Электр энергиясынын булактары: сүрөттөлүшү, түрлөрү жана өзгөчөлүктөрү

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Ар бир калктуу пунктта электр энергиясынын булактары аны алуу жолу менен айырмаланат. Демек, талаада шамалдын күчүн пайдалануу же отун, газ күйгөндөн кийин жылуулукту айландыруу максатка ылайыктуу. Тоолордо, дарыялар бар жерде дамбалар курулуп, суу алп турбиналарды айдайт. Электр кыймылдаткыч күч дээрлик бардык жерде башка табигый энергиялардын эсебинен алынат.

Керектөөчү тамактар кайдан алынат

Электр энергия булактары шамалдын күчү, кинетикалык кыймылы, суунун агымы, ядролук реакциянын натыйжасы, газдын, отундун же көмүрдүн күйүүсүнөн жылуулуктун өзгөрүшүнөн кийин чыңалууну алат. Жылуулук электр станциялары жана ГЭСтер кеңири таралган. Атомдук электр станцияларынын саны акырындык менен азайып баратат, анткени алар жакын жерде жашаган адамдар үчүн толук коопсуз эмес.

Химиялык реакция колдонсо болот, биз бул көрүнүштөрдү унаанын аккумуляторлорунан жана тиричилик техникаларынан көрөбүз. Телефондор үчүн батарейкалар бир эле принцип боюнча иштейт. Шамалдын дефлекторлору шамалы тынымсыз болгон жерлерде колдонулат, мында электр энергия булактары конструкциясында кадимки жогорку кубаттуулуктагы генератор камтылган.

Кээде бир станция бүтүндөй шаарды кубаттоого жетпей калат,жана электр энергия булактары бириктирилген. Ошентип, күн батареялары жылуу өлкөлөрдө үйлөрдүн чатырларына орнотулуп, жеке бөлмөлөрдү азыктандырат. Атмосфераны булгаган станцияларды акырындап экологиялык жактан таза булактар алмаштырат.

Унаада

Транспорттогу батарея электр энергиясынын жалгыз булагы эмес. Машинанын схемалары айдап баратканда кинетикалык энергияны электр энергиясына айландыруу процесси баштала тургандай кылып жасалган. Бул магнит талаасынын ичиндеги катушкалардын айлануусу электр кыймылдаткыч күчтүн (ЭМӨ) көрүнүшүн пайда кылган генератор менен шартталган.

Тармакта аккумуляторду заряддоочу ток агып баштайт, анын узактыгы анын сыйымдуулугуна жараша болот. Заряддоо кыймылдаткычты иштеткенден кийин дароо башталат. Башкача айтканда, энергия отун күйгүзүү менен пайда болот. Автоунаа өнөр жайындагы акыркы жетишкендиктер электр энергия булагынын EMFти жол кыймылы үчүн колдонууга мүмкүндүк берди.

Электр унааларында күчтүү химиялык батарейкалар жабык чынжырда ток жаратат жана кубат булагы катары кызмат кылат. Бул жерде тескери процесс байкалат: EMF жетектөө системасынын катушкаларында пайда болуп, дөңгөлөктөрдүн айлануусуна алып келет. Экинчи чынжырдагы агымдар чоң, ылдамдануу ылдамдыгына жана унаанын салмагына пропорционалдуу.

Магнит менен катушканын принциби

Катушка аркылуу өткөн ток алмашып турган магнит агымын пайда кылат. Ал, өз кезегинде, магниттерге сүзүүчү күчтү көрсөтөт, ал кадрды эки менен мажбурлайткарама-каршы уюлдук магниттер менен айланышат. Ошентип, электр энергиясынын булактары унаалардын кыймылы үчүн түйүн катары кызмат кылат.

Тескери процесс, магнити бар рама кинетикалык энергиянын эсебинен орамдардын ичинде айланганда, өзгөрмө магнит агымын катушкалардын EMFине айландырууга мүмкүндүк берет. Андан ары чынжырга чыңалуу стабилизаторлору орнотулуп, камсыздоо тармагынын талап кылынган иштешин камсыз кылат. Бул принцип боюнча электр энергиясы ГЭСтерде, жылуулук электр станцияларында өндүрүлөт.

Схемадагы EMF кадимки жабык чынжырда да пайда болот. Ал өткөргүчкө потенциалдар айырмасы колдонулганда бар. Электр кыймылдаткыч күчү энергия булагынын мүнөздөмөлөрүн сүрөттөө үчүн керек. Терминдин физикалык аныктамасы төмөнкүдөй угулат: жабык чынжырдагы EMF өткөргүчтүн бүт денеси аркылуу бир оң зарядды жылдырган тышкы күчтөрдүн ишине пропорционалдуу.

Формула E=IR - ток булагынын ички каршылыгынан жана чынжырдын азыктанган бөлүгүнүн каршылыгын кошуунун натыйжаларынан турган жалпы каршылык эске алынат.

Подстанцияларды орнотууга чектөөлөр

Ток өткөн ар кандай өткөргүч электр талаасын пайда кылат. Энергия булагы - электромагниттик толкундардын эмитенти. Кубаттуу установкалардын айланасында, подстанцияларда же генераторлордун жанында адамдын ден соолугуна таасир этет. Ошондуктан, турак-жай имараттарынын жанында курулуш объектилерин чектөө чаралары көрүлдү.

КүйүкМыйзамдык деңгээлде тирүү организм коопсуз болгон электр объекттерине чейин белгиленген аралыктар белгиленет. Турак-жайлардын жанына жана адамдардын жүрүүчү жолдоруна кубаттуу көмөкчордондорду курууга тыюу салынат. Күчтүү орнотууларда тосмолор жана жабык кире бериш керек.

Жогорку вольттогу линиялар имараттардын үстүнөн бийик орнотулуп, калктуу конуштардан чыгарылат. Электромагниттик толкундардын турак жай аймагындагы таасирин жоюу үчүн энергия булактары жерге туташтырылган металл экрандар менен жабылат. Эң жөнөкөй учурда зым тор колдонулат.

Өлчөө бирдиктери

Энергия булагынын жана схемасынын ар бир мааниси сандык маанилер менен сүрөттөлөт. Бул белгилүү бир электр менен камсыздоо үчүн жүктү долбоорлоо жана эсептөө милдетин жеңилдетет. Өлчөө бирдиктери физикалык мыйзамдар менен байланышкан.

Энергия булактары үчүн бирдиктер төмөнкүдөй:

• Каршылык: R - Ом.
• EMF: E - Volt.
• Реактивдүү жана импеданс: X жана Z - Ом.
• Учурдагы: I - Амп.
• Чыңалуу: U - Вольт.
• Күч: P - Ватт.

Сериялык жана параллелдик электр схемаларын куруу

Электр энергия булактарынын бир нече түрү туташтырылса, чынжырды эсептөө татаалдашат. Ар бир бутактын ички каршылыгы жана өткөргүчтөр аркылуу токтун багыты эске алынат. Ар бир булактын EMFин өз-өзүнчө өлчөө үчүн чынжырды ачып, потенциалды түздөн-түз жабдуучу аккумулятордун терминалдарында өлчөө керек болот - вольтметр.

Схема жабылганда, аппарат азыраак мааниге ээ болгон чыңалуу төмөндөшүн көрсөтөт. Керектүү тамак-ашты алуу үчүн көбүнчө бир нече булактар талап кылынат. Тапшырмага жараша туташуулардын бир нече түрү колдонулушу мүмкүн:

• Ары-бери. Ар бир булактын схемасынын EMF кошулат. Ошентип, номиналдык мааниси 2 вольт болгон эки батарейканы колдонгондо, алар туташтыруунун натыйжасында 4 В алышат.
• Параллель. Бул түрү булактын кубаттуулугун жогорулатуу үчүн колдонулат, тиешелүүлүгүнө жараша, узак батареянын иштөө мөөнөтү бар. Бул туташуу менен чынжырдын EMF батарейканын бирдей рейтинги менен өзгөрбөйт. Байланыштын полярдуулугун сактоо маанилүү.
• Айкалыштырылган байланыштар сейрек колдонулат, бирок алар иш жүзүндө кездешет. Алынган EMF эсептөө ар бир жабык бөлүм үчүн жүргүзүлөт. Бутактардын токунун уюлдуулугу жана багыты эске алынат.

Электр менен камсыздоо Ом

Электр энергиясы булагынын ички каршылыгы, натыйжада ЭҮК аныктоо үчүн эске алынат. Жалпысынан электр кыймылдаткыч күчү E=IR + Ir формуласы менен эсептелет. Бул жерде R - керектөөчү каршылык, r - ички каршылык. Чыңалуунун түшүүсү төмөнкү байланыш боюнча эсептелет: U=E - Ir.

Чынжырда агып жаткан ток толук чынжырдын Ом мыйзамы боюнча эсептелет: I=E/(R + r). Ички каршылык учурдагы күчкө таасир этиши мүмкүн. Мунун алдын алуу үчүн, булак ылайык жүк үчүн тандалып алынгантөмөнкү эреже: булактын ички каршылыгы керектөөчүлөрдүн жалпы каршылыгынан алда канча аз болушу керек. Анда кичинекей катадан улам анын маанисин эске алуу зарыл эмес.

Электр менен камсыздоо Омдорун кантип өлчөө керек?

Электр энергиясынын булактары менен кабыл алгычтары дал келиши керек болгондуктан, дароо суроо туулат: булактын ички каршылыгын кантип өлчөө керек? Анткени, сиз омметр менен аларда болгон потенциалы бар контакттарга туташа албайсыз. Маселени чечүү үчүн, көрсөткүчтөрдү алуу үчүн кыйыр ыкмасы колдонулат - кошумча өлчөмдөрдүн маанилери талап кылынат: ток жана чыңалуу. Эсептөө r=U/I формуласы боюнча жүргүзүлөт, мында U - ички каршылыктагы чыңалуунун түшүүсү, ал эми I - жүктөмдөгү чынжырдагы ток.

Чыналуунун түшүүсү түздөн-түз электр менен жабдуу терминалдары аркылуу өлчөнөт. Чынжырга белгилүү R чоңдуктагы резистор туташтырылган. Өлчөөлөрдү жүргүзүүнүн алдында ачык чынжыр менен булактын ЭККны – Е вольтметр менен бекитүү керек. Андан кийин жүктү туташтыруу жана көрсөткүчтөрдү жазуу – U жүк. жана учурдагы I.

Ички каршылык боюнча керектүү чыңалуу төмөндөшү U=E − U жүк. Натыйжада, биз керектүү маанини эсептейбиз r=(E − U жүк)/I.