Power generation

Paggamot ng Stingray

Minsan sa sinaunang Roma, ang anak ng isang mayamang arkitekto at naghahangad na doktor, si Claudius Galen ay naglalakad sa baybayin ng Dagat Mediteraneo. At pagkatapos ay isang kakaibang tanawin ang lumitaw sa kanyang mga mata - dalawang residente ng kalapit na mga nayon ang naglalakad patungo sa kanya, na may mga electric ramp na nakatali sa kanilang mga ulo! Ito ay kung paano inilalarawan ng kasaysayan ang unang kaso na kilala sa amin ng paggamit ng physiotherapy sa tulong ng buhay na kuryente. Ang pamamaraan ay napansin ni Galen, at sa isang hindi pangkaraniwang paraan ay nakaligtas siya mula sa sakit pagkatapos ng mga sugat ng mga gladiator, at kahit na pinagaling ang masakit na likod ng emperador na si Mark Antony mismo, na di-nagtagal pagkatapos ay hinirang siya ng isang personal na manggagamot.

Pagkatapos nito, ang isang tao ay higit sa isang beses ay nakatagpo ng hindi maipaliwanag na kababalaghan ng "buhay na kuryente". At ang karanasan ay hindi palaging positibo. Kaya, minsan, sa panahon ng mahusay na mga pagtuklas sa heograpiya, sa baybayin ng Amazon, nakatagpo ang mga Europeo ng mga lokal na electric eel na nakabuo ng boltahe ng kuryente sa tubig hanggang sa 550 volts. Sa aba ng isa na hindi sinasadyang nahulog sa tatlong metrong sona ng pagkawasak.

Ano ang isang electrical system

Mula sa pangkalahatang pananaw, ang isang sistema ng kuryente ay karaniwang nauunawaan bilang isang napakalaking network na nag-uugnay sa mga planta ng kuryente (malaki o maliit) sa mga naglo-load sa pamamagitan ng isang de-koryenteng network na maaaring sumasaklaw sa isang buong kontinente gaya ng Europe o North America.

Ang istruktura ng mga electrical power system na DAPAT mong lubos na maunawaan (larawan: Carla Wosniak sa pamamagitan ng Flickr)

Kaya, ang sistema ng kuryente ay karaniwang umaabot mula sa planta ng kuryente hanggang sa mga socket sa loob ng lugar ng mga customer. Minsan ay tinutukoy ang mga ito bilang mga full power system dahil ang mga ito ay self-contained.

Ang mas maliliit na sistema ng enerhiya ay maaaring gawin mula sa mga bahagi o seksyon ng isang mas malaki, kumpletong sistema. Ipinapakita ng Figure 1 ang ilang elemento na nagtutulungan at konektado sa mga mains.

Ang subsystem na ipinapakita sa Figure 1(a) ay maaaring isa sa mga end user ng electrical energy ng full power system. Ang subsystem na ipinapakita sa Figure 1(b) ay maaaring isa sa mga maliliit na planta ng kuryente na tumatakbo bilang distributed generation (DG). Karamihan sa mga power system na ito ay gumagana lamang kapag nakakonekta sa isang buong power system.

Ang mga sistema ng supply ng kuryente na ibinibigay ng isang panlabas na pinagmumulan ng kuryente o na gumagawa (sa pamamagitan ng conversion mula sa iba pang mga mapagkukunan) ng kuryente at inilipat ito sa isang malaking grid ay tinatawag na mga partial energy system.

Larawan 1 (a, b) - Mga subsystem ng kapangyarihang may espesyal na layunin

Ang mga power system ng interes para sa aming mga layunin ay large scale full scale power system na sumasaklaw sa malalayong distansya at na-deploy sa loob ng mga dekada ng mga power company.

Ang generation ay ang produksyon ng kuryente sa mga power plant o generating units kung saan ang isang anyo ng pangunahing enerhiya ay na-convert sa kuryente. Ang transmission ay isang network na naglilipat ng kuryente mula sa isang bahagi ng isang bansa o rehiyon patungo sa isa pa. Ito ay karaniwang isang mahusay na magkakaugnay na imprastraktura, na may maraming mga linya ng transmission na nagkokonekta sa iba't ibang mga substation na nagbabago ng mga antas ng boltahe, na nag-aalok ng pinahusay na redundancy.

Ang pamamahagi ay sa wakas ay nagbibigay ng kapangyarihan (maaaring sabihin ng isang lokal na kumpara sa sistema ng paghahatid) sa mga huling pagkarga (karamihan sa mga ito ay ibinibigay sa mababang boltahe) sa pamamagitan ng mga intermediate na hakbang kung saan ang boltahe ay na-down-convert (na-convert) sa mas mababang antas.

May mga bahagi ng mundo kung saan ang deregulasyon ng industriya at pribatisasyon ay ganap nang nabago ang industriyal na tanawin, habang ang iba pang mga hamon ay nananatiling nakikita.

Ilang watts ang ginagawa natin

Ang enerhiya ng tao bilang alternatibong pinagkukunan ng nutrisyon ay matagal nang hindi naging pangarap ng science fiction. Ang mga tao ay may mahusay na mga prospect bilang mga generator ng kuryente, maaari itong mabuo mula sa halos alinman sa aming mga aksyon. Kaya, maaari kang makakuha ng 1 W mula sa isang hininga, at ang isang mahinahong hakbang ay sapat na upang paganahin ang isang 60 W na bumbilya, at ito ay sapat na upang i-charge ang telepono. Kaya ang problema sa mga mapagkukunan at alternatibong mapagkukunan ng enerhiya, literal na malulutas ng isang tao ang kanyang sarili.

Ang punto ay maliit - upang matutunan kung paano ilipat ang enerhiya na ating inaaksaya nang walang silbi, "kung saan kinakailangan." At mayroon nang mga panukala ang mga mananaliksik hinggil dito. Kaya, ang epekto ng piezoelectricity, na lumilikha ng stress mula sa mekanikal na pagkilos, ay aktibong pinag-aaralan. Batay dito, noong 2011, iminungkahi ng mga siyentipiko ng Australia ang isang modelo ng computer na sisingilin sa pamamagitan ng pagpindot sa mga key. Sa Korea, gumagawa sila ng telepono na sisingilin ng mga pag-uusap, iyon ay, mula sa mga sound wave, at isang grupo ng mga siyentipiko mula sa Georgia Institute of Technology ay lumikha ng gumaganang prototype ng zinc oxide na "nanogenerator" na itinanim sa katawan ng tao at bumubuo ng agos mula sa ating bawat paggalaw.

Ngunit hindi lang iyon, upang matulungan ang mga solar panel sa ilang lungsod, makakatanggap sila ng enerhiya mula sa oras ng pagmamadali, mas tiyak mula sa mga panginginig ng boses kapag naglalakad sa mga pedestrian at sasakyan, at pagkatapos ay gagamitin ito upang maipaliwanag ang lungsod. Ang ideyang ito ay iminungkahi ng mga arkitekto na nakabase sa London mula sa Facility Architects. Ayon sa kanila: “Sa peak hours, 34,000 katao ang dumadaan sa Victoria Station sa loob ng 60 minuto. Hindi kailangan ng isang henyo sa matematika upang maunawaan na kung mailalapat ang enerhiya na ito, maaari talaga itong maging isang napaka-kapaki-pakinabang na mapagkukunan ng enerhiya, na kasalukuyang nasasayang. Sa pamamagitan ng paraan, ang mga Hapon ay gumagamit na ng mga turnstile sa Tokyo subway para dito, kung saan daan-daang libong tao ang dumadaan araw-araw. Gayunpaman, ang mga riles ay ang pangunahing mga arterya ng transportasyon ng Land of the Rising Sun.

Saklaw ng Russia

Ang mga siyentipikong Ruso ay gumawa ng isang malaking praktikal na kontribusyon sa kasaysayan ng pag-unlad ng kuryente, simula sa M. V. Lomonosov. Marami sa kanilang mga ideya ay hiniram ng mga kasamahan sa Europa, gayunpaman, sa mga tuntunin ng pagpapakilala ng mga imbensyon sa praktikal na gawain para sa kapakinabangan ng mga tao, ang Russia ay palaging nangunguna sa ibang mga bansa.

Halimbawa, noong 1879, ang mga lampara ng mga lantern sa Liteiny Bridge ay pinalitan ng mga electric, na isang progresibo at matapang na desisyon para sa oras na iyon. Noong 1880, isang departamento para sa elektripikasyon ng mga lunsod o bayan ang binuksan sa Russian Technical Society. Ang Tsarskoye Selo ay ang unang pamayanan sa mundo na nagpasimula ng malawakang pag-iilaw sa gabi at sa gabi, noong 1881.

Noong tagsibol ng 1883, isang planta ng kuryente ang itinayo sa Sofiyskaya Embankment at matagumpay na ginanap ang maligaya na pag-iilaw ng sentro ng lungsod, na nag-time na nag-tutugma sa seremonya ng koronasyon ng bagong emperador, si Alexander III.

Sa parehong taon, ang sentro ng St. Petersburg at ang puso nito, ang Winter Palace, ay ganap na nakuryente. Ang isang maliit na departamento sa isang teknikal na lipunan ay lumago sa loob ng ilang taon sa Electric Lighting Association ng Russian Empire, sa pamamagitan ng mga pagsisikap kung saan maraming trabaho ang isinagawa upang mag-install ng mga lamp sa mga lansangan ng Moscow at St. Petersburg, kabilang ang remote mga lugar. Sa loob lamang ng dalawang taon, ang mga power plant ay itatayo sa buong bansa, at ang populasyon ng Russia ay sa wakas ay sasabak sa landas ng pag-unlad.

Mga sistema ng pamamahagi

Ang segment ng pamamahagi ay malawak na kinikilala bilang ang pinakamahirap na bahagi ng smart grid dahil sa ubiquity nito. Ang mga antas ng boltahe na 132 (110 sa ilang lugar) o 66 kV ay karaniwang mga antas ng HV na matatagpuan sa (European) na mga network ng pamamahagi. Ang mga boltahe sa ibaba nito (hal. 30, 20, 10 kV) ay karaniwang makikita sa mga network ng pamamahagi ng MV.

Ang mga antas ng pamamahagi sa ibaba 1 kV ay nasa loob ng tinatawag na LV o Low Voltage range.

Ang mga topolohiya ng MV mesh ay maaaring maiuri sa tatlong pangkat:

Radial topology

Ang mga linya ng radial ay ginagamit upang ikonekta ang mga pangunahing substation (PS) sa at sa mga pangalawang substation (SS). Ang mga MV line o "feeder" na ito ay maaaring gamitin ng eksklusibo para sa isang SS o maaaring gamitin para maabot ang ilan sa mga ito. Ang mga radial system ay nagpapanatili ng sentral na kontrol sa lahat ng SS.

Figure 4 - Radial feed system

Topology ng singsing

Ito ay isang fault-tolerant na topology upang malampasan ang kahinaan ng radial topology kapag ang isang elemento ng linya ng MV ay nadiskonekta, na nakakagambala sa operasyon ng kuryente (pagkawala) sa mga natitirang konektadong substation. Ang ring topology ay isang pinahusay na ebolusyon ng radial topology, na nagkokonekta sa mga substation sa iba pang mga linya ng MV upang lumikha ng redundancy.

Anuman ang pisikal na pagsasaayos, ang grid ay gumagana nang radially, ngunit sa kaganapan ng isang pagkabigo ng feeder, ang ibang mga elemento ay nagmamaniobra upang muling i-configure ang grid sa paraang maiwasan ang pagkabigo.

Figure 5 - Scheme ng ring bus

Topology ng network

Binubuo ang topology ng network ng pangunahin at pangalawang substation na konektado sa pamamagitan ng maraming linya ng MV upang magbigay ng maraming alternatibong pamamahagi. Kaya, mayroong ilang mga pagpipilian sa muling pagsasaayos upang mapaglabanan ang mga pagkabigo, at kung sakaling mabigo, ang mga alternatibong solusyon ay matatagpuan sa pag-redirect ng kuryente.

Ang mga sistema ng pamamahagi ng LV ay maaaring isang yugto o tatlong yugto. Halimbawa, sa Europa ang mga ito ay karaniwang 230V/400V na tatlong-phase system (ibig sabihin, ang bawat phase ay may 230V RMS at 400V RMS sa pagitan ng dalawang phase).

Ang mga LV network ay nagpapakita ng mas kumplikado at magkakaibang mga topolohiya kaysa sa mga MV network. Ang eksaktong topology ng mga LV system ay nakasalalay sa extension at mga tampok ng lugar ng serbisyo, ang uri, bilang at density ng mga supply point (load), partikular sa bansa at mga pamamaraan ng pagpapatakbo, pati na rin ang ilang mga opsyon sa mga internasyonal na pamantayan.

Figure 6 - Sistema ng pamamahagi ng network

Ang SS ay karaniwang nagbibigay ng kapangyarihan sa isa o higit pang mga linya ng LV na may isa o higit pang MV-to-LV na mga transformer sa parehong pagtakbo. Ang lokal na topology ng LV ay karaniwang radial, na may maraming sangay na kumokonekta sa mga pinahabang feeder, ngunit mayroon ding mga pagkakataon ng mga network network at kahit na ring o double-case na mga configuration sa mga LV network.

Ang mga linya ng LV ay karaniwang mas maikli kaysa sa mga linya ng MV at ang kanilang pagganap ay nag-iiba ayon sa lugar ng serbisyo.

Link // Telecommunication Networks para sa Smart Grid ni Alberto Sendin (Pagbili ng hardcover mula sa Amazon)

Power generation

Ang mga power plant ay nagko-convert ng enerhiya na nasa mga panggatong (pangunahin ang karbon, langis, natural gas, enriched uranium) o renewable energy sources (tubig, hangin, solar energy) sa elektrikal na enerhiya.

Ang mga maginoo na modernong generator ay gumagawa ng kuryente sa frequency na isang multiple ng bilis ng pag-ikot ng makina. Ang boltahe ay karaniwang hindi lalampas sa 6-40 kV. Ang output ng kuryente ay tinutukoy ng dami ng singaw na nagtutulak sa turbine, na higit sa lahat ay nakasalalay sa boiler. Ang boltahe ng kapangyarihang ito ay tinutukoy ng kasalukuyang sa umiikot na paikot-ikot (i.e., ang rotor) ng kasabay na generator.

Ang output ay kinuha mula sa nakapirming paikot-ikot (i.e. ang stator). Ang boltahe ay pinalakas ng isang transpormer, kadalasan sa isang mas mataas na boltahe. Sa mataas na boltahe na ito, ang generator ay konektado sa grid sa substation.

Figure 2 - 472 megawatt steam turbine and generator (STG) para sa Allen Combined Cycle Power Plant (photo credit: businesswire.com)

Ang mga tradisyunal na planta ng kuryente ay bumubuo ng AC power mula sa mga kasabay na generator na nagbibigay ng tatlong yugto ng kuryente upang ang pinagmumulan ng boltahe ay isang kumbinasyon ng tatlong pinagmumulan ng boltahe ng AC na nagmula sa isang generator na may kani-kanilang mga boltahe ng phase na pinaghihiwalay ng 120° na mga anggulo ng phase.

Ang mga wind turbine at mini-hydro unit ay karaniwang gumagamit ng mga asynchronous na generator, kung saan ang nabuong signal ng boltahe ay hindi kinakailangang naka-synchronize sa pag-ikot ng generator.

Ang DG ay tumutukoy sa henerasyong kumokonekta sa sistema ng pamamahagi, hindi katulad ng mga nakasanayang sentralisadong sistema ng pagbuo ng kuryente.

Tinukoy ng Electric Power Research Institute (EPRI) ang distributed generation bilang "ang paggamit ng maliliit (0 hanggang 5 MW), modular power generation na teknolohiya na ipinamahagi sa buong sistema ng pamamahagi ng utility upang bawasan ang T/D loading o load growth at sa gayon ay maantala ang mga upgrade ng T&A. " D, bawasan ang pagkalugi ng system, pagbutihin ang kalidad at pagiging maaasahan. »

Ang mga maliliit na generator ay patuloy na pinapabuti sa mga tuntunin ng gastos at kahusayan, papalapit sa pagpapatakbo ng malalaking planta ng kuryente.

1 Enerhiya at mga uri nito

Enerhiya
(mula sa Greek energy
- aksyon, aktibidad) ay kumakatawan
ay isang pangkalahatang quantitative measure ng paggalaw
at pakikipag-ugnayan ng lahat ng uri ng bagay.
Ito ay ang kakayahang gumawa ng trabaho, at
tapos na ang trabaho kapag
bagay na kumikilos pisikal na puwersa
(presyon o grabidad). Trabaho—
ito ay enerhiya sa pagkilos.

Sa lahat
mekanismo kapag gumagawa ng trabaho, enerhiya
pumasa mula sa isang uri patungo sa isa pa. Pero
imposibleng makuha ang enerhiya ng isa
species na higit sa iba, para sa alinman sa mga ito
pagbabago, dahil ito ay sumasalungat
ang batas ng konserbasyon ng enerhiya.

May mga sumusunod
mga uri ng enerhiya: mekanikal; electric;
thermal; magnetic; atomic.

Electrical
enerhiya ay isa sa mga perpekto
mga uri ng enerhiya. Ang malawakang paggamit nito
dahil sa mga sumusunod na salik:

- pagtanggap sa
malaking dami malapit sa deposito
mga mapagkukunan at mapagkukunan ng tubig;

- pagkakataon
transportasyon sa malalayong distansya
na may medyo maliit na pagkalugi;

- kakayahan
pagbabago sa ibang uri ng enerhiya:
mekanikal, kemikal, thermal,
liwanag;

- kulang
polusyon sa kapaligiran;

— pagpapatupad sa
batayan ng kuryente sa panimula
bagong progresibong teknolohiya
mga proseso na may mataas na antas ng automation.

Thermal
Ang enerhiya ay malawakang ginagamit sa modernong
produksyon at sa pang-araw-araw na buhay sa anyo ng enerhiya
singaw, mainit na tubig, mga produkto ng pagkasunog
panggatong.

pagbabago
pangunahing enerhiya sa pangalawang enerhiya
sa partikular, sa elektrikal, isinasagawa
sa mga istasyon na sa kanilang pangalan
naglalaman ng mga indikasyon kung anong uri
Ang pangunahing enerhiya ay na-convert sa kanila
sa elektrikal:

— sa thermal electric
mga istasyon (TPP) - thermal;

– hydroelectric power plants
(HPP) - mekanikal (enerhiya ng paggalaw
tubig);

- hydroaccumulating
mga istasyon (PSPP) - mekanikal (enerhiya
pre-filled na mga paggalaw
sa isang artipisyal na reservoir ng tubig);

- nukleyar
power plants (NPP) - nuclear (enerhiya
nuclear fuel);

- tidal
power plants (PES) - tides.

Sa Republika
Belarus higit sa 95% ng enerhiya ay nabuo
sa mga thermal power plant, na hinati ayon sa layunin
sa dalawang uri:

— nagpapalapot
mga thermal power plant (CES),
inilaan para sa produksyon lamang
elektrikal na enerhiya;

— pinagsamang init at mga planta ng kuryente
(CHP) kung saan
pinagsamang produksyon ng elektrikal
at thermal energy.

Lumikha ng isang tagasubaybay ng enerhiya

Pinakamainam at pinakamabisang gumawa ng ganoong tracker nang hindi bababa sa isang linggo sa isang pagliko ng talaarawan, upang ang cell-cell para sa bawat partikular na araw ay sapat na malaki at kayang tumanggap ng ilang puntos sa iba't ibang antas - mula sa pagbaba ng enerhiya hanggang isang pagtaas ng enerhiya, dahil ang mga patak na ito ay maaaring mangyari nang maraming beses sa araw. Kung walang malakas na patak, maaari mong suriin ang tracker isang beses lamang sa isang araw.

Maaaring isaayos ang mga antas ng enerhiya sa iba't ibang paraan. Ito ay pinaka-maginhawang gawin ang tatlong puntos sa iba't ibang antas: pagtaas ng enerhiya, balanse (walang pagbaba), pagbaba ng enerhiya. Sa araw, kailangang tandaan kung may mga pagtaas at pagbaba at kung malinaw na tinukoy ang dahilan, isulat ito malapit sa punto.

Ang mga antas ng enerhiya ay maaaring magbago nang napakabilis: isang pulong sa isang kaaya-aya o hindi kasiya-siyang tao, isang pakikipagpulong sa isang manipulator (at hindi mo pinaghihinalaan na siya ay isang manipulator hanggang sa simulan mo ang tracker), isang masarap na almusal o isang nakakapagod na trapiko, ang iyong paboritong kanta sa radyo o taunang ulat sa trabaho, at iba pa, at iba pa ...

Kadalasan, hindi natin alam kung ano ang eksaktong dahilan ng pagbaba o pagtaas ng enerhiya. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga matalim na patak ay dapat pansinin upang pag-aralan ang mga ito sa ibang pagkakataon at magsikap ng eksklusibo para sa kung ano ang nagbibigay ng enerhiya, at maiwasan kung ano ang nag-aalis nito. Siyempre, hindi ka palaging makakatakas sa mga gawain sa pamilya o trabaho, ngunit maaari kang laging makabuo ng isang paraan upang gawing mas madali ang proseso, gawing mas kawili-wili at mas madali, italaga ang ilan sa mga responsibilidad, at iba pa.

Bilang karagdagan, napakahalaga na panatilihin ang isang tagasubaybay ng enerhiya kasabay ng mga tagasubaybay para sa pagtulog, nutrisyon, pag-iisip, kalooban, pananalapi, pisikal na aktibidad at isang pangkalahatang tagasubaybay ng ugali. Pagkatapos ay magiging mas madali para sa iyo na mahanap ang pag-asa ng mga pagbabago sa enerhiya sa mga kaganapan sa iyong buhay.

Mga sistema ng paghahatid

Ang kapangyarihan mula sa mga generator set ay unang inililipat sa pamamagitan ng mga transmission system, na binubuo ng mga transmission lines na nagdadala ng kuryente sa iba't ibang antas ng boltahe. Ang sistema ng paghahatid ay tumutugma sa isang network grid topological infrastructure na nagkokonekta sa henerasyon at mga substation nang magkasama sa isang grid, na karaniwang tinutukoy sa 100 kV o higit pa.

Larawan 3 - Sistema ng elektrikal

Ang elektrisidad ay dumadaloy sa mga linya ng transmisyon na may mataas na boltahe (mataas na boltahe) sa isang bilang ng mga substation, kung saan ang boltahe ay napupunta sa mga transformer sa mga antas na angkop para sa mga sistema ng pamamahagi.

Mga antas ng boltahe ng AC

Ang mga gustong antas ng boltahe ng RMS sa IEC 60038:2009 ay naaayon sa mga internasyonal na pamantayan:

362 kV o 420 kV; 420 kV o 550 kV; 800 kV; 1, 100kV o 1200kV para sa mga three-phase system na may pinakamataas na boltahe para sa kagamitan na lampas sa 245kV.
66 (alternatibo, 69) kV; 110 (halili, 115) kV o 132 (halili, 138) kV; 220 (alternatively, 230) kV para sa mga three-phase system na may rate na boltahe sa itaas 35 kV at hindi hihigit sa 230 kV.
11 (alternatibo, 10) kV; 22 (halili, 20) kV; 33 (alternatively, 30) kV o 35 kV para sa mga three-phase system na may rate na boltahe na higit sa 1 kV at hindi hihigit sa 35 kV. Mayroong isang hiwalay na hanay ng mga halaga na partikular sa pagsasanay sa North American.

Sa kaso ng mga system na may mga nominal na boltahe sa pagitan ng 100 at 1000 V kasama, ang 230/400 V ay pamantayan para sa tatlong-phase na four-wire system (50 Hz o 60 Hz), at 120/208 V para sa 60 Hz. Para sa 3-wire system, ang 230 V sa pagitan ng mga phase ay karaniwang para sa 50 Hz at 240 V para sa 60 Hz. Para sa single-phase, three-wire system sa 60 Hz, 120/240 V ay karaniwan.

Ang katamtamang boltahe (MV) bilang isang konsepto ay hindi ginagamit sa ilang bansa (hal. United Kingdom at Australia), ito ay "anumang hanay ng mga antas ng boltahe na nasa pagitan ng mababa at mataas na boltahe" at ang problema ay ang aktwal na hangganan sa pagitan ng mga antas ng MV at Nakadepende ang HV sa mga lokal na kasanayan.

Ang mga linya ng kuryente ay inilalagay na may tatlong wire kasama ang isang ground wire. Halos lahat ng AC transmission system ay tatlong-phase transmission system.

Ang komposisyon ng invisible stream

Mula sa pananaw ng pisika, ang mismong posibilidad ng paglitaw ng kuryente ay nagmumula sa kakayahan ng pisikal na bagay na maipon at mag-imbak ng isang singil sa kuryente. Ang isang larangan ng enerhiya ay nabuo sa paligid ng mga nagtitipon na ito.

Ang pagkilos ng kasalukuyang ay batay sa lakas ng isang hindi nakikitang stream ng mga sisingilin na mga particle na gumagalaw sa isang direksyon, na bumubuo ng isang magnetic field, na nauugnay sa prinsipyo sa isang electric. Maaari silang makaapekto sa ibang mga katawan na may singil ng isang uri o iba pa:

negatibo;
positibo.

Ayon sa siyentipikong pananaliksik, ang mga electron ay umiikot sa gitnang nucleus ng anumang atom na bahagi ng mga molekula na bumubuo sa lahat ng pisikal na katawan. Sa ilalim ng impluwensya ng mga magnetic field, maaari silang humiwalay mula sa kanilang katutubong nucleus at sumali sa isa pa, bilang isang resulta kung saan ang isang molekula ay may kakulangan ng mga electron, habang ang isa ay may labis sa kanila.

Ngunit ang pinaka kakanyahan ng mga elementong ito ay ang pagnanais na mabawi ang kakulangan sa matrix - palagi silang nagsusumikap kung saan sila ay hindi bababa sa bilang. Ang ganitong patuloy na paglipat ay malinaw na nagpapakita kung paano nagagawa ang kuryente, dahil sa malapit na saklaw, ang mga electron ay mabilis na lumipat mula sa isang sentro ng atom patungo sa isa pa. Ito ay humahantong sa pagbuo ng isang kasalukuyang, tungkol sa mga nuances ng aksyon kung saan ito ay kagiliw-giliw na malaman ang mga sumusunod na katotohanan:

vector - ang direksyon nito ay palaging nagmumula sa negatibong sisingilin na poste at may posibilidad na positibo;
ang mga atomo na may labis na mga electron ay may "minus" na singil at tinatawag na "ions", habang ang kakulangan ng mga elementong ito ay lumilikha ng "plus";
sa mga contact ng mga wire, ang "negatibong" singil ay tinatawag na "phase", at ang "plus" ay ipinahiwatig ng zero;
ang pinakamaliit na distansya sa pagitan ng mga atomo ay nasa komposisyon ng mga metal, samakatuwid sila ang pinakamahusay na kasalukuyang konduktor;
ang pinakamalaking interatomic na distansya ay naayos sa goma at solids - marmol, amber, porselana - na mga dielectrics, hindi maaaring magsagawa ng kasalukuyang, samakatuwid sila ay tinatawag ding "insulators";
ang enerhiya na nabuo sa panahon ng paggalaw ng mga electron at pag-init ng mga konduktor ay tinatawag na "kapangyarihan", na karaniwang sinusukat sa watts.

Long distance transmission

Ang kaugnayan ng paghahatid ng kuryente sa isang distansya ay dahil sa ang katunayan na ang mga power plant ay nilagyan ng makapangyarihang kagamitan na nagbibigay ng mataas na mga tagapagpahiwatig ng output. Ang mga mamimili nito ay mababa ang kapangyarihan at nakakalat sa isang malaking lugar. Ang pagtatayo ng pinakamalaking terminal ay mahal, kaya may posibilidad na tumutok sa mga kapasidad. Ito ay makabuluhang binabawasan ang mga gastos. Gayundin, mahalaga ang lokasyon. Ang ilang mga kadahilanan ay kasama: malapit sa mga mapagkukunan, ang gastos ng transportasyon at ang kakayahang magtrabaho sa isang solong sistema ng enerhiya.

Upang maunawaan kung paano ipinapadala ang kuryente sa malalayong distansya, dapat mong malaman na may mga direktang at alternating kasalukuyang linya ng kuryente. Ang pangunahing katangian ay ang kanilang throughput. Ang mga pagkalugi ay sinusunod sa proseso ng pag-init ng mga wire o ang distansya. Ang paglipat ay isinasagawa ayon sa sumusunod na pamamaraan:

Estasyon ng enerhiya. Ito ang pinagmumulan ng pagbuo ng kuryente.
Step-up transpormer, na nagbibigay ng pagtaas sa pagganap sa mga kinakailangang halaga.
Isang step-down na transpormer. Ito ay naka-install sa mga istasyon ng pamamahagi at ibinababa ang mga parameter para sa supply sa pribadong sektor.
Supply ng enerhiya sa mga gusali ng tirahan.

Mga linya ng DC

Sa kasalukuyan, ang kagustuhan ay ibinibigay sa paghahatid ng kuryente sa pamamagitan ng direktang kasalukuyang. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang lahat ng mga proseso na nagaganap sa loob ay hindi likas na alon. Ito ay lubos na nagpapadali sa transportasyon ng enerhiya.

Ang mga bentahe ng DC transmission ay kinabibilangan ng:

mura;
maliit na halaga ng pagkalugi;

Supply ng AC

Ang mga bentahe ng transporting alternating current ay kinabibilangan ng kadalian ng pagbabago nito. Ginagawa ito sa tulong ng mga device - mga transformer, na hindi mahirap gawin. Ang disenyo ng mga de-koryenteng motor ng kasalukuyang ito ay mas simple. Ginagawang posible ng teknolohiya na bumuo ng mga linya sa isang solong sistema ng kuryente. Ito ay pinadali ng posibilidad ng paglikha ng mga switch sa construction site ng mga sanga.

Para makaiwas sa panganib

Sa kabila ng hindi mapag-aalinlanganang mga benepisyo na naidulot ng pagtuklas ng kuryente sa mga tao, pagpapabuti ng kalidad ng buhay, mayroong isang reverse side ng barya. Ang paglabas ng kuryente ay maaaring pumatay o magdulot ng malaking pinsala sa kalusugan.Ang negatibong epekto ng electric current sa isang tao ay maaaring ipahayag sa mga sumusunod:

isang matalim at malakas na pag-urong ng mga fibers ng kalamnan, na humahantong sa pagkalagot ng tissue;
isang hindi gaanong panlabas na paso na may malalim na panloob na sugat ng organ;
kawalan ng timbang ng electrolysis sa katawan;
pinsala sa mata mula sa ultraviolet flash;
overstrain at malfunction ng nervous system;
paralisis sa paghinga at pag-aresto sa puso.

Ang pinsala mula sa pagkakalantad ay direktang nakasalalay sa lakas ng kasalukuyang. Kung ito ay katumbas ng 0.05 A, kung gayon ito ay itinuturing na medyo ligtas para sa buhay. Ang dalas ng 0.1 A at sa itaas ay maaaring mag-alis ng kamalayan at neutralisahin ang kakayahan ng mga kalamnan na magkontrata, na kung minsan ay nakamamatay sa pagkahulog o pagkakaroon ng mga malalang sakit. Sa anumang kaso dapat mong hawakan ang isang hubad na kawad nang hindi natitiyak na walang boltahe. Ang paghawak ng magkabilang kamay sa parehong oras ay magdudulot ng electrical shock sa puso, na maaaring nakamamatay.

Ang pangunang lunas sa kaso ng electric shock ay dapat ibigay nang hindi sumuko sa gulat, dahil sa pamamagitan ng paghawak sa biktima, na ang katawan ay likas na isang drive na humahawak sa nagreresultang paglabas, may panganib na mapasailalim sa electric shock. Hindi ka maaaring mabilis na tumakbo sa bumagsak, sa halip ay kailangan mong gumawa ng maliliit na hakbang, na magsisiguro ng kaligtasan at magpapahintulot sa iyo na tumawag sa mga doktor, sa halip na magdusa sa iyong sarili. At habang naghihintay ng ambulansya, subukang tumulong tulad ng sumusunod:

neutralisahin ang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya - sa pamamagitan ng pag-off ng switch o mga jam ng trapiko;
alisin ang isang mapanganib na electrical appliance mula sa biktima gamit ang isang bagay na may insulating properties, mas mabuti ang isang kahoy na stick o isang rolled magazine;
kung kinakailangan, i-drag ang isang tao sa isang ligtas na lugar, kailangan mong magsuot ng guwantes na goma o balutin ang iyong mga kamay ng natural na tela, pag-iwas sa direktang kontak sa balat ng biktima;
gamit ang mga guwantes na daliri, subukang damhin ang pulso at kung ito ay mahina, pagkatapos ay gumawa ng isang closed heart massage at i-on ang biktima sa kanang bahagi.

Upang maiwasan ang panganib ng electric shock, kinakailangang regular na suriin ang kakayahang magamit ng mga kasangkapan sa bahay at ang kondisyon ng mga socket sa pamamagitan ng paglalagay ng mga plug ng goma sa mga ito kung may mga bata sa bahay. Gayundin, huwag lumakad sa isang bagyo sa panahon ng madalas na kidlat, at kapag nasa bahay sa oras na ito, mas mahusay na isara ang mga bintana.

Elektrisidad sa bawat

Ngunit sa kauna-unahang pagkakataon, binigyang pansin ng agham ang electrophysics, o sa halip, ang kakayahan ng mga nabubuhay na organismo na makabuo ng kuryente, pagkatapos ng nakakatuwang insidente sa mga binti ng palaka noong ika-18 siglo, na, sa isang tag-ulan, sa isang lugar sa Bologna, ay nagsimulang. kibot mula sa pagkakadikit sa bakal. Ang asawa ng propesor ng Bolognese na si Luigi Galvatti, na pumasok sa butcher's shop para sa isang French delicacy, ay nakita ang kakila-kilabot na larawang ito at sinabi sa kanyang asawa ang tungkol sa masasamang espiritu na nagngangalit sa kapitbahayan.

Ngunit tiningnan ito ni Galvatti mula sa isang pang-agham na pananaw, at pagkatapos ng 25 taon ng pagsusumikap, ang kanyang aklat na Treatises on the Power of Electricity in Muscular Movement ay nai-publish. Sa loob nito, sinabi ng siyentipiko sa unang pagkakataon na ang kuryente ay nasa bawat isa sa atin, at ang mga nerbiyos ay isang uri ng "mga de-koryenteng wire".

Saan ka makakakuha ng enerhiya at sa anong anyo

Sa katunayan, ang enerhiya, sa isang anyo o iba pa, ay halos lahat ng dako sa kalikasan - ang araw, hangin, tubig, lupa - mayroong enerhiya sa lahat ng dako. Ang pangunahing gawain ay kunin ito mula doon. Ang sangkatauhan ay ginagawa ito nang higit sa isang daang taon at nakamit ang magagandang resulta. Sa ngayon, ang mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay maaaring magbigay sa bahay ng init, kuryente, gas, mainit na tubig. Bukod dito, ang alternatibong enerhiya ay hindi nangangailangan ng anumang sobrang kasanayan o sobrang kaalaman. Lahat ay maaaring gawin para sa iyong tahanan gamit ang iyong sariling mga kamay. Kaya kung ano ang maaaring gawin:

Gumamit ng solar energy upang makabuo ng kuryente o para magpainit ng tubig - para sa mainit na tubig o mababang temperatura na pagpainit (solar panel at collectors).
I-convert ang enerhiya ng hangin sa kuryente (mga wind generator).
Sa tulong ng mga heat pump upang mapainit ang bahay, kumukuha ng init mula sa hangin, lupa, tubig (heat pump).
Tumanggap ng gas mula sa mga basurang produkto ng mga alagang hayop at ibon (mga halamang biogas).

Ang lahat ng alternatibong pinagkukunan ng enerhiya ay ganap na nakakatugon sa mga pangangailangan ng tao, ngunit nangangailangan ito ng napakalaking pamumuhunan at/o masyadong malalaking lugar. Samakatuwid, mas makatwirang gumawa ng pinagsamang sistema: upang makatanggap ng enerhiya mula sa mga alternatibong mapagkukunan, at kung may kakulangan, "kumuha" mula sa mga sentralisadong network.

Paggalaw ng kuryente

Ang karagdagang paghahatid ng elektrikal na enerhiya ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga network. Ang mga ito ay isang kumplikadong kagamitan na responsable para sa pamamahagi at pagbibigay ng kuryente sa mamimili. Mayroong ilang mga uri ng mga ito:

Mga nakabahaging network. Naglilingkod sila sa agrikultura at pagmamanupaktura.
Makipag-ugnayan. Ito ay isang dedikadong grupo na nagbibigay ng supply ng kuryente sa mga gumagalaw na sasakyan. Kabilang dito ang mga tren at tram.
Para sa pagpapanatili ng mga malalayong pasilidad at kagamitan.
Mga autonomous na network. Nagbibigay sila ng kuryente sa malalaking mobile unit. Ito ay mga sasakyang panghimpapawid, barko at spacecraft.

Paano ito gumagana

Paano nagkakaroon ng kuryente ang isang tao? Ang buong dahilan ay ang maraming proseso ng biochemical na nagaganap sa antas ng cellular. Sa loob ng ating katawan ay maraming iba't ibang kemikal - oxygen, sodium, calcium, potassium at marami pang iba. Ang kanilang mga reaksyon sa isa't isa at bumubuo ng elektrikal na enerhiya. Halimbawa, sa proseso ng "cellular respiration", kapag ang cell ay naglalabas ng enerhiya na natanggap mula sa tubig, carbon dioxide, at iba pa. Ito naman, ay idineposito sa mga espesyal na kemikal na high-energy compound, tawagin natin itong kondisyon na "mga repositoryo", at pagkatapos ay ginamit "kung kinakailangan".

Ngunit ito ay isang halimbawa lamang - maraming mga kemikal na proseso sa ating katawan na gumagawa ng kuryente. Ang bawat tao ay isang tunay na powerhouse, at ito ay lubos na posible na gamitin ito sa pang-araw-araw na buhay.

Isang ordinaryong himala ng mga natural na phenomena

Ito ay kagiliw-giliw na ang mga katawan ng isang tao at maraming mga nabubuhay na nilalang ay hindi lamang mga conductor ng mga electrical impulses, ngunit may kakayahang makabuo ng enerhiya na ito sa kanilang sarili. Ang mga halimbawa ng paglalarawan ay ang mga electric ray, lamprey at eel, na may mga espesyal na proseso sa istraktura ng katawan, na nagsisilbing isang uri ng karayom sa pag-imbak, kung saan tinamaan nila ang biktima ng isang discharge na may dalas na ilang daang hertz.

Karamihan sa mga siyentipiko ay naniniwala na ang katawan ng tao ay tulad ng isang planta ng kuryente na may isang autonomous system ng self-regulation. May mga kaso kapag ang mga tao ay hindi lamang nakaligtas pagkatapos na tamaan ng kidlat, ngunit nakakuha din ng pagpapagaling mula sa mga sakit at mga bagong kakayahan. Ang bawat isa sa mga masuwerteng ito ay may malakas na natural na kaligtasan sa sakit, bilang isang resulta kung saan ang suntok ng natural na kuryente ay nagpalakas lamang sa kanilang likas na lakas.

Sa kalikasan, maraming mga phenomena na nagpapatunay na ang kuryente ay ang mahalagang bahagi nito at umiiral kahit saan:

Ang nagniningas na mga palatandaan ng St. Elmo ay pamilyar sa mga mandaragat mula pa noong unang panahon. Sa panlabas, ang mga ito ay parang mga hugis-sipilyo na mga ilaw ng mga kandila ng isang maputlang kulay asul at lila, at ang kanilang haba ay maaaring umabot ng isang metro. Lumitaw sa isang bagyo at mga bagyo sa mga taluktok ng mga palo ng mga barko. Sinubukan ng mga mandaragat na putulin ang mga dulo ng mga palo at bumaba gamit ang isang sulo, ngunit hindi ito nagtagumpay, dahil ang apoy ay dumaan sa iba pang matataas na bagay. Nakapagtataka na ang apoy ay hindi nasusunog ang mga kamay at malamig kapag hinawakan. Naniniwala ang mga mandaragat na ito ay isang pinagpalang tanda mula kay Saint Elmo na ang barko ay nasa ilalim ng kanyang proteksyon at ligtas na makakarating sa daungan. Ipinakita ng modernong pananaliksik na ang hindi pangkaraniwang sunog ay likas na elektrikal;
Aurora - sa itaas na kapaligiran ay nag-iipon ng maraming maliliit na elemento na lumipad mula sa kailaliman ng kalawakan.Bumangga sila sa mga particle ng mas mababang mga layer ng shell ng hangin at mga particle ng alikabok na may iba't ibang mga poste ng singil, na nagreresulta sa magulo na paggalaw ng mga ilaw na kumikislap ng iba't ibang kulay. Ang ganitong glow ay katangian ng panahon ng polar night at maaaring tumagal ng ilang araw;
Kidlat - ang mga pagbabago sa atmospheric currents ay nagdudulot ng sabay-sabay na paglitaw ng yelo at mga patak. Ang puwersa ng friction mula sa kanilang banggaan ay pumupuno sa mga cumulus cloud ng malalakas na singil sa kuryente. Mula sa pakikipag-ugnay ng mga ulap na may magkasalungat na singil, isang malakas na pagsabog ng liwanag ang lumitaw sa mga kulog. Kapag ang mas mababang kapaligiran ay umaapaw sa mga singil sa kuryente, maaari silang magsama-sama upang bumuo ng bolang kidlat, na naglalakbay sa isang medyo mababang trajectory at lubhang mapanganib dahil maaari itong sumabog sa epekto ng isang buhay na nilalang o isang static na bagay.

Bilang karagdagan sa alternating at direktang kasalukuyang, mayroon ding static na kuryente na nangyayari kapag ang balanse sa loob ng mga atom ay nabalisa. Ang sintetikong tela ay may kakayahang maipon ito, na ipinahayag ng maliliit na spark kapag gumagalaw ang mga damit habang nagbibihis at isang prickly na pakiramdam kapag hinawakan ang isang tao o metal.

https://youtube.com/watch?v=1AWmyGXjIzY

Ito ay isang napaka hindi kasiya-siyang sensasyon, bukod sa, sa malalaking dosis ito ay nakakapinsala sa kalusugan. Ang static radiation ay nagmumula rin sa mga telebisyon, kompyuter at mga gamit sa bahay na nagpapakuryente sa alikabok. Samakatuwid, upang mapangalagaan ang kalusugan, kinakailangang magsuot ng mga damit na gawa sa natural na tela, huwag maging malapit sa mga de-koryenteng kasangkapan sa loob ng mahabang panahon at maglinis nang mas madalas.