، العرض الإلكتروني

تقدم الدرس:

1. 
   لحظة تنظيمية (فحص الغائبين ، استعداد المجموعة للدرس)
2. 
   الهدف تنظيم الفضاء
3. 
   التحقق من معرفة الطلاب ، والإبلاغ عن الموضوع وخطة الاستبيان ، وتحديد الأهداف

الموضوع: "المحولات"

أفعال المعلم	إجراءات الطلاب	طُرق
يجري محادثة أمامية ، ويصحح إجابات الطلاب: 1) ما هي مزايا الطاقة الكهربائية مقارنة بأنواع الطاقة الأخرى؟ 2) ما الجهاز المستخدم لتغيير قوة التيار المتردد والجهد؟ 3) ما هو الغرض منه؟ 4) ما هو هيكل المحول؟ 6) ما هي نسبة التحول؟ كيف هي عدديا؟ 7) أي محول يسمى تصعيد ، أي تنحى؟ 8) ما يسمى قوة المحول؟ عروض لحل مشكلة يجري الاختبار يقدم للطلاب مفاتيح الاختبار للفحص الذاتي	أجب عن الأسئلة اعثر على الإجابات الصحيحة تصحيح إجابات الرفاق ضع معايير لسلوكهم قارن واعثر على ظواهر مشتركة ومختلفة حلل الحل ، ابحث عن الأخطاء ، برر الإجابة أجب عن أسئلة الاختبار قم بإجراء فحص متقاطع للاختبارات	محادثة أمامية حل المشاكل اختبارات

1. 
   تلخيص نتائج التحقق من الأحكام الرئيسية للقسم المدروس
2. 
   الإبلاغ عن موضوع ، وتحديد هدف ، وخطة لدراسة مادة جديدة

الموضوع: "إنتاج ونقل واستهلاك الكهرباء"
الخطة: 1) توليد الطاقة:

أ) الطاقة الصناعية (HPP ، TPP ، NPP)

ب) الطاقة البديلة (GeoTPP ، SPP ، WPP ، TPP)

2) نقل الكهرباء

3) كفاءة استخدام الطاقة الكهربائية

4) طاقة جمهورية تشوفاش

1. 
   تحفيز نشاطات التعلمطلاب

أفعال المعلم	إجراءات الطلاب	طريقة الدراسة
ينظم المساحة المستهدفة ، ويقدم خطة دراسة الموضوع التعريف بالأساليب الأساسية لتوليد الكهرباء يدعو الطلاب إلى إبراز الأسس المادية لإنتاج الكهرباء عروض لملء جدول ملخص تشكل القدرة على معالجة المعلومات ، وتسليط الضوء على الشيء الرئيسي ، والتحليل ، والمقارنة ، والعثور على مشترك ومختلف ، واستخلاص النتائج ؛	تعرف على الأهداف ، اكتب خطة استمع ، افهم ، حلل قم بعمل تقرير ، واستمع إلى المتحدث ، وافهم ما سمعوه ، واستخلصوا النتائج استكشف الوسائل ، ولخص ، واستخلص النتائج ، واملأ الجدول قارن ، ابحث عن مشترك ومختلف	عمل مستقل متقدم يذاكر تقارير الطلاب

1. 
   إصلاح مادة جديدة

1. 
   تعميم وتنظيم المواد.
2. 
   تلخيص الدرس.
3. 
   مهمة للعمل المستقل للطلاب خلال الوقت اللامنهجي.

• 
  كتاب مدرسي § 39-41 ، أكمل الجدول

الموضوع: إنتاج ونقل واستهلاك الكهرباء
من المستحيل تخيل حياتنا اليوم بدون طاقة كهربائية. لقد غزت صناعة الطاقة الكهربائية جميع مجالات النشاط البشري: الصناعة والزراعة والعلوم والفضاء. أسلوب حياتنا لا يمكن تصوره بدون كهرباء. لذا تطبيق واسعالكهرباء لمزاياها على أنواع الطاقة الأخرى. كانت الكهرباء ولا تزال المكون الرئيسي لحياة الإنسان. الأسئلة الرئيسية - ما مقدار الطاقة التي تحتاجها البشرية؟ ماذا ستكون طاقة القرن الحادي والعشرين؟ للإجابة على هذه الأسئلة ، من الضروري معرفة الطرق الرئيسية لتوليد الكهرباء ، ودراسة مشاكل وآفاق توليد الكهرباء الحديثة ليس فقط في روسيا ، ولكن أيضًا في إقليم تشوفاشيا وألاتير.

يحدث تحويل أنواع مختلفة من الطاقة إلى طاقة كهربائية في محطات توليد الطاقة. ضع في اعتبارك الأسس المادية لإنتاج الكهرباء في محطات الطاقة.

بيانات إحصائية عن إنتاج الكهرباء في روسيا ، مليار كيلوواط ساعة

اعتمادًا على نوع الطاقة التي يتم تحويلها ، يمكن تقسيم محطات الطاقة إلى الأنواع الرئيسية التالية:

• 
  محطات الطاقة الصناعية: HPPs ، TPPs ، NPPs
• 
  محطات الطاقة البديلة: PES ، SES ، WES ، GeoTPS

محطات الطاقة الكهرومائية
محطة الطاقة الكهرومائية عبارة عن مجموعة معقدة من الهياكل والمعدات التي يتم من خلالها تحويل طاقة تدفق المياه إلى طاقة كهربائية. افضل مستوىل المستويات الدنياوتدوير التوربين. السد هو أهم وأغلى عنصر في محطة الطاقة الكهرومائية. يتدفق الماء من المنبع إلى المصب عبر خطوط أنابيب خاصة أو عبر قنوات مصنوعة في جسم السد ويكتسب سرعة عالية. يدخل تدفق الماء إلى ريش التوربينات المائية. يتم تشغيل دوار التوربينات المائية بواسطة قوة الطرد المركزي لنفث الماء. يتم توصيل عمود التوربين بعمود مولد كهربائي ، وعندما يدور دوار المولد ، يتم تحويل الطاقة الميكانيكية للعضو الدوار إلى طاقة كهربائية.
إن أهم ميزة لموارد الطاقة الكهرومائية مقارنة بمصادر الوقود والطاقة هو تجديدها المستمر. يحدد نقص الحاجة للوقود لمراكز HPP التكلفة المنخفضة للكهرباء المولدة في محطات HPP. ومع ذلك ، فإن الطاقة الكهرومائية ليست صديقة للبيئة. عندما يتم بناء سد ، يتم تكوين خزان. المياه التي تغمر مساحات شاسعة تتغير بشكل لا رجعة فيه بيئة. يمكن أن يؤدي رفع مستوى النهر بواسطة السد إلى التشبع بالمياه والملوحة والتغيرات في الغطاء النباتي الساحلي والمناخ المحلي. لذلك ، فإن إنشاء واستخدام الهياكل الهيدروليكية الصديقة للبيئة أمر مهم للغاية.
محطات توليد الطاقة الحرارية
محطة الطاقة الحرارية (TPP) هي محطة لتوليد الطاقة الكهربائية نتيجة لتحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري. الأنواع الرئيسية للوقود لمحطات الطاقة الحرارية هي الموارد الطبيعية - الغاز والفحم والجفت والصخر الزيتي وزيت الوقود. تنقسم محطات الطاقة الحرارية إلى مجموعتين: محطات التكثيف والتوليد المشترك أو التدفئة (CHP). تزود محطات التكثيف المستهلكين بالطاقة الكهربائية فقط. تم بناؤها بالقرب من رواسب الوقود المحلي حتى لا تنقلها لمسافات طويلة. تزود محطات التدفئة المستهلكين ليس فقط بالطاقة الكهربائية ، ولكن أيضًا بالحرارة - البخار أو الماء الساخن ، لذلك يتم بناء CHP بالقرب من مستقبلات الحرارة ، في مراكز المناطق الصناعية والمدن الكبيرة لتقليل طول شبكات التدفئة. يتم نقل الوقود إلى CHPP من أماكن إنتاجه. يتم تثبيت غلاية بالماء في غرفة المحرك في TPP. بسبب الحرارة المتولدة نتيجة احتراق الوقود ، ترتفع درجة حرارة الماء في الغلاية البخارية ، ويتبخر ، وينتج البخار المشبع إلى درجة حرارة 550 درجة مئوية ، وتحت ضغط 25 ميجا باسكال ، يدخل التوربينات البخارية من خلال خط أنابيب البخار ، والغرض منه هو التحويل طاقة حراريةتحويل البخار إلى طاقة ميكانيكية. يتم تحويل طاقة حركة التوربينات البخارية إلى طاقة كهربائية بواسطة مولد ، يتم توصيل عمودها مباشرة بعمود التوربين. بعد التوربينات البخارية ، يدخل بخار الماء ، الذي يحتوي بالفعل على ضغط منخفض ودرجة حرارة تبلغ حوالي 25 درجة مئوية ، إلى المكثف. هنا ، يتم تحويل البخار إلى ماء عن طريق تبريد الماء ، والذي يتم إعادته إلى المرجل عن طريق مضخة. تبدأ الدورة مرة أخرى. تعمل محطات الطاقة الحرارية على الوقود الأحفوري ، لكن هذه ، للأسف ، موارد طبيعية لا يمكن الاستغناء عنها. بالإضافة إلى ذلك ، يرافق تشغيل TPP القضايا البيئية: أثناء احتراق الوقود يحدث تلوث حراري وكيميائي للبيئة مما له تأثير ضار على العالم الحي للخزانات ونوعية مياه الشرب.
محطات الطاقة النووية
محطة الطاقة النووية (NPP) هي محطة للطاقة يتم فيها تحويل الطاقة النووية (النووية) إلى طاقة كهربائية. تعمل محطات الطاقة النووية على نفس مبدأ محطات الطاقة الحرارية ، ولكنها تستخدم الطاقة التي يتم الحصول عليها من انشطار المعادن الثقيلة لتوليد البخار. النوى الذرية(اليورانيوم والبلوتونيوم). تحدث التفاعلات النووية في قلب المفاعل ، مصحوبة بإطلاق طاقة هائلة. الماء الذي يتلامس مع عناصر الوقود في قلب المفاعل يأخذ الحرارة منها وينقل هذه الحرارة في المبادل الحراري أيضًا إلى الماء ، لكنه لم يعد يشكل خطرًا للإشعاع المشع. نظرًا لأن الماء الموجود في المبادل الحراري يتحول إلى بخار ، فإنه يطلق عليه مولد البخار. يدخل البخار الساخن إلى التوربين ، مما يحول الطاقة الحرارية للبخار إلى طاقة ميكانيكية. يتم تحويل طاقة حركة التوربينات البخارية إلى طاقة كهربائية بواسطة مولد ، يتم توصيل عمودها مباشرة بعمود التوربين. NPPs ، وهي الأكثر نظرة حديثةتمتلك محطات توليد الطاقة عددًا من المزايا الهامة على الأنواع الأخرى من محطات الطاقة: فهي لا تتطلب الارتباط بمصدر للمواد الخام ويمكن وضعها في أي مكان ؛ وفي التشغيل العادي تعتبر آمنة بيئيًا. لكن في حالة وقوع حوادث في محطات الطاقة النووية ، خطر محتملالتلوث الإشعاعي للبيئة. بالإضافة إلى ذلك ، لا يزال التخلص من النفايات المشعة وتفكيك محطات الطاقة النووية التي قضت وقتها يمثل مشكلة كبيرة.
الطاقة البديلة هي مجموعة من الأساليب الواعدة لتوليد الطاقة التي ليست منتشرة مثل الطرق التقليدية ، ولكنها ذات أهمية بسبب ربحية استخدامها مع انخفاض مخاطر الإضرار بالبيئة في المنطقة. مصدر طاقة بديل - طريقة أو جهاز أو هيكل يسمح لك بتلقي الطاقة الكهربائية (أو أي نوع آخر من الطاقة المطلوبة) واستبدال مصادر الطاقة التقليدية التي تعمل على النفط والغاز الطبيعي والفحم. الغرض من البحث عن مصادر طاقة بديلة هو الحاجة إلى الحصول عليها من الطاقة المتجددة أو التي لا تنضب عمليًا. الموارد الطبيعيةوالظواهر.
محطات طاقة المد والجزر
بدأ استخدام طاقة المد والجزر في القرن الحادي عشر ، عندما ظهرت الطواحين والمناشر على شواطئ البحر الأبيض والبحر الشمالي. ثم يرتفع مستوى المحيط مرتين في اليوم تحت تأثير قوى الجاذبية للقمر والشمس ، التي تجذب كميات كبيرة من الماء إليها. بعيدًا عن الساحل ، لا تتجاوز التقلبات في منسوب المياه 1 متر ، ولكن بالقرب من الساحل يمكن أن تصل إلى 13-18 مترًا. لجهاز أبسط محطة لتوليد الطاقة من المد والجزر (PES) ، هناك حاجة إلى بركة - خليج مسدود بواسطة سد أو مصب نهر. هناك قنوات في السد وتركيب توربينات هيدروليكية تقوم بتدوير المولد. يعتبر بناء محطات طاقة المد والجزر في المناطق التي يقل فيها مستوى سطح البحر عن المد والجزر 4 أمتار مجديًا اقتصاديًا. في محطات توليد الطاقة من المد والجزر مزدوجة الفعل ، يتم تشغيل التوربينات بحركة المياه من البحر إلى البركة والعودة. محطات توليد الطاقة من المد والجزر ذات الاتجاهين قادرة على توليد الكهرباء بشكل مستمر لمدة 4-5 ساعات مع فترات راحة تتراوح من ساعة إلى ساعتين أربع مرات في اليوم. لزيادة وقت تشغيل التوربينات ، هناك المزيد مخططات معقدة- مع اثنين وثلاثة حمامات سباحة وأكثر ، ولكن تكلفة مثل هذه المشاريع مرتفعة للغاية. عيب محطات طاقة المد والجزر أنها مبنية فقط على شواطئ البحار والمحيطات ، بالإضافة إلى أنها لا تنتج طاقة عالية جدًا ، والمد والجزر يحدث مرتين فقط في اليوم. وحتى هم ليسوا صديقين للبيئة. إنها تعطل التبادل الطبيعي للملح والمياه العذبة وبالتالي تعطل الظروف المعيشية للنباتات والحيوانات البحرية. كما أنها تؤثر على المناخ ، لأنها تغير إمكانات الطاقة لمياه البحر وسرعتها ومنطقة الحركة.
مزارع الرياح
طاقة الرياح هي شكل غير مباشر من أشكال الطاقة الشمسية ، ناتجة عن الاختلاف في درجة الحرارة والضغط في الغلاف الجوي للأرض. يتم تحويل حوالي 2٪ من الطاقة الشمسية التي تصل إلى الأرض إلى طاقة رياح. الرياح هي مصدر للطاقة المتجددة. يمكن استخدام طاقتها في جميع مناطق الأرض تقريبًا. يعد الحصول على الكهرباء من محطات طاقة الرياح أمرًا جذابًا للغاية ، ولكنه في نفس الوقت مهمة صعبة من الناحية الفنية. تكمن الصعوبة في التشتت الكبير جدا لطاقة الرياح وعدم ثباتها. مبدأ تشغيل مزارع الرياح بسيط: الرياح تدير شفرات التركيب ، وتضبط عمود المولد في الحركة. يولد المولد طاقة كهربائية ، وبالتالي يتم تحويل طاقة الرياح إلى كهرباء. تعتبر مزارع الرياح رخيصة جدًا في الإنتاج ، لكن قدرتها صغيرة وتعتمد على الطقس للعمل. بالإضافة إلى ذلك ، فهي صاخبة جدًا ، لذا يجب إيقاف تشغيل التركيبات الكبيرة في الليل. بالإضافة إلى ذلك ، تتداخل مزارع الرياح مع الحركة الجوية وحتى موجات الراديو. يتسبب استخدام مزارع الرياح في إضعاف محلي لقوة تدفق الهواء ، مما يتداخل مع تهوية المناطق الصناعية بل ويؤثر على المناخ. أخيرًا ، لاستخدام مزارع الرياح ، هناك حاجة إلى مساحات شاسعة ، أكثر بكثير من الأنواع الأخرى من مولدات الطاقة. ومع ذلك ، يجب أن تحتل مزارع الرياح المعزولة ذات المحركات الحرارية كمخزن احتياطي ومزارع الرياح التي تعمل بالتوازي مع محطات التدفئة والطاقة الكهرومائية مكانًا بارزًا في إمداد الطاقة لتلك المناطق التي تتجاوز فيها سرعة الرياح 5 م / ث.
محطات توليد الطاقة الحرارية الأرضية
الطاقة الحرارية الجوفية هي طاقة باطن الأرض. إن ثوران البراكين دليل واضح على الحرارة الهائلة داخل الكوكب. يقدر العلماء درجة حرارة نواة الأرض بآلاف الدرجات المئوية. الحرارة الجوفية هي الحرارة الموجودة في الماء الساخن تحت الأرض وبخار الماء ، وحرارة الصخور الجافة المسخنة. تقوم محطات الطاقة الحرارية الجوفية (GeoTPPs) بتحويل الحرارة الداخلية للأرض (طاقة مصادر المياه البخارية الساخنة) إلى طاقة كهربائية. يمكن أن تكون مصادر الطاقة الحرارية الأرضية عبارة عن أحواض تحت الأرض لناقلات الحرارة الطبيعية - الماء الساخن أو البخار. في جوهرها ، هذه هي "غلايات تحت الأرض" جاهزة للاستخدام مباشرة حيث يمكن استخراج الماء أو البخار باستخدام الآبار العادية. يتم إرسال البخار الطبيعي الذي يتم الحصول عليه بهذه الطريقة ، بعد تنقية أولية من الغازات التي تتسبب في تدمير الأنابيب ، إلى التوربينات المتصلة بالمولدات الكهربائية. استخدام الطاقة الحرارية الأرضية لا يتطلب تكاليف عالية ، لأن. في هذه الحالة ، نحن نتحدث عن مصادر الطاقة "الجاهزة للاستخدام" التي أنشأتها الطبيعة نفسها. تشمل عيوب GeoTPP إمكانية الهبوط المحلي للتربة وإيقاظ النشاط الزلزالي. وتحدث الغازات الخارجة من الأرض الكثير من الضوضاء في المنطقة المجاورة ويمكن أن تحتوي ، علاوة على ذلك ، على مواد سامة. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن بناء GeoTPP في كل مكان ، لأن الظروف الجيولوجية ضرورية لبنائه.
محطات الطاقة الشمسية
الطاقة الشمسية هي أعظم مصادر الطاقة وأرخصها ، ولكنها ربما تكون أقل مصادر الطاقة استخدامًا من قبل الإنسان. يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية بمساعدة محطات الطاقة الشمسية. توجد محطات طاقة شمسية ديناميكية حرارية ، يتم فيها تحويل الطاقة الشمسية أولاً إلى حرارة ، ثم إلى كهرباء ؛ والمحطات الكهروضوئية التي تحول الطاقة الشمسية مباشرة إلى طاقة كهربائية. توفر المحطات الكهروضوئية طاقة غير منقطعة لعوامات النهر وأضواء الإشارة وأنظمة اتصالات الطوارئ ومصابيح المنارة والعديد من الأشياء الأخرى الموجودة في أماكن يصعب الوصول إليها. مع تحسن البطاريات الشمسية ، سيتم استخدامها في المباني السكنية لإمداد الطاقة الذاتية (التدفئة وإمدادات المياه الساخنة والإضاءة وتشغيل الأجهزة المنزلية). تتمتع محطات الطاقة الشمسية بميزة كبيرة على الأنواع الأخرى من المحطات: عدم وجود انبعاثات ضارة ونظافة بيئية ، وتشغيل بلا ضوضاء ، والحفاظ على سلامة باطن الأرض.
نقل الكهرباء عن بعد
يتم إنتاج الكهرباء بالقرب من مصادر الوقود أو مصادر المياه ، بينما يوجد مستهلكوها في كل مكان. لذلك ، هناك حاجة لنقل الكهرباء لمسافات طويلة. ضع في اعتبارك مخططًا تخطيطيًا لنقل الكهرباء من مولد إلى المستهلك. عادةً ما تنتج مولدات التيار المتناوب في محطات الطاقة جهدًا لا يتجاوز 20 كيلو فولت ، حيث تزداد احتمالية الانهيار الكهربائي للعزل في اللف وفي أجزاء أخرى من المولد بشكل حاد عند الفولتية العالية. للحفاظ على الطاقة المرسلة ، يجب أن يكون الجهد في خط نقل الطاقة بحد أقصى ، لذلك يتم تثبيت محولات الصعود في محطات الطاقة الكبيرة. ومع ذلك ، فإن الجهد في خط الطاقة محدود: إذا كان الجهد مرتفعًا جدًا ، تحدث التفريغ بين الأسلاك ، مما يؤدي إلى فقد الطاقة. لاستخدام الكهرباء المؤسسات الصناعيةمطلوب انخفاض كبير في الجهد ، يتم تنفيذه بمساعدة محولات التنحي. من الضروري إجراء مزيد من التخفيض في الجهد إلى قيمة حوالي 4 كيلو فولت لتوزيع الطاقة عبر الشبكات المحلية ، أي على طول الأسلاك التي نراها في ضواحي مدننا. تعمل المحولات الأقل قوة على تقليل الجهد إلى 220 فولت (الجهد المستخدم من قبل معظم المستهلكين الأفراد).

كفاءة استخدام الكهرباء
تحتل الكهرباء مكانة كبيرة في بند حساب كل أسرة. إن استخدامه الفعال سيقلل التكاليف بشكل كبير. على نحو متزايد ، يتم "تسجيل" أجهزة الكمبيوتر وغسالات الصحون ومعالجات الطعام في شققنا. لذلك ، فإن تكلفة الكهرباء كبيرة للغاية. تؤدي زيادة استهلاك الطاقة إلى استهلاك إضافي للموارد الطبيعية غير المتجددة: الفحم والنفط والغاز. عندما يتم حرق الوقود ، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، مما يؤدي إلى تغير مناخي ضار. يتيح لك توفير الكهرباء تقليل استهلاك الموارد الطبيعية ، وبالتالي تقليل انبعاثات المواد الضارة في الغلاف الجوي.

أربع خطوات لتوفير الطاقة

• 
  لا تنس إطفاء الأنوار.
• 
  استخدم المصابيح الموفرة للطاقة والأجهزة المنزلية من الفئة أ.
• 
  من الجيد عزل النوافذ والأبواب.
• 
  ترآيب منظمات إمداد الحرارة (ملفات بها صمام).

تعد صناعة الطاقة في Chuvashia واحدة من أكثر الصناعات تطوراً في الجمهورية ، والتي يعتمد عليها الرفاه الاجتماعي والاقتصادي والسياسي بشكل مباشر. الطاقة هي أساس عمل الاقتصاد ودعم الحياة في الجمهورية. يرتبط عمل مجمع الطاقة في Chuvashia ارتباطًا وثيقًا الحياة اليوميةكل مشروع ، مؤسسة ، شركة ، منزل ، كل شقة ، ونتيجة لذلك ، كل مواطن في جمهوريتنا.

في بداية القرن العشرين ، عندما كانت صناعة الطاقة الكهربائية لا تزال تتخذ خطواتها العملية الأولى.

قبل عام 1917 في إقليم تشوفاشيا الحديث ، لم تكن هناك محطة طاقة كهربائية واحدة للاستخدام العام. أضاءت منازل الفلاحين بالمصباح.

كان هناك 16 محركًا رئيسيًا فقط في الصناعة. في منطقة Alatyrsky ، تم إنتاج الكهرباء واستخدامها في المنشرة ومطاحن الدقيق. كانت هناك محطة طاقة صغيرة في معمل التقطير بالقرب من Marposad. كان لدى التجار Talantsevs محطة توليد الكهرباء الخاصة بهم في معمل النفط في يادرين. في تشيبوكساري ، كان لدى التاجر إفريموف محطة طاقة صغيرة. خدمت المنشرة ومنزلين.

لم يكن هناك أي ضوء تقريبًا في كل من المنازل والشوارع في مدن تشوفاشيا.

بدأ تطوير الطاقة في تشوفاشيا بعد عام 1917. منذ عام 1918 بدء بناء محطات الكهرباء العامة ، والكثير من العمل جار لإنشاء صناعة طاقة كهربائية في مدينة العاتير. تقرر بناء أول محطة للطاقة في ذلك الوقت في محطة بوبوف السابقة.

في تشيبوكساري ، تعامل قسم الخدمات المجتمعية مع قضايا الكهرباء. من خلال جهوده عام 1918. استأنفت محطة توليد الكهرباء في المنشرة ، التي يملكها التاجر إفريموف ، العمل. تم توصيل الكهرباء عبر خطين إلى وكالات الحكومةوإنارة الشوارع.

تعليم تشوفاش منطقة الحكم الذاتي(24 يونيو 1920) خلق ظروف مواتية لتطوير الطاقة. كان ذلك عام 1920. فيما يتعلق بالحاجة الماسة ، قامت الإدارة الإقليمية للمرافق العامة بتجهيز أول محطة صغيرة لتوليد الطاقة في تشيبوكساري ، بسعة 12 كيلوواط.

تم تجهيز محطة توليد الكهرباء Mariinsko-Posad في عام 1919. بدأت محطة كهرباء مدينة ماربوساد في توفير الكهرباء. تم بناء محطة توليد الكهرباء Tsivilskaya في عام 1919 ، ولكن بسبب نقص خطوط الكهرباء ، بدأ إنتاج الكهرباء فقط من عام 1923.

وهكذا ، تم وضع الأسس الأولى لصناعة الطاقة في Chuvashia خلال سنوات التدخل و حرب اهلية. تم إنشاء أول محطات توليد كهرباء بلدية صغيرة للاستخدام العام بسعة إجمالية تبلغ حوالي 20 كيلو وات.

قبل ثورة 1917 ، لم تكن هناك محطة كهربائية واحدة للاستخدام العام في إقليم تشوفاشيا ؛ سادت شعلة في المنازل. باستخدام شعلة أو مصباح كيروسين ، عملوا حتى في ورش صغيرة. هنا ، استخدم الحرفيون المعدات الميكانيكية. في المؤسسات الأكثر صلابة ، حيث تتم معالجة المنتجات الزراعية والغابات ، ويتم غلي الورق ، ويتم تقليب الزبدة وطحن الدقيق ،

كان هناك 16 محركًا منخفض الطاقة.

تحت حكم البلاشفة ، أصبحت مدينة Alatyr رائدة في قطاع الطاقة في Chuvashia. في هذه البلدة الصغيرة ، وبفضل جهود المجلس الاقتصادي المحلي ، ظهرت أول محطة كهرباء عامة.

في تشيبوكساري ، تم تقليص كل الكهرباء في عام 1918 إلى حقيقة أن محطة توليد الكهرباء قد أعيدت إلى المنشرة التي تمت مصادرتها من التاجر إفريموف ، والتي أصبحت تعرف باسم "إيميني 25 أكتوبر". ومع ذلك ، كانت الكهرباء فيها كافية فقط لإضاءة بعض الشوارع ومؤسسات الدولة (حسب الإحصائيات ، في عام 1920 ، أضاءت حوالي 100 مصباح كهربائي بسعة 20 شمعة لمسؤولي المدينة).

في عام 1924 ، تم بناء ثلاث محطات طاقة صغيرة أخرى ، وفي 1 أكتوبر 1924 ، تم إنشاء جمعية Chuvash لمحطات الطاقة المجتمعية ، CHOKES ، لإدارة قاعدة الطاقة المتوسعة. في عام 1925 ، تبنت لجنة تخطيط الدولة للجمهورية خطة كهربة ، والتي نصت على بناء 8 محطات طاقة جديدة في 5 سنوات - 5 مدن (في تشيبوكساري ، كاناش ، ماربوساد ، تسيفيلسك ويادرين) و 3 في المناطق الريفية (في إيبريسي ، Vurnary و Urmary). أتاح تنفيذ هذا المشروع تزويد 100 قرية بالكهرباء - بشكل رئيسي في مقاطعتي تشيبوكساري وتسيفيلسكي وعلى طول طريق تشيبوكساري - كاناش السريع ، و 700 أسرة فلاحية ، وبعض ورش الحرف اليدوية.
خلال 1929-1932 ، زادت قدرة محطات توليد الطاقة البلدية والصناعية للجمهورية بما يقرب من 10 أضعاف ؛ زاد توليد الكهرباء من محطات توليد الطاقة هذه 30 مرة تقريبًا.

خلال سنوات العظمة الحرب الوطنيةتم اتخاذ إجراءات رئيسية لتقوية وتطوير قاعدة الطاقة في صناعة الجمهورية. حدثت الزيادة في القدرات بشكل رئيسي بسبب نمو قدرات محطات توليد الطاقة في المناطق والمجتمعات والريف. صمد مهندسو القوة في تشوفاشيا أمام المحنة بشرف وأتموا واجبهم الوطني. لقد فهموا أن الكهرباء المنتجة كانت ضرورية ، أولاً وقبل كل شيء ، للشركات التي تفي بالأوامر من الأمام.

خلال سنوات الخطة الخمسية لما بعد الحرب في Chuvash ASSR ، تم بناء 102 محطة طاقة ريفية وتشغيلها ، بما في ذلك. 69 HPPs و 33 TPPs. تزويد كربائي زراعةتضاعف ثلاث مرات منذ عام 1945.
في عام 1953 ، بدأ بناء Alatyr TPP بأمر موقع من ستالين. تم تشغيل أول مولد توربيني بسعة 4 ميغاواط في عام 1957 ، والثاني - في عام 1959. وفقًا للتوقعات ، كان من المفترض أن تكون طاقة TPP كافية حتى عام 1985 لكل من المدينة والمنطقة ولتوفير الكهرباء لـ Turgenev Svetozavod في موردوفيا.

قائمة ببليوغرافية

1. 
   كتاب مدرسي من تأليف S.V. Gromov "الفيزياء ، الصف العاشر". موسكو: التنوير.
2. 
   قاموس موسوعي لفيزيائي شاب. مُجَمَّع. V.A. شويانوف ، موسكو: علم أصول التدريس.
3. 
   Allion L.، Wilcons W .. الفيزياء. موسكو: نوكا.
4. 
   Koltun M. عالم الفيزياء. موسكو.
5. 
   مصادر الطاقة. حقائق ، مشاكل ، حلول. موسكو: العلم والتكنولوجيا.
6. 
   مصادر الطاقة غير التقليدية. موسكو: المعرفة.
7. 
   Yudasin L.S. Energy: المشاكل والآمال. موسكو: التنوير.
8. 
   بودجورني أ. طاقة الهيدروجين. موسكو: نوكا.

طلب

	محطة طاقة	مصدر الطاقة الأساسي	مخطط التحويل طاقة	مزايا	عيوب
	GeoTPP				.

ورقة التحكم الذاتي

إنهاء الجملة: نظام الطاقة نظام كهربائيمحطات توليد الطاقة النظام الكهربائي لمدينة واحدة النظام الكهربائي لمناطق الدولة موصول بخطوط كهربائية عالية الجهد	نظام الطاقة - النظام الكهربائي لمناطق الدولة ، موصول بخطوط كهربائية عالية الجهد
ما هو مصدر الطاقة في محطة الطاقة الكهرومائية؟ النفط والفحم والغاز طاقة الرياح طاقة الماء
ما هي مصادر الطاقة - المتجددة أو غير المتجددة - المستخدمة في جمهورية تشوفاشيا؟	غير متجدد
حدد موقع في ترتيب زمنيمصادر الطاقة التي أصبحت متاحة للبشرية ابتداء من الأقدم: أ. الجر الكهربائي. باء - الطاقة الذرية ؛ الطاقة العضلية للحيوانات الأليفة. د- طاقة البخار.
قم بتسمية مصادر الطاقة المعروفة لك ، والتي سيقلل استخدامها من التأثير البيئي لصناعة الطاقة الكهربائية.	PES GeoTPP
تحقق من الإجابات التي تظهر على الشاشة وقم بالتقييم: 5 إجابات صحيحة - 5 4 إجابات صحيحة - 4 3 إجابات صحيحة - 3

درس الفيديو 2: مهام التيار المتردد

محاضرة: التيار المتناوب. إنتاج ونقل واستهلاك الطاقة الكهربائية

التيار المتناوب

التيار المتناوب- هذه هي التذبذبات التي يمكن أن تحدث في الدائرة نتيجة توصيلها بمصدر جهد متناوب.

إنه التيار المتردد الذي يحيط بنا جميعًا - إنه موجود في جميع الدوائر في الشقق ، إنه التيار المتردد الذي ينتقل عبر الأسلاك. ومع ذلك ، فإن جميع الأجهزة الكهربائية تقريبًا تعمل بالكهرباء الدائمة. هذا هو السبب في أن الناتج من المخرج يتم تصحيح التيار وفي شكل ثابت يذهب إلى الأجهزة المنزلية.

التيار المتردد هو الأسهل في الاستقبال والإرسال عبر أي مسافة.

في دراسة التيار المتردد ، سنستخدم دائرة نقوم فيها بتوصيل المقاوم والملف والمكثف. في هذه الدائرة ، يتم تحديد الجهد في القانون:

كما نعلم ، يمكن أن يكون الجيب سالبًا وإيجابيًا. هذا هو السبب في أن قيمة الجهد يمكن أن تأخذ اتجاهًا مختلفًا. مع اتجاه موجب لتدفق التيار (عكس اتجاه عقارب الساعة) ، يكون الجهد أكبر من الصفر ، مع اتجاه سلبي ، يكون أقل من الصفر.

المقاوم في الدائرة

لذلك دعونا ننظر في الحالة التي يتم فيها توصيل المقاوم فقط بدائرة التيار المتردد. مقاومة المقاوم تسمى نشطة. سننظر في التيار الذي يتدفق عكس اتجاه عقارب الساعة في الدائرة. في هذه الحالة ، سيكون كل من التيار والجهد موجبين.

لتحديد القوة الحالية في الدائرة ، استخدم الصيغة التالية من قانون أوم:

في هذه الصيغ أنا 0 و يو 0 - القيم القصوى للتيار والجهد. من هذا يمكن استنتاج أن أقصى قيمةالتيار يساوي نسبة الجهد الأقصى إلى المقاومة النشطة:

تتغير هاتان الكميتان في نفس المرحلة ، لذا فإن الرسوم البيانية للكميات لها نفس الشكل ، لكن السعات مختلفة.

مكثف في الدائرة

يتذكر! من المستحيل الحصول على تيار مباشر في الدائرة حيث يوجد مكثف. إنه مكان لكسر تدفق التيار وتغيير اتساعه. في هذه الحالة ، يتدفق التيار المتردد بشكل مثالي عبر هذه الدائرة ، ويغير قطبية المكثف.

عند التفكير في مثل هذه الدائرة ، سنفترض أنها تحتوي فقط على مكثف. يتدفق التيار عكس اتجاه عقارب الساعة ، أي أنه إيجابي.

كما نعلم بالفعل ، يرتبط الجهد عبر مكثف بقدرته على تخزين الشحنة ، أي حجمها وسعتها.

نظرًا لأن التيار هو المشتق الأول للشحنة ، فمن الممكن تحديد الصيغة التي يمكن حسابها من خلال إيجاد المشتق من الصيغة الأخيرة:

كما ترون ، في هذه الحالة ، يتم وصف قوة التيار في قانون جيب التمام ، بينما يمكن وصف قيمة الجهد والشحنة بقانون الجيب. هذا يعني أن الوظائف في المرحلة المعاكسة ولها مظهر مماثل على الرسم البياني.

نعلم جميعًا أن دالتَي جيب التمام وجيب الجيب تختلفان بمقدار 90 درجة عن بعضها البعض ، لذا يمكننا الحصول على التعبيرات التالية:

من هنا ، يمكن تحديد القيمة القصوى للقوة الحالية بالصيغة:

القيمة في المقام هي المقاومة عبر المكثف. تسمى هذه المقاومة بالسعة. تقع وتميزها على النحو التالي:

مع زيادة السعة ، تنخفض قيمة سعة التيار.

يرجى ملاحظة أنه في هذه الدائرة ، يكون استخدام قانون أوم مناسبًا فقط عندما يكون من الضروري تحديد القيمة القصوى للتيار ؛ من المستحيل تحديد التيار في أي وقت وفقًا لهذا القانون بسبب اختلاف الطور بين الجهد والقوة الحالية.

لفائف في سلسلة

ضع في اعتبارك دائرة بها ملف. تخيل أنه ليس لديه مقاومة نشطة. في هذه الحالة ، يبدو أنه لا شيء يجب أن يعيق حركة التيار. ومع ذلك ، فهي ليست كذلك. الشيء هو أنه عندما يمر التيار عبر الملف ، يبدأ حقل دوامة في الظهور ، مما يمنع مرور التيار نتيجة تكوين تيار الحث الذاتي.

تأخذ القوة الحالية القيمة التالية:

مرة أخرى ، يمكنك أن ترى أن التيار يتغير وفقًا لقانون جيب التمام ، وبالتالي فإن إزاحة الطور صالحة لهذه الدائرة ، والتي يمكن رؤيتها أيضًا على الرسم البياني:

ومن هنا القيمة القصوى الحالية:

يمكننا أن نرى في المقام الصيغة التي يتم من خلالها تحديد التفاعل الاستقرائي للدائرة.

كلما زادت المفاعلة الحثية ، قلت أهمية سعة التيار.

الملف والمقاومة والمكثف في الدائرة.

إذا كانت جميع أنواع المقاومة موجودة في نفس الوقت في الدائرة ، فيمكن تحديد قيمة التيار على النحو التالي ، عن طريق التحويل قانون أوم:

المقام يسمى الممانعة. يتكون من مجموع مربعات النشط (R) والمفاعلة ، والتي تتكون من السعوية والحثية. المقاومة الكلية تسمى "الممانعة".

كهرباء

لا يمكن تخيله حياة عصريةبدون استخدام الأجهزة الكهربائية التي تعمل على الطاقة التي يحدثها التيار الكهربائي. كل التقدم التكنولوجي يعتمد على الكهرباء.

الحصول على الطاقة من التيار الكهربائي له عدد كبير من المزايا:

1. من السهل نسبيًا إنتاج الكهرباء ، حيث توجد مليارات من محطات الطاقة والمولدات والأجهزة الأخرى لتوليد الكهرباء في جميع أنحاء العالم.

2. يمكن نقل الكهرباء لمسافات طويلة وقت قصيروبدون خسائر كبيرة.

3. من الممكن تحويل الطاقة الكهربائية إلى أشكال ميكانيكية وضوء وداخلية وغيرها.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

عمل جيدإلى الموقع ">

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

نشر على http://www.allbest.ru/

في الفيزياء

حول موضوع: "إنتاج ونقل واستهلاك الكهرباء"

إجراء:

التلميذ 11 أ

خوداكوف يوليا

مدرس:

دوبينينا مارينا نيكولاييفنا

1. توليد الطاقة

يتم إنتاج الكهرباء في محطات توليد الطاقة ، غالبًا عن طريق مولدات الحث الكهروميكانيكية. هناك نوعان رئيسيان من محطات الطاقة - محطات الطاقة الحرارية (TPP) ومحطات الطاقة الكهرومائية (HPP) - تختلف في طبيعة المحركات التي تقوم بتدوير دوارات المولدات.

مصدر الطاقة في TPPs هو الوقود: زيت الوقود ، الصخر الزيتي ، الزيت ، غبار الفحم. يتم تشغيل دوارات المولدات الكهربائية بواسطة التوربينات البخارية والغازية أو محركات الاحتراق الداخلي (ICE).

كما هو معروف ، تزداد كفاءة المحركات الحرارية مع زيادة درجة الحرارة الأولية لسائل العمل. لذلك ، يصل البخار الذي يدخل التوربين إلى حوالي 550 درجة مئوية عند ضغط حوالي 25 ميجا باسكال. تصل كفاءة TPP إلى 40٪.

في محطات الطاقة الحرارية (CHP) ، يتم استخدام معظم الطاقة من بخار النفايات في المؤسسات الصناعية وللاحتياجات المنزلية. يمكن أن تصل كفاءة CHP إلى 60-70٪.

في محطات الطاقة الكهرومائية ، يتم استخدام الطاقة الكامنة للماء لتدوير دوارات المولدات. يتم تشغيل الدوارات بواسطة توربينات هيدروليكية.

تعتمد قوة المحطة على الاختلاف في مستويات المياه الناتجة عن السد (الرأس) وعلى كتلة الماء التي تمر عبر التوربين في ثانية واحدة (تدفق المياه).

يتم إنتاج جزء من الكهرباء المستهلكة في روسيا (حوالي 10٪) في محطات الطاقة النووية (NPPs).

2. نقل الطاقة

في الأساس ، هذه العملية مصحوبة بخسائر كبيرة مرتبطة بتسخين أسلاك خطوط الكهرباء بالتيار. وفقًا لقانون Joule-Lenz ، فإن الطاقة التي يتم إنفاقها على تسخين الأسلاك تتناسب مع مربع القوة الحالية ومقاومة الخط ، بحيث يمكن أن يصبح نقل الكهرباء غير مربح اقتصاديًا مع وجود خط طويل. لذلك ، من الضروري تقليل القوة الحالية ، والتي ، بالنسبة لقدرة مرسلة معينة ، تؤدي إلى الحاجة إلى زيادة الجهد. كلما زاد طول خط الطاقة ، زادت ربحية استخدام الفولتية العالية (في بعض الحالات ، يصل الجهد إلى 500 كيلو فولت). تنتج المولدات جهدًا لا يتجاوز 20 كيلو فولت (نظرًا لخصائص المواد العازلة المستخدمة).

لذلك ، يتم تركيب محولات الصعود في محطات توليد الطاقة ، مما يزيد من الجهد ويقلل من التيار بنفس المقدار. لتزويد مستهلكي الكهرباء بالجهد المطلوب (المنخفض) ، يتم تثبيت محولات التنحي في نهايات خط الكهرباء. عادة ما يتم خفض الجهد على مراحل.

3. استخدام الكهرباء

يتم استخدام الطاقة الكهربائية في كل مكان تقريبًا. بالطبع ، تأتي معظم الكهرباء المنتجة من الصناعة. بالإضافة إلى ذلك ، سيكون النقل مستهلكًا رئيسيًا.

تحولت العديد من خطوط السكك الحديدية منذ فترة طويلة إلى السحب الكهربائي. إنارة المساكن وشوارع المدينة والاحتياجات الصناعية والمنزلية للقرى والقرى - كل هذا أيضًا مستهلك كبير للكهرباء.

يتم تحويل جزء كبير من الكهرباء المستلمة إلى طاقة ميكانيكية. جميع الآليات المستخدمة في الصناعة مدفوعة بمحركات كهربائية. هناك ما يكفي من مستهلكي الكهرباء ، وهم في كل مكان.

ولا يتم إنتاج الكهرباء إلا في أماكن قليلة. السؤال الذي يطرح نفسه حول نقل الكهرباء ، وعبر مسافات طويلة. عند الإرسال لمسافات طويلة ، هناك قدر كبير من فقدان الطاقة. بشكل أساسي ، هذه خسائر ناتجة عن تسخين الأسلاك الكهربائية.

وفقًا لقانون Joule-Lenz ، تُحسب الطاقة المستهلكة في التدفئة بالصيغة التالية:

الطاقة الكهربائية الحرارية الذرية

نظرًا لأنه يكاد يكون من المستحيل تقليل المقاومة إلى مستوى مقبول ، فمن الضروري تقليل القوة الحالية. للقيام بذلك ، قم بزيادة الجهد. عادة ما توجد مولدات تصاعدية في المحطات ومحولات تنحي في نهاية خطوط النقل. وبالفعل تنتشر الطاقة منهم إلى المستهلكين.

تتزايد باستمرار الحاجة إلى الطاقة الكهربائية. هناك طريقتان لتلبية الطلب على زيادة الاستهلاك:

1. بناء محطات طاقة جديدة

2. استخدام التكنولوجيا المتقدمة.

كفاءة استخدام الكهرباء

الطريقة الأولى مكلفة. عدد كبيرالبناء والموارد المالية. يستغرق بناء محطة طاقة واحدة عدة سنوات. بالإضافة إلى ذلك ، على سبيل المثال ، تستهلك محطات الطاقة الحرارية الكثير من الموارد الطبيعية غير المتجددة وتضر بالبيئة الطبيعية.

استخدام التكنولوجيا المتقدمة هو الحل الحقيقي لهذه المشكلة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تجنب إهدار الطاقة وتقليل الاستخدام غير الفعال إلى الحد الأدنى.

استضافت على Allbest.ru

...

وثائق مماثلة

مميزات محطات الطاقة الحرارية والنووية ومحطات الطاقة الكهرومائية. نقل وإعادة توزيع الطاقة الكهربائية ، واستخدامها في الصناعة ، والحياة اليومية ، والنقل. تنفيذ الزيادة والنقصان في الجهد باستخدام المحولات.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 01/12/2015


تاريخ ولادة الطاقة. أنواع محطات التوليد وخصائصها: الحرارية والكهرومائية. مصادر طاقه بديله. نقل الكهرباء والمحولات. ميزات استخدام الطاقة الكهربائية في الإنتاج والعلوم والحياة اليومية.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 01/18/2011


الطاقة الصناعية والبديلة. مزايا وعيوب محطات الطاقة الكهرومائية والحرارية والنووية. الحصول على الطاقة دون استخدام الوقود الأحفوري التقليدي. كفاءة في استخدام الطاقة وتوفير الطاقة.

عرض تقديمي ، تمت الإضافة في 05/15/2016


انتاج الطاقة الكهربائية. الأنواع الرئيسية لمحطات الطاقة. تأثير محطات الطاقة الحرارية والنووية على البيئة. بناء محطات الطاقة الكهرومائية الحديثة. مزايا محطات المد والجزر. نسبة أنواع محطات التوليد.

عرض تقديمي ، تمت الإضافة 03/23/2015


وصف عمليات الحصول على الكهرباء في محطات توليد الطاقة بالتكثيف الحراري وتركيبات التوربينات الغازية ومحطات الطاقة والتدفئة المشتركة. دراسة جهاز محطات الطاقة الهيدروليكية والتخزينية. الطاقة الحرارية الجوفية وطاقة الرياح.

الملخص ، تمت إضافة 10/25/2013


دور الكهرباء في عمليات الانتاجفي المرحلة الحالية ، طريقة إنتاجه. المخطط العاممجال انتاج الطاقة. مميزات الأنواع الرئيسية لمحطات الطاقة: المولدات النووية والحرارية والمائية وطاقة الرياح. مزايا الطاقة الكهربائية.

العرض التقديمي ، تمت إضافة 12/22/2011


توليد الكهرباء كإنتاجها من خلال التحويل من أنواع أخرى من الطاقة ، بمساعدة أجهزة تقنية خاصة. سماتوتقنيات وكفاءة الطاقة الصناعية والبديلة. أنواع محطات التوليد.

عرض تقديمي ، تمت الإضافة في 11/11/2013


انتاج الطاقة الكهربائية والحرارية. محطات الطاقة الهيدروليكية. استخدام مصادر الطاقة البديلة. توزيع الأحمال الكهربائية بين محطات التوليد. نقل واستهلاك الطاقة الكهربائية والحرارية.

البرنامج التعليمي ، تمت إضافة 04/19/2012


أساسيات توفير الطاقة ومواردها وتوليدها وتحويلها ونقلها واستخدام أنواعها المختلفة. الطرق التقليدية للحصول على الطاقة الحرارية والكهربائية. هيكل إنتاج واستهلاك الطاقة الكهربائية.

الملخص ، تمت الإضافة في 09/16/2010


قادة العالم في مجال توليد الطاقة النووية. تصنيف محطات الطاقة النووية. مبدأ عملهم. أنواع و التركيب الكيميائيالوقود النووي وجوهر الحصول على الطاقة منه. آلية التسرب تفاعل تسلسلي. إيجاد اليورانيوم في الطبيعة.

نقل الكهرباء هو عملية تتكون من توفير الكهرباء للمستهلكين. يتم إنتاج الكهرباء في مصادر الإنتاج البعيدة (محطات الطاقة) بواسطة مولدات ضخمة تستخدم الفحم أو الغاز الطبيعي أو الماء أو الانشطار النووي أو الرياح.

ينتقل التيار من خلال المحولات التي تزيد من جهده. إنه جهد عالي مفيد اقتصاديًا عند نقل الطاقة لمسافات طويلة. تمتد خطوط الكهرباء عالية الجهد في جميع أنحاء البلاد. من خلالها يصل التيار الكهربائي إلى محطات فرعية بالقرب من المدن الكبيرة ، حيث ينخفض ​​جهده ويرسل إلى خطوط كهرباء صغيرة (توزيع). ينتقل التيار الكهربائي عبر خطوط التوزيع في كل حي من أحياء المدينة ويدخل إلى صناديق المحولات. تقلل المحولات الجهد إلى قيمة معيارية معينة ، وهي آمنة وضرورية لتشغيل الأجهزة المنزلية. يدخل التيار إلى المنزل عبر الأسلاك ويمر عبر عداد يوضح كمية الطاقة المستهلكة.

المحول هو جهاز ثابت يحول التيار المتردد لجهد واحد إلى تيار متناوب لجهد آخر دون تغيير تردده. يمكن أن تعمل فقط على التيار المتردد.

الأجزاء الهيكلية الرئيسية للمحول

يتكون الجهاز من ثلاثة أجزاء رئيسية:

1. اللف الأساسي للمحول. عدد المنعطفات N 1.
2. قلب الشكل المغلق من مادة لينة مغناطيسيًا (على سبيل المثال ، الفولاذ).
3. لف ثانوي. عدد الأدوار N 2.

في المخططات ، يصور المحول على النحو التالي:

مبدأ التشغيل

يعتمد تشغيل محول الطاقة على القانون الحث الكهرومغناطيسيفاراداي.

يظهر الحث المتبادل بين ملفين منفصلين (ابتدائي وثانوي) ، متصلين بواسطة تدفق مغناطيسي مشترك. الحث المتبادل هو العملية التي من خلالها يحث الملف الأولي جهدًا في ملف ثانوي يقع في جواره المباشر.

يستقبل الملف الأولي تيارًا متناوبًا ينتج عنه تدفق مغناطيسي عند توصيله بمصدر طاقة. يمر التدفق المغناطيسي عبر اللب ، وبما أنه يتغير بمرور الوقت ، فإنه يثير تحريض EMF في الملف الثانوي. قد يكون الجهد على اللف الثاني أقل من الأول ، ثم يسمى المحول بالتنحي. محول الصعود لديه جهد أعلى على الملف الثانوي. التردد الحالي يبقى دون تغيير. لا يمكن أن يؤدي التنحي الفعال للجهد أو تصعيده إلى زيادة الطاقة الكهربائية ، وبالتالي فإن الناتج الحالي للمحول يزيد أو ينقص بشكل متناسب وفقًا لذلك.

بالنسبة لقيم اتساع الجهد على اللفات ، يمكن كتابة التعبير التالي:

ك - نسبة التحويل.

لمحول الصعود k> 1 ، وللتحويل - k<1.

أثناء تشغيل جهاز حقيقي ، توجد دائمًا خسائر في الطاقة:

• يتم تسخين اللفات.
• ينفق العمل على مغنطة القلب ؛
• تنشأ تيارات فوكو في اللب (لها تأثير حراري على اللب الهائل).

لتقليل الخسائر أثناء التسخين ، لا يتم تصنيع قلب المحولات من قطعة واحدة من المعدن ، ولكن من ألواح رقيقة ، يوجد بينها عازل كهربائي.