Zdroje elektrickej energie: popis, typy a funkcie

Zdroje elektrickej energie v každom z nichterén je odlišný v spôsobe, akým sa získa. Takže v stepi je výhodnejšie použiť silu vetra alebo transformovať teplo po spálení paliva a plynu. V horách, kde sú rieky, sú postavené priehrady a voda sa pohybuje v obrovských turbínach. Elektromotorická sila sa získava takmer všade kvôli iným prírodným energiám.

Odkiaľ pochádza sila spotrebiteľov?

Zdroje elektrickej energie súnapätia po premenení sily vetra, kinetického pohybu, prietoku vody, výsledku jadrovej reakcie, tepla z horiaceho plynu, paliva alebo uhlia. Väčšinou sa používajú tepelné elektrárne, vodné elektrárne. Postupne sa počet jadrových elektrární znižuje, pretože nie sú úplne bezpečné pre ľudí žijúcich v blízkosti.

Môže sa použiť chemická reakciajavom, ktoré vidíme v batériách automobilov a domácich spotrebičov. Batérie pre telefóny pracujú na tom istom princípe. Veterné mlyny sa používajú v miestach s konštantným vetrom, kde zdroje elektrickej energie obsahujú konštrukciu konvenčného vysokovýkonného generátora.

Ak chcete poháňať celé mesto, niekedy aj jednu stanicuNestačí a zdroje elektrickej energie sú kombinované. Takže na strechách domov v teplých krajinách sú inštalované solárne batérie, ktoré napájajú oddelené miestnosti. Postupne sa nahradia zdroje šetrné k životnému prostrediu, ktoré znečisťujú atmosféru.

V autách

Batéria v preprave nie jejediný zdroj elektrickej energie. Okruhy automobilu sú navrhnuté s očakávaním, že keď pohyb začne proces premeny kinetickej energie na elektrickú energiu. Je to spôsobené generátorom, v ktorom otáčanie cievok vnútri magnetického poľa vytvára vzhľad elektromotorickej sily (EMF).

V sieti začína nabíjanie a nabíjaniebatérie, doba trvania závisí od jej kapacity. Nabíjanie sa spustí ihneď po štarte motora. To znamená, že sa vyrába energia spaľovaním paliva. Najnovší vývoj v automobilovom priemysle umožnil využívať zdroj elektrickej energie EMF pre dopravu.

V elektrických vozidlách, silné chemické batérieprodukujú prúd v uzavretom obvode a slúžia ako zdroj energie. Tu sa pozoruje opačný proces: EMF sa vyrába v cievkach pohonného systému, čo spôsobuje točenie kolies. Prúdy v sekundárnom okruhu sú obrovské, úmerné zrýchleniu a hmotnosti vozidla.

Princíp činnosti cievky s magnetom

Prúd pretekajúci cievkou spôsobuje vzhľadstriedavý magnetický tok. Na druhej strane vyvíja na magnetov tlakovú silu, ktorá spôsobí točenie rámu dvoma rôznymi magnetmi. Zdroje elektrickej energie tak slúžia ako uzol pre pohyb automobilov.

Opačný proces, keď je rám s magnetomsa otáča vo vnútri vinutí, vďaka kinetickej energii umožňuje konvertovať striedavý magnetický tok na EMF cievok. Ďalej sú v obvode inštalované regulátory napätia, ktoré zabezpečujú požadované parametre napájacej siete. Týmto princípom sa elektrina vyrába vo vodných elektrárňach, tepelných elektrárňach.

EMF v obvode sa objavuje v zvyčajnom uzavretom obvode. Existuje tak dlho, kým sa na vodič uplatní potenciálny rozdiel. Na opis charakteristík zdroja energie je potrebná elektromotorická sila. Fyzická definícia pojmu zní takto: EMF v uzavretom okruhu je úmerný práci vonkajších síl, ktoré posúvajú jediný kladný náboj cez celé telo vodiča.

Vzorec E = I * R - odpor zohľadňuje celkovú hodnotu vytvorenú z vnútorného odporu zdroja energie a výsledkov pridania odporu privádzacej časti obvodu.

Obmedzenia týkajúce sa inštalácie rozvodní

Každý vodič, cez ktorý preteká prúd,vytvára elektrické pole. Zdrojom energie je vysielač elektromagnetických vĺn. V okolí výkonných zariadení, v rozvodniach alebo zariadeniach s blízkym generátorom pôsobí na ľudské zdravie. Preto boli prijaté opatrenia na obmedzenie výstavby objektov v blízkosti obytných budov.

Na legislatívnej úrovni,pevných vzdialeností od elektrických zariadení, za ktorými je bezpečný živý organizmus. Výstavba výkonných rozvodní v blízkosti domov a na ceste ľudí je zakázaná. Výkonné inštalácie musia mať ploty a uzavreté vstupy.

Vedenia vysokého napätia sú namontované vysoko nadbudov a vyvezených z osád. Ak chcete vylúčiť vplyv elektromagnetických vĺn v obytnej oblasti, zdroje energie sú pokryté uzemnenými kovovými obrazovkami. V najjednoduchšom prípade sa používa drôtená sieť.

Jednotky merania

Každá hodnota zdroja energie a obvoduje opísaná kvantitatívnymi hodnotami. To uľahčuje úlohu navrhovania a výpočtu zaťaženia pre konkrétnu potravinu. Jednotky merania súvisia s fyzickými zákonmi.

Pre hodnoty napájania sú nastavené nasledujúce jednotky:

• Odolnosť: R - Ohm.
• EMF: E je volt.
• Reaktívna a impedancia: X a Z sú ohmy.
• Aktuálne: I - ampér.
• Napätie: U - volt.
• Výkon: P - watty.

Budovanie sériových a paralelných schém napájania

Výpočet obvodu sa stáva zložitejším, akpripojenie zdrojov elektrickej energie viacerých typov. Zohľadňuje sa vnútorný odpor každej vetvy a smer prúdu cez vodiče. Na meranie emf každého zdroja oddelene je potrebné otvoriť okruh a merať potenciál priamo na svorkách napájacej batérie pomocou voltmetra.

Keď je obvod zatvorený, prístroj ukáže poklesnapätie, ktoré má menšiu hodnotu. Niektoré zdroje sú často potrebné na získanie potrebnej výživy. V závislosti od úlohy je možné použiť niekoľko typov pripojení:

• Konzistentné. Meria sa EMF obvodu každého zdroja. Takže pri použití dvoch batérií s menovitou hodnotou 2 volty sa dosiahne vďaka pripojeniu 4 V.
• Rovnobežné. Tento typ sa používa na zvýšenie kapacity zdroja, resp. Je dlhšia životnosť batérie. EMF okruhu sa nemení s týmto pripojením pri rovnakej hodnote batérie. Je dôležité dodržiavať polaritu spojenia.
• Kombinované spojenia sú zriedka používané,ale v praxi sa vyskytujú. Výpočet výsledného EMF sa vykonáva pre každú jednotlivú uzavretú oblasť. Zohľadňuje sa polarita a smer prúdu vetví.

Napájacie vedenia

Vnútorný odpor elektrického zdrojaenergie sa berie do úvahy na určenie výsledného EMF. Vo všeobecnosti sa elektromotorická sila vypočíta podľa vzorca E = I * R + I * r. Tu R je odpor spotrebiteľov a r je vnútorný odpor. Zníženie napätia sa vypočíta z nasledujúceho vzťahu: U = E - Ir.

Prúd prúdiaci v obvode sa vypočíta podľaOhmov zákon úplného reťazca: I = E / (R + r). Vnútorný odpor môže ovplyvniť prúd. Aby sa tomu zabránilo, je zdroj vybraný na nakladanie podľa nasledujúceho pravidla: vnútorný odpor zdroja musí byť oveľa menší ako celkový celkový odpor spotrebičov. Potom nie je potrebné brať do úvahy jeho veľkosť kvôli malej chybe.

Ako merať ohmy napájacej siete?

Pretože zdroje a prijímače elektrickýchenergia musí byť koordinovaná, potom nastane okamžitá otázka: ako merať vnútorný odpor zdroja? Koniec koncov, ohmmetr sa nepripojí k kontaktom s potenciálmi, ktoré sú na nich k dispozícii. Na vyriešenie problému sa používa nepriama metóda odstraňovania indikátorov - vyžadujú sa ďalšie hodnoty: prúd a napätie. Výpočet sa vykonáva podľa vzorca r = U / I, kde U - pokles napätia na vnútorný odpor a I - prúd v okruhu zaťaženia.

Pokles napätia sa meria priamo naterminálov napájania. Na obvod je pripojený odpor známeho označenia R. Pred meraním je potrebné pripevniť EMF zdroja na otvorený obvod - E. Potom pripojte záťaž a zaznamenajte hodnoty - U záťaže. a prúd I.

Požadovaný pokles napätia na vnútorný odpor U = E - U zaťaženie. Nakoniec vypočítame požadovanú hodnotu r = (zaťaženie E - U) / I.