/ מקורות אנרגיה חשמלית: תיאור, סוגים ותכונות

מקורות אנרגיה חשמלית: תיאור, סוגים ותכונות

Источники электрической энергии в каждой פני השטח נבדלים זה מזה באופן שמתקבל. אז בערבות עדיף להשתמש בכוח הרוח או להמיר חום לאחר שריפת דלק או גז. בהרים, שם יש נהרות, נבנים סכרים ומים מניעים טורבינות ענק. כוח אלקטרומטי מתקבל כמעט בכל מקום בגלל אנרגיות טבעיות אחרות.

מאיפה מגיעה תזונה צרכנית?

Источники электрической энергии получают מתח לאחר המרה של כוח הרוח, תנועה קינטית, זרימת מים, תוצאה של תגובה גרעינית, חום משריפה של גז, דלק או פחם. תחנות כוח תרמיות נפוצות, תחנות כוח הידרואלקטריות. מספר תחנות הכוח הגרעיניות מצטמצם בהדרגה מכיוון שאינו בטוח לחלוטין לאנשים הגרים בסביבה.

מקורות חשמל

ניתן להשתמש בתגובה כימית, אלהתופעות שאנו צופים בסוללות של מכוניות ומכשירים ביתיים. סוללות לטלפונים פועלות על אותו עיקרון. Vetroviki משמש במקומות עם רוח מתמדת, שם מקורות אנרגיה חשמלית מכילים בתכנון של גנרטור בעל עוצמה גבוהה קונבנציונאלי.

להאכיל עיר שלמה, לפעמים תחנה אחתלא מספיק ומקורות אנרגיה חשמלית משולבים זה בזה. אז, על גגות הבתים בארצות החמות, מותקנים פאנלים סולאריים המזינים חדרים בודדים. בהדרגה, מקורות ידידותיים לסביבה יחליפו תחנות המזהמות את האווירה.

במכוניות

סוללה בהובלה - לאהמקור היחיד לאנרגיה חשמלית. מעגלי רכב מתוכננים כך שכאשר עוברים דירה, מתחיל תהליך המרת האנרגיה הקינטית לאנרגיה חשמלית. זה נובע מהגנרטור, בו סיבוב הסלילים בתוך השדה המגנטי מוליד הופעה של כוח אלקטרומוטיבי (EMF).

מקור אנרגיה בשדה חשמלי

זרם מתחיל לזרום ברשת, לטעוןסוללה נטענת, שמשך הזמן תלוי בקיבולת שלה. הטעינה מתחילה מיד לאחר התנעת המנוע. כלומר, אנרגיה נוצרת על ידי שריפת דלק. ההתפתחויות האחרונות בתעשיית הרכב אפשרו להשתמש ב- EMF של מקור אנרגיה חשמלית לתנועה.

סוללות כימיות חזקות ברכבים חשמלייםלייצר זרם במעגל סגור ולשמש כמקור חשמל. התהליך ההפוך נצפה כאן: EMF נוצר בסלילי מערכת ההנעה, מה שגורם לגלגלים להסתובב. הזרמים במעגל המשני הם עצומים, פרופורציונאליים למהירות התאוצה ולמשקל המכונית.

איך עובד סליל המגנטים

הזרם הזורם דרך הסליל גורםשטף מגנטי משתנה. זה, בתורו, מפעיל כוח ציפה על המגנטים, מה שגורם למסגרת עם שני מגנטים מקוטבים להפך. לפיכך, מקורות האנרגיה החשמלית משמשים כצומת לתנועת המכונית.

מקור האנרגיה החשמלית של המעגל

תהליך הפוך כאשר המסגרת עם מגנטמסתובב בתוך הפיתולים, בגלל האנרגיה הקינטית, הוא ממיר את השטף המגנטי המתחלף ל- EMF של הסלילים. יתר על כן, מייצבי מתח מותקנים במעגל המספקים את האינדיקטורים הנדרשים של רשת האספקה. על פי עיקרון זה, חשמל מופק בתחנות כוח הידרואלקטריות, תחנות כוח תרמיות.

EMF במעגל מופיע גם במעגל סגור קונבנציונאלי.זה קיים כל עוד מוחל הבדל פוטנציאלי על המוליך. יש צורך בכוח האלקטרו-מנוע כדי לתאר את המאפיינים של מקור אנרגיה. ההגדרה הפיזית של המונח היא כדלקמן: EMF במעגל סגור הוא פרופורציונאלי לעבודה של כוחות חיצוניים המניעים מטען חיובי יחיד בכל גוף המוליך.

פורמולה E = I * R - ההתייחסות הכוללת נלקחת בחשבון, שהיא סכום ההתנגדות הפנימית של מקור הכוח ותוצאות הוספת ההתנגדות של החלק המוזן במעגל.

מגבלות על התקנת תחנות משנה

כל מוליך שדרכו זורם זרם,מייצר שדה חשמלי. מקור האנרגיה הוא פולט של גלים אלקטרומגנטיים. בריאות האדם מושפעת סביב מתקנים חזקים, בתחנות משנה או בסמוך לסטים של ייצור. לכן ננקטו צעדים להגבלת פרויקטים של בנייה בסמוך לבנייני מגורים.

מקור אנרגיה בשדה חשמלי

ברמת החקיקה,מרחקים קבועים לחפצים חשמליים שמחוץ להם האורגניזם החי בטוח. בניית תחנות כוח חזקות סמוך לבתים ובנתיב אנשים אסורה. להתקנות חזקות צריכות להיות גדרות וכניסות סגורות.

קווי מתח גבוה מותקנים גבוה מעלבניינים ומוצאים מההתנחלויות. כדי לא לכלול את ההשפעה של גלים אלקטרומגנטיים באזור המגורים, מקורות האנרגיה מכוסים במסכי מתכת מקורקעים. במקרה הפשוט ביותר משתמשים ברשת תיל.

יחידות

כל ערך של מקור האנרגיה והמעגלמתואר על ידי ערכים כמותיים. זה מקל על תכנון וחישוב העומס עבור ספק כוח ספציפי. יחידות המדידה קשורות זו בזו על ידי חוקים פיזיקליים.

היחידות הבאות מוגדרות לערכי ספקי החשמל:

  • התנגדות: R - אוהם.
  • EMF: וולט אלקטרוני.
  • תגובתי ועכב: X ו- Z - אוהם.
  • זרם: אני - אמפר.
  • מתח: U - וולט.
  • כוח: P - וואט.

בניית מעגלי הסדרה סדרתיים ומקבילים

חישוב השרשרת נעשה מסובך יותר אם משתמשים בוחיבור מקורות אנרגיה חשמלית מכמה סוגים. ההתנגדות הפנימית של כל ענף וכיוון הזרם דרך המוליכים נלקחות בחשבון. כדי למדוד את ה- EMF של כל מקור בנפרד, יהיה עליכם לפתוח את המעגל ולמדוד את הפוטנציאל ישירות במסופי סוללת האספקה ​​עם מכשיר - מד מתח.

חיבור מקורות אנרגיה חשמלית

עם מעגל סגור, המכשיר יראה טיפהמתח, שהוא קטן יותר. לעתים קרובות נדרשים מספר מקורות בכדי להשיג את הכוח הנדרש. ניתן להשתמש במספר סוגים של חיבורים בהתאם למשימה:

  • עִקבִי. EMF של המעגל של כל מקור נוסף. לכן, כאשר משתמשים בשתי סוללות בערך סמלי של 2 וולט, מתקבל 4 וולט כתוצאה מהחיבור.
  • מַקְבִּיל.סוג זה משמש להגדלת קיבולת המקור, בהתאמה, נצפה חיי סוללה ארוכים יותר. עם חיבור זה, EMF של המעגל אינו משתנה עם דירוג סוללה זהה. חשוב לכבד את הקוטביות של החיבור.
  • לעתים רחוקות משתמשים בחיבורים משולבים,אבל בפועל יש. חישוב ה- EMF המתקבל מתבצע עבור כל שטח סגור נפרד. הקוטביות וכיוון זרם הענפים נלקחים בחשבון.

אוהם של רשת האספקה

התנגדות פנימית של מקור החשמלאנרגיה נלקחת בחשבון כדי לקבוע את EMF שנוצר. באופן כללי, הכוח האלקטרו-מנוע מחושב על ידי הנוסחה E = I * R + I * r. כאן R היא התנגדות צרכנית ו- r היא התנגדות פנימית. ירידת המתח מחושבת על פי הקשר הבא: U = E - Ir.

עמידות פנימית של מקור האנרגיה החשמלית

הזרם הזורם במעגל מחושב על פיחוק אוהם של המעגל השלם: I = E / (R + r). התנגדות פנימית יכולה להשפיע על חוזק הזרם. כדי למנוע זאת, נבחר המקור לעומס על פי הכלל הבא: ההתנגדות הפנימית של המקור חייבת להיות נמוכה בהרבה מסך ההתנגדות הכוללת של הצרכנים. אז בכלל אין צורך לקחת בחשבון את ערכו עקב השגיאה הקטנה.

כיצד למדוד את אוהם של אספקת החשמל?

מאז המקורות ומקלטים של חשמליש להתאים אנרגיה ואז מיד עולה השאלה: כיצד למדוד את ההתנגדות הפנימית של המקור? אחרי הכל, אינך יכול להתחבר עם מד אוהם למגעים עם הפוטנציאלים הקיימים בהם. כדי לפתור את הבעיה משתמשים בשיטה עקיפה של לקיחת אינדיקטורים - ערכי הכמויות הנוספות יידרשו: זרם ומתח. החישוב נעשה על פי הנוסחה r = U / I, כאשר U הוא ירידת המתח על פני ההתנגדות הפנימית, ואני הזרם במעגל העומס.

מקורות ומקבלי אנרגיה חשמלית

נפילת המתח נמדדת ישירותמסופי ספק הכוח. מעגל מחובר נגד בעל דירוג ידוע. לפני ביצוע המדידות יש לתקן את ה- EMF של המקור באמצעות מד מתח עם מעגל פתוח - E. לאחר מכן, העומס מחובר והקריאות נרשמות - עומס U. ואני הנוכחי.

ירידת המתח המבוקשת על פני ההתנגדות הפנימית U = E - U עומס. כתוצאה מכך אנו מחשבים את הערך הנדרש r = (עומס E - U) / I.

אהבתי:
0
הודעות פופולריות
התפתחות רוחנית
מזון
כן