Как делают электричество. Источники электроэнергии.

Тема — Как делают Электричество. Источники Электроэнергии. Способы Генерации.


Вариантов получения электрической энергии множество. Они различаются по способу получения электроэнергии, по мощности, КПД, экологичности и т.д. В настоящее время наиболее используемый способ для получения электричества в больших объёмах является применение электромеханических генераторов, которые механическую энергию преобразовывают в электрический ток заряженных частиц. Внешне он похож на электрический двигатель. Принцип действия электрического генератора основан на законе электромагнитной индукции Фарадея. Для создания электродвижущей силы необходимы 2 условия. Во-первых, это токопроводящий контур в виде медной обмотки, а во-вторых, это наличие магнитного потока, что наводится постоянным магнитом или же дополнительной обмоткой (возбуждения).


И так, чтобы создать электродвижущую силу (ЭДС) на выходе электрического генератора, нужно постоянный магнит либо обмотку привести в движение относительно друг друга. Пройдя сквозь контур, магнитный поток воздействует на свободные электроны внутри медной обмотки, тем самым смещая их к одному из концов этой обмотки, что в результате и создаёт разность потенциалов. Причём, действительная скорость прохождения магнитного потока сквозь электрический контур медной обмотки напрямую влияет на величину значения напряжения.


Имея электрический генератор, нам остаётся теперь найти способ, при помощи которого будет происходить его вращение. Давайте посмотрим на основные источники электроэнергии. И так, в 1882г. Томас Эдисон сделал и запустил одну из первых тепловых электростанций (сокращённо она называется ТЭС). Она использовала для своего движения паровой двигатель. В те времена паровой двигатель применялся повсеместно и был наилучшей системой для создания тягового движения. Он заставлял двигаться паровозы, производственные станки, и не удивительно, что первая электрическая станция также работала на нём.


Водяные мельницы, также, широко использовались с давних времён. Совместив работу этой мельницы и электрогенератора, в итоге получалась гидроэлектростанция. Гидроэлектростанция представляет собой специальное сооружение, что устанавливается на местах падения воды, тем самым используя её силу для непосредственного вращения своего электрического генератора. Гидроэлектростанции можно отнести к наиболее безвредным способам добычи электрической энергии, так как при её эксплуатации не происходит топливное сжигание, оставляющее отходы.


Относительно недавно начали широко использоваться атомные электростанции. Они общим своим принципом работы очень похожи на тепловые электростанции. Основная разница заключается лишь в том, что тепловые электростанции применяют для получения пара горючее топливо, ну, а в атомных электростанциях основным источником нагрева воды является тепловая энергия, которая выделяется при ядерной реакции. То есть, в реакторе атомной электростанции содержится радиоактивное топливо (обычно УРАН). Он при своём распаде отдаёт довольно большое количество теплоты. Это тепло и используется для нагрева котла с водой, что в результате её кипения порождает выделение пара. Этот водяной пар под большим давлением заставляет вращаться лопасти турбины и вал электрического генератора.


Кроме рассмотренных выше источников электроэнергии также существует множество и менее применяемых (если говорить о количестве вырабатываемой электроэнергии). К примеру, ветряные электрические генераторы, которые способны преобразовать силу ветра в электрический ток. В их работе всё предельно просто — ветряные лопасти соединены с осью электрогенератора. При наличии ветра лопасти начинают вращаться, что вращает и генератор.



У солнечных батарей немного иной принцип действия. В отличии то электрического генератора, солнечные батареи способны излучение солнца напрямую преобразовывать в поток электронов. Фотоэлемент солнечной батареи состоит из полупроводника, при попадании солнечной радиации в пограничную зону полупроводника создаётся электродвижущая сила «ЭДС».


И последний источник электроэнергии, о котором хотелось бы сказать в данной теме, это топливный элемент. Топливный элемент представляет собой устройство, которое использует взаимодействие химических веществ для получения электроэнергии. То есть, в устройство топливного элемента непрерывно подаётся водород и окислитель в виде кислорода. Внутри устройства они взаимодействуют, в результате чего на клеммах топливного элемента появляется напряжение, а отработанные продукты выходят в виде обычной воды и тепла.

Узнал что-то Новое?
Поставь Свой Плюс»

Рекомендуем ознакомится: http://electrikpro.ru