Viri električne energije: opis, vrste in značilnosti

Od kod prihaja moč potrošnikov?

Uporabimo lahko kemično reakcijo, ki se pojavlja v baterijah avtomobilov in gospodinjskih aparatov. Baterije na telefone delujejo po istem principu. Vetrnice se uporabljajo na mestih s stalnim vetrom, kjer viri električne energije vsebujejo pri izgradnji konvencionalnega visokonapetostnega generatorja.

Za napajanje celotnega mesta včasih ena postaja ni dovolj, viri električne energije pa se kombinirajo. Torej, na strehah hiš v toplem svetu so nameščene sončne baterije, ki hranijo ločene prostore. Postopoma bodo okolju prijazni viri nadomestili postaje, ki onesnažujejo ozračje.

V avtomobilih

Baterija na transportu ni edini vir električna energija. Krogi avtomobila so zasnovani s pričakovanjem, da se ob začetku gibanja pretvori kinetična energija v električno energijo. To je posledica generatorja, v katerem vrtenje tuljav znotraj magnetnega polja ustvarja videz elektromotorne sile (EMF).

Trenutni tok začne polnjenje v omrežju, polnjenje akumulatorja, katerega trajanje je odvisno od njegove zmogljivosti. Polnjenje se začne takoj po zagonu motorja. To pomeni, da se energija proizvaja s sežiganjem goriva. Najnovejši razvoj v avtomobilski industriji je omogočil uporabo elektromagnetnega vira električne energije za promet.

V električnih vozilih močne kemične baterije proizvajajo tok v zaprtem krogu in služijo vir moči. Pri tem se opazi obraten proces: EMF se proizvaja v kolobarjih pogonskega sistema, zaradi česar se kolesa vrtijo. Tokovi v sekundarnem vezju so ogromni, sorazmerni s pospeškom in težo avtomobila.

Načelo delovanja tuljave z magnetom

Tok, ki teče skozi tuljavo, povzroči nastanek izmeničnega magnetnega pretoka. Po drugi strani pa na magnetih pritisne sile, ki povzročajo vrtenje okvira z dvema različnima magneti. Tako viri električne energije služijo kot vozlišče za premikanje avtomobilov.

Obraten proces, ko okvir z magnetom vrti v navitjih zaradi kinetični energiji lahko pretvori izmenični magnetnega pretoka v EMF tuljavo. Poleg tega so v tokokrogu nameščeni napetostni regulatorji, ki zagotavljajo potrebne parametre omrežja za oskrbo. Po tem načelu nastaja električna energija v hidroelektrarnah, termoelektrarnah.

EMF v vezju se pojavi v običajnem zaprtem vezju. Obstaja tako dolgo, dokler se za prevodnika ne uporabi potencialna razlika. Elektromotorna sila je potrebna za opis lastnosti vira energije. Fizična definicija pojma zveni takole: EMF v zaprtem krogu je sorazmeren z delom zunanjih sil, ki premikajo en sam pozitivni naboj skozi celotno telo prevodnika.

Formula E = I * R - upornost upošteva skupni rezultat, ki je nastal zaradi notranjega upora vir energije in rezultatov dodajanja odpornosti dovodnega odseka vezja.

Omejitve vgradnje postaj

Vsak prevodnik, skozi katerega teče tok, proizvaja električno polje. Vir energije je oddajnik elektromagnetnih valov. Okoli močnih naprav, na postajah ali bližnjih proizvodnih napravah, vpliva na zdravje ljudi. Zato so bili sprejeti ukrepi za omejitev gradnje objektov v bližini stanovanjskih stavb.

Na zakonodajni ravni se vzpostavijo fiksne razdalje do električnih naprav, nad katerimi je živi organizem varen. Prepovedana je gradnja močnih postaj blizu hiš in na poti ljudi. Zmogljive naprave morajo imeti ograje in zaprte vhode.

Visoke napetosti so nameščene visoko nad zgradbami in so izvzete iz naselij. Da bi izključili učinek elektromagnetnih valov v stanovanjskem območju, so viri energije pokriti z ozemljenimi kovinskimi zasloni. V najpreprostejšem primeru se uporablja žična mreža.

Merske enote

Vsaka vrednost vira energije in verige je opisana s količinskimi vrednostmi. To olajša nalogo oblikovanja in izračunavanja obremenitve za določeno hrano. Merske enote so povezane s fizičnimi zakoni.

Za vrednosti napajanja so nastavljene naslednje enote:

• Odpornost: R - Ohm.
• EMF: E je volt.
• Reaktivna in impedanca: X in Z sta Ohms.
• Tok: I - ampere.
• Napetost: U - volt.
• Moč: P - Vat.

Gradnja serijskih in vzporednih shem moči

Izračun tokokroga je zapleten, če uporabimo povezavo več vrst električnih virov. Upošteva se notranja upornost vsake veje in trenutna smer preko vodnikov. Za merjenje emf posameznega vira ločeno je potrebno odpreti vezje in izmeriti potencial neposredno na sponkah napajalne baterije z voltmetrom.

Z zaprtim krogom instrument bo pokazal padec napetosti, ki je manjši. Za pridobitev potrebne prehrane je pogosto potrebno več virov. Glede na nalogo je mogoče uporabiti več vrst povezav:

• Dosledno. Dodan je EMF vezja vsakega vira. Torej, če uporabljate dve bateriji z nominalno vrednostjo 2 volti, se dobijo zaradi povezave 4 V.
• Vzporedno. Ta vrsta se uporablja za povečanje zmogljivosti vira, oziroma je daljša življenjska doba baterije. EMF vezja se s to povezavo ne spreminja pri enakih ocenah akumulatorja. Pomembno je upoštevati polarnost povezave.
• Kombinirane povezave se redko uporabljajo, v praksi pa se srečujejo. Izračun nastanka EMF se izvede za vsako zaprto območje. Upošteva se polarnost in smer toka vej.

Napajalniki za napajanje

Upošteva se notranja upornost vira električne energije, da se določi nastali EMF. Na splošno se elektromotorna sila izračuna po formuli E = I * R + I * r. Tukaj je R odpor potrošnikov in r je notranji upor. Padec napetosti se izračuna iz naslednjega razmerja: U = E - Ir.

Tok, ki teče v tokokrogu, se izračuna v skladu z Ohmovim zakonom celotnega vezja: I = E / (R + r). Lahko vpliva notranji upor trenutna moč. Da bi se temu izognili, je vir izbran za nakladanje v skladu z naslednjim pravilom: notranja upornost vira mora biti veliko manjša od skupne celotne odpornosti potrošnikov. Potem ni treba upoštevati njene razsežnosti zaradi majhne napake.

Kako izmeriti ohmov oskrbovalne mreže?

Ker morajo biti viri in sprejemniki električne energije usklajeni, se takoj pojavi vprašanje: kako izmeriti notranjo upornost vira? Konec koncev, ohmmeter ne poveže s stiki s potenciali, ki so na voljo na njih. Za rešitev problema se uporabi indirektna metoda odstranjevanja indikatorjev - potrebne bodo dodatne vrednosti: tok in napetost. Izračun se izvede s formulo r = U / I, kjer U - napetost pada na notranji upor in I - tok v tokokrogu pod obremenitvijo.

Padec napetosti merimo neposredno na sponkah napajanja. V znanem vezju je povezan upor R. Pred nazivnih meritev je treba zabeležiti po viru voltmeter elektromagnetnih polj v odprtem tokokrogu - E. Nadalje se obremenitev povezani in osnovna branja - U ogrevanja. in trenutni I.

Potreben padec napetosti pri notranjem uporu U = E minus-U obremenitev. Na koncu izračunamo želeno vrednost r = (E minus-U obremenitev) / I.