Izvori električne energije: opis, vrste i značajke

Odakle dolazi moć potrošača?

Može se upotrijebiti kemijska reakcija, ovi fenomeni koje promatramo u baterijama automobila i kućanskih aparata. Baterije na telefonu rade na istom principu. Vjetrenjače se koriste u mjestima s konstantnim vjetrom, gdje izvori električne energije sadrže u konstrukciji konvencionalnog generatora velike snage.

Za napajanje cijelog grada, ponekad jedna stanica nije dovoljna, a izvori električne energije se kombiniraju. Dakle, na krovovima kuća u toplim zemljama, instalirane su solarne baterije koje hrane zasebne prostorije. Postupno će ekološki prihvatljivi izvori zamijeniti postaje koje onečišćuju atmosferu.

U automobilima

Baterija na transportu nije jedini izvor električna energija. Krugovi automobila su dizajnirani s očekivanjem da kada kretanje započinje proces pretvaranja kinetičke energije u električnu energiju. To je zbog generatora u kojem rotacija zavojnica unutar magnetskog polja stvara izgled električne sile (EMF).

Tekućina počinje puniti u mreži, puni bateriju, trajanje koje ovisi o njegovoj sposobnosti. Punjenje počinje odmah nakon pokretanja motora. To znači da se energija proizvodi gorivom goriva. Najnovija dostignuća u automobilskoj industriji omogućila su korištenje EMF izvora električne energije za promet.

U električnim vozilima, moćne kemijske baterije proizvode struju u zatvorenom krugu i služe izvor snage. Ovdje se opaža obrnuti proces: EMF se proizvodi u zavojima pogonskog sustava, što uzrokuje vrtnju kotača. Struje u sekundarnom krugu su ogromne, proporcionalne ubrzanju i težini automobila.

Načelo djelovanja zavojnice s magnetom

Struja koja struji kroz spiralu uzrokuje pojavu izmjeničnog magnetskog toka. S druge strane, na magnetima se vrši pritisna sila koja uzrokuje okretanje s dva različita magneta. Dakle, izvori električne energije služe kao čvor za kretanje automobila.

Obratni proces, kada se okvir s magnetom rotira unutar namota, zbog kinetičke energije omogućuje pretvaranje izmjeničnog magnetskog toka u EMF zavojnica. Nadalje, u sklopu su ugrađeni regulatori napona koji osiguravaju potrebne parametre mrežne opskrbe. Ovim se principom električna energija proizvodi u hidroelektranama, termoelektranama.

EMF u krugu pojavljuje se u uobičajenom zatvorenom krugu. Postoji sve dok se potencijalna razlika primjenjuje na vodiča. Potrebna je elektromotorska sila za opisivanje karakteristika izvora energije. Fizička definicija pojma zvuči ovako: EMF u zatvorenom krugu proporcionalan je radu vanjskih sila koje pokreću jedan pozitivan naboj kroz cijelo tijelo dirigenta.

Formula E = I * R - otpor uzima u obzir ukupnu formiranu od unutarnjeg otpora izvora napajanja i rezultatima dodavanja otpora izvodnog dijela kruga.

Ograničenja na ugradnju trafostanica

Svaki vodič kroz koji struje teče stvara električno polje. Izvor energije je odašiljač elektromagnetskih valova. Oko snažnih instalacija, u podstanicama ili blizu generatora, utječe na ljudsko zdravlje. Stoga su poduzete mjere za ograničavanje izgradnje objekata u blizini stambenih zgrada.

Na zakonodavnoj razini utvrđene su fiksne udaljenosti na elektroinstalacije, izvan kojih je životni organizam siguran. Zabranjena je izgradnja moćnih stanica u blizini kuća i na putu ljudi. Snažne instalacije moraju imati ograde i zatvorene ulaze.

Visokonaponski vodovi postavljeni su visoko iznad zgrada i izvađeni su iz naselja. Kako bi isključili učinak elektromagnetskih valova u stambenom području, izvori energije pokriveni su uzemljenim metalnim zaslonom. U najjednostavnijem slučaju koristi se žičana mreža.

Jedinice mjerenja

Svaka vrijednost izvora energije i lanca opisana je kvantitativnim vrijednostima. To olakšava zadatak projektiranja i izračuna opterećenja za određenu hranu. Jedinice mjerenja povezane su fizičkim zakonima.

Za vrijednosti napajanja postavljene su sljedeće jedinice:

• Otpornost: R - Ohm.
• EMF: E je volt.
• Reaktivni i impedancija: X i Z su Ohmi.
• Trenutni: I - ampere.
• Napon: U - volt.
• Snaga: P - Watts.

Izgradnja serijskih i paralelnih shema napajanja

Izračun kruga je složen ako se koristi više vrsta izvora električne energije. Unutarnji otpor svake podružnice uzima se u obzir i trenutni smjer kroz vodiče. Za mjerenje emf svakog izvora zasebno, potrebno je otvoriti krug i izravno izmjeriti potencijal na stezaljkama akumulatorske baterije s voltmetrom.

Sa zatvorenim krugom, instrument će pokazati pad napona koji je manji. Često je potrebno nekoliko izvora za dobivanje potrebne prehrane. Ovisno o zadatku, može se koristiti nekoliko vrsta veza:

• Dosljedan. Sastavljen je EMF kruga svakog izvora. Dakle, pri korištenju dvije baterije nominalne vrijednosti od 2 volta dobivene su kao rezultat spajanja 4 V.
• Paralelne. Ova vrsta se koristi za povećanje kapaciteta izvora, odnosno, postoji dulji vijek trajanja baterije. EMF strujnog kruga ne mijenja s ovim priključkom na jednakim vrijednostima baterije. Važno je promatrati polarnost veze.
• Kombinirane veze rijetko se koriste, ali u praksi se susreću. Izračun dobivenog EMF-a vrši se za svako pojedino zatvoreno područje. Polaritet i smjer struje grana se uzimaju u obzir.

Kabeli napajanja

Unutarnji otpor izvora električne energije uzima se u obzir kako bi se odredio rezultat EMF. Općenito, snaga elektromotora izračunava se formulom E = I * R + I * r. Ovdje je R otpor potrošača, a r je unutarnji otpor. Pad napona izračunava se iz sljedećeg odnosa: U = E - Ir.

Struja koja struji u krugu izračunava se prema Ohmovom zakonu kompletnog kruga: I = E / (R + r). Unutarnji otpor može utjecati trenutnu snagu. Kako bi se to izbjeglo, izvor se odabire za učitavanje u skladu sa sljedećim pravilom: unutarnji otpor izvora mora biti mnogo manji od ukupnog otpora potrošača. Tada nije potrebno uzeti u obzir njegovu veličinu zbog male pogreške.

Kako izmjeriti ohmove opskrbne mreže?

Budući da se izvori i prijemnici električne energije moraju uskladiti, odmah se postavlja pitanje: kako izmjeriti unutarnji otpor izvora? Uostalom, ohmmetar se ne povezuje s kontaktima s mogućnošću dostupnih na njima. Za rješavanje problema koristi se neizravna metoda uklanjanja pokazatelja - potrebne su dodatne vrijednosti: struja i napona. Izračun se izračunava pomoću formule r = U / I, gdje padaju U-napon na unutarnjem otporu i I-struju u krugu pod opterećenjem.

Pad napona mjeri se izravno na stezaljkama napajanja. U poznatom krugu je povezan s otpornikom R. Prije nominalnim mjerenja treba zabilježiti izvor voltmetrom od EMF u otvorenom krugu - E. Nadalje, opterećenje spojen i fiksne očitanja - U grijanja. i trenutni I.

Potrebni pad napona na unutarnjem otporu U = E minus U opterećenje. Na kraju izračunavamo željenu vrijednost r = (E minus-U opterećenje) / I.