Fonti di energia elettrica: descrizione, tipi e caratteristiche

Fonti di energia elettrica in ciascunoil terreno è diverso nel modo in cui è ottenuto. Quindi, nelle steppe è più opportuno usare la forza del vento o trasformare il calore dopo aver bruciato carburante e gas. In montagna, dove ci sono fiumi, vengono costruite dighe e l'acqua mette in moto turbine giganti. La forza elettromotrice è ottenuta quasi ovunque a causa di altre energie naturali.

Da dove viene il potere dei consumatori?

Le fonti di energia elettrica sonotensione dopo la conversione della forza del vento, il movimento cinetico, il flusso d'acqua, il risultato di una reazione nucleare, il calore di gas in combustione, combustibile o carbone. Ampiamente utilizzati sono centrali termoelettriche, centrali idroelettriche. A poco a poco il numero di centrali nucleari viene ridotto come non del tutto sicuro per le persone che vivono nelle vicinanze.

Si può usare una reazione chimica, questifenomeni che vediamo nelle batterie di auto e elettrodomestici. Le batterie ai telefoni funzionano secondo lo stesso principio. I mulini a vento sono utilizzati in luoghi con vento costante, dove le fonti di energia elettrica contengono nella costruzione di un convenzionale generatore ad alta potenza.

Per alimentare l'intera città, a volte una stazioneNon abbastanza, e le fonti di energia elettrica sono combinate. Quindi, sui tetti delle case nei paesi caldi, vengono installate batterie solari che alimentano stanze separate. A poco a poco, fonti ecologiche sostituiranno le stazioni che inquinano l'atmosfera.

In auto

La batteria nel trasporto non lo èl'unica fonte di energia elettrica. I circuiti della macchina sono progettati con l'aspettativa che quando il movimento inizia il processo di conversione dell'energia cinetica in energia elettrica. Ciò è dovuto a un generatore in cui la rotazione delle bobine all'interno del campo magnetico genera l'aspetto di una forza elettromotrice (EMF).

Nella rete, una corrente inizia a caricare, a caricarebatteria, la cui durata dipende dalla sua capacità. La ricarica inizia immediatamente dopo l'avvio del motore. Cioè, l'energia viene prodotta bruciando carburante. Gli ultimi sviluppi nel settore automobilistico hanno reso possibile utilizzare la fonte di energia elettrica EMF per il traffico.

Nei veicoli elettrici, potenti batterie chimicheprodurre corrente in un circuito chiuso e servire come fonte di energia. Qui, si osserva il processo inverso: la EMF viene prodotta nelle bobine del sistema di guida, che fa girare le ruote. Le correnti nel circuito secondario sono enormi, proporzionali all'accelerazione e al peso della vettura.

Principio di funzionamento di una bobina con un magnete

La corrente che scorre attraverso la bobina provoca l'apparenza diflusso magnetico alternato. A sua volta, esercita sui magneti una forza di spinta che fa ruotare il telaio con due diversi magneti. Pertanto, le fonti di energia elettrica servono da nodo per il movimento delle auto.

Il processo inverso, quando il telaio con un magneteruota all'interno degli avvolgimenti, grazie all'energia cinetica che consente di convertire un flusso magnetico alternato nell'EMF delle bobine. Inoltre, i regolatori di tensione sono installati nel circuito, che garantisce i parametri richiesti della rete di alimentazione. Con questo principio, l'elettricità viene generata in centrali idroelettriche, centrali termoelettriche.

L'EMF nel circuito appare nel solito circuito chiuso. Esiste finché una differenza di potenziale viene applicata al conduttore. La forza elettromotrice è necessaria per descrivere le caratteristiche della fonte di energia. La definizione fisica del termine suona così: l'EMF in un circuito chiuso è proporzionale al lavoro di forze esterne che muovono una singola carica positiva attraverso l'intero corpo del conduttore.

La formula E = I * R - resistenza tiene conto del totale, formato dalla resistenza interna della fonte di alimentazione e dei risultati dell'aggiunta della resistenza della sezione di alimentazione del circuito.

Restrizioni sull'installazione delle sottostazioni

Qualsiasi conduttore, attraverso il quale scorre la corrente,produce un campo elettrico. La fonte di energia è l'emettitore di onde elettromagnetiche. Intorno a potenti installazioni, sottostazioni o dispositivi di generazione vicini, c'è un impatto sulla salute umana. Pertanto, sono state prese misure per limitare la costruzione di oggetti vicino a edifici residenziali.

A livello legislativo,distanze fisse verso impianti elettrici, oltre i quali l'organismo vivente è al sicuro. La costruzione di potenti sottostazioni vicino alle case e sul percorso delle persone è vietata. Installazioni potenti devono avere recinzioni e ingressi chiusi.

Le linee ad alta tensione sono montate in alto sopra iledifici e portati fuori dagli insediamenti. Per escludere l'effetto delle onde elettromagnetiche in un'area residenziale, le fonti di energia sono coperte da schermi metallici messi a terra. Nel caso più semplice, viene utilizzata una rete metallica.

Unità di misura

Ogni valore della fonte di energia e del circuitoè descritto da valori quantitativi. Ciò facilita il compito di progettare e calcolare il carico per un determinato alimento. Le unità di misura sono collegate da leggi fisiche.

Le seguenti unità sono impostate per i valori di alimentazione:

• Resistenza: R - Ohm.
• EMF: E è il volt.
• Reattivo e impedenza: X e Z sono Ohm.
• Current: I - ampere.
• Voltaggio: U - volt.
• Potenza: P - Watt.

Costruire schemi di alimentazione seriali e paralleli

Il calcolo del circuito diventa più complicato secollegamento di fonti di energia elettrica di diversi tipi. Si tiene conto della resistenza interna di ciascun ramo e della direzione della corrente attraverso i conduttori. Per misurare separatamente la fem di ciascuna sorgente, è necessario aprire il circuito e misurare il potenziale direttamente sui terminali della batteria di alimentazione con un voltmetro.

Quando il circuito è chiuso, lo strumento mostrerà una cadutatensione, che ha un valore inferiore. Spesso sono necessarie diverse fonti per ottenere la nutrizione necessaria. A seconda dell'attività, è possibile utilizzare diversi tipi di connessioni:

• Coerente. L'EMF del circuito di ciascuna sorgente viene sommata. Quindi, quando si utilizzano due batterie con un valore nominale di 2 volt si ottiene come risultato della connessione di 4 V.
• Parallelo. Questo tipo viene utilizzato per aumentare la capacità della sorgente, rispettivamente, c'è una maggiore durata della batteria. L'EMF del circuito non cambia con questa connessione a parità di batterie. È importante osservare la polarità della connessione.
• Le connessioni combinate sono usate raramente,ma in pratica si incontrano. Il calcolo dell'EMF risultante viene eseguito per ogni singola area chiusa. La polarità e la direzione della corrente dei rami sono prese in considerazione.

Cablaggio dell'alimentazione elettrica

Resistenza interna della fonte elettrical'energia viene presa in considerazione per determinare l'EMF risultante. In generale, la forza elettromotrice viene calcolata con la formula E = I * R + I * r. Qui, R è la resistenza dei consumatori, e r è la resistenza interna. La caduta di tensione è calcolata dalla seguente relazione: U = E - Ir.

La corrente che scorre nel circuito è calcolata in base aLa legge di Ohm della catena completa: I = E / (R + r). La resistenza interna può influenzare la corrente. Per evitare ciò, la sorgente viene selezionata per il caricamento in base alla seguente regola: la resistenza interna della sorgente deve essere molto inferiore alla resistenza totale totale dei consumatori. Quindi non è necessario tener conto della sua magnitudo a causa di un piccolo errore.

Come misurare gli ohm della rete di alimentazione?

Poiché le fonti e i ricevitori di energia elettrical'energia deve essere coordinata, quindi sorge subito la domanda: come misurare la resistenza interna della sorgente? Dopotutto, un ohmmetro non si collega ai contatti con i potenziali disponibili su di essi. Per risolvere il problema, viene utilizzato un metodo indiretto di rimozione degli indicatori - saranno necessari valori aggiuntivi: corrente e tensione. Il calcolo è fatto dalla formula r = U / I, dove U - caduta di tensione sulla resistenza interna e I - corrente nel circuito sotto carico.

La caduta di tensione viene misurata direttamente sulterminali dell'alimentazione elettrica. Un resistore di denominazione nota R è collegato al circuito Prima di misurare, è necessario fissare l'EMF della sorgente con il circuito aperto - E. Quindi collegare il carico e registrare le letture - U del carico. e attuale I.

Caduta di tensione desiderata sulla resistenza interna U = carico E - U. Alla fine, calcoliamo il valore richiesto r = (carico E-U) / I.