ელექტროენერგიის წყაროები: აღწერა, ტიპები და მახასიათებლები

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ელექტრული ენერგიის წყაროები თითოეულ ადგილზე განსხვავდება მისი მიღების გზით. ასე რომ, სტეპებში უფრო მიზანშეწონილია ქარის ძალის გამოყენება ან სითბოს გადაქცევა საწვავის, გაზის დაწვის შემდეგ. მთებში, სადაც მდინარეებია, კაშხლები შენდება და წყალი გიგანტურ ტურბინებს ამოძრავებს. ელექტრომამოძრავებელი ძალა თითქმის ყველგან მიიღება სხვა ბუნებრივი ენერგიების ხარჯზე.

საიდან მოდის სამომხმარებლო საკვები

ელექტრული ენერგიის წყაროები იღებენ ძაბვას ქარის ძალის, კინეტიკური მოძრაობის, წყლის ნაკადის, ბირთვული რეაქციის შედეგის, გაზის, საწვავის ან ნახშირის წვის შედეგად გადაქცევის შემდეგ. გავრცელებულია თბოელექტროსადგურები და ჰიდროელექტროსადგურები. ატომური ელექტროსადგურების რაოდენობა თანდათან მცირდება, რადგან ისინი სრულიად უსაფრთხო არ არის ახლომახლო მცხოვრებთათვის.

შეიძლება გამოვიყენოთ ქიმიური რეაქცია, ჩვენ ვხედავთ ამ ფენომენებს მანქანის აკუმულატორებსა და საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში. ტელეფონების ბატარეები მუშაობს იმავე პრინციპით. ქარის დეფლექტორები გამოიყენება მუდმივი ქარის მქონე ადგილებში, სადაც ელექტროენერგიის წყაროები დიზაინში შეიცავს ჩვეულებრივი მაღალი სიმძლავრის გენერატორს.

ხანდახან ერთი სადგური არ არის საკმარისი მთელი ქალაქის გასაძლიერებლად,და ელექტროენერგიის წყაროები გაერთიანებულია. ასე რომ, თბილ ქვეყნებში სახლების სახურავებზე დამონტაჟებულია მზის პანელები, რომლებიც კვებავს ცალკეულ ოთახებს. თანდათან ეკოლოგიურად სუფთა წყაროები ჩაანაცვლებს სადგურებს, რომლებიც აბინძურებენ ატმოსფეროს.

მანქანებში

ტრანსპორტში ბატარეა არ არის ელექტროენერგიის ერთადერთი წყარო. მანქანის სქემები ისეა შექმნილი, რომ მართვის დროს იწყება კინეტიკური ენერგიის ელექტრო ენერგიად გადაქცევის პროცესი. ეს გამოწვეულია გენერატორით, რომელშიც ხვეულების ბრუნვა მაგნიტური ველის შიგნით წარმოქმნის ელექტრომოძრავი ძალის (EMF) გამოჩენას.

ქსელში იწყებს დენის დინებას ბატარეის დამუხტვა, რომლის ხანგრძლივობა დამოკიდებულია მის სიმძლავრეზე. დატენვა იწყება ძრავის ამოქმედებისთანავე. ანუ ენერგია წარმოიქმნება საწვავის დაწვით. საავტომობილო ინდუსტრიის ბოლოდროინდელმა განვითარებამ შესაძლებელი გახადა ელექტროენერგიის წყაროს EMF-ის გამოყენება ტრაფიკისთვის.

ელექტრო მანქანებში ძლიერი ქიმიური ბატარეები წარმოქმნის დენს დახურულ წრეში და ემსახურება როგორც დენის წყაროს. აქ შეინიშნება საპირისპირო პროცესი: EMF წარმოიქმნება ამძრავი სისტემის კოჭებში, რაც იწვევს ბორბლების ტრიალს. მეორად წრეში დენები უზარმაზარია, პროპორციულია აჩქარების სიჩქარისა და მანქანის წონისა.

კოჭის პრინციპი მაგნიტით

კოჭში გამავალი დენი იწვევს მონაცვლეობით მაგნიტურ ნაკადს. ის, თავის მხრივ, აძლიერებს ძალას მაგნიტებზე, რაც აიძულებს ჩარჩოს ორიროტაცია საპირისპირო პოლარობის მაგნიტებით. ამრიგად, ელექტროენერგიის წყაროები ემსახურება მანქანების გადაადგილების კვანძს.

საპირისპირო პროცესი, როდესაც ჩარჩო მაგნიტით ბრუნავს გრაგნილების შიგნით, კინეტიკური ენერგიის გამო, საშუალებას გაძლევთ გადაიყვანოთ ალტერნატიული მაგნიტური ნაკადი კოჭების EMF-ში. გარდა ამისა, წრეში დამონტაჟებულია ძაბვის სტაბილიზატორები, რომლებიც უზრუნველყოფენ მიწოდების ქსელის საჭირო მუშაობას. ამ პრინციპის მიხედვით ელექტროენერგია წარმოიქმნება ჰიდროელექტროსადგურებში, თბოელექტროსადგურებში.

EMF წრეში ასევე ჩნდება ჩვეულებრივ დახურულ წრეში. ის არსებობს მანამ, სანამ პოტენციური განსხვავება გამოიყენება დირიჟორზე. ენერგიის წყაროს მახასიათებლების აღსაწერად საჭიროა ელექტრომოძრავი ძალა. ტერმინის ფიზიკური განმარტება ასე ჟღერს: დახურულ წრეში EMF პროპორციულია გარე ძალების მუშაობისა, რომლებიც მოძრაობენ ერთი დადებითი მუხტი გამტარის მთელ სხეულში.

ფორმულა E=IR - მხედველობაში მიიღება მთლიანი წინააღმდეგობა, რომელიც შედგება დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობისა და მიკროსქემის კვების განყოფილების წინააღმდეგობის დამატების შედეგებისგან.

შეზღუდვები ქვესადგურების დამონტაჟებაზე

ნებისმიერი გამტარი, რომლის მეშვეობითაც დენი მიედინება, წარმოქმნის ელექტრულ ველს. ენერგიის წყარო არის ელექტრომაგნიტური ტალღების გამოსხივება. მძლავრი დანადგარების ირგვლივ, ქვესადგურებში ან გენერატორებთან ახლოს, გავლენას ახდენს ადამიანის ჯანმრთელობაზე. აქედან გამომდინარე, მიღებულია ზომები საცხოვრებელ კორპუსებთან სამშენებლო პროექტების შესაზღუდად.

ჩართულიასაკანონმდებლო დონეზე დადგენილია ფიქსირებული მანძილი ელექტრო ობიექტებამდე, რომლის მიღმაც ცოცხალი ორგანიზმი უსაფრთხოა. აკრძალულია ძლიერი ქვესადგურების მშენებლობა სახლებთან და ხალხის მარშრუტზე. ძლიერ ინსტალაციას უნდა ჰქონდეს ღობეები და დახურული შესასვლელები.

მაღალი ძაბვის ხაზები დამონტაჟებულია შენობებზე მაღლა და გაყვანილია დასახლებებიდან. საცხოვრებელ ზონაში ელექტრომაგნიტური ტალღების გავლენის აღმოსაფხვრელად, ენერგიის წყაროები იკეტება დამიწებული ლითონის ეკრანებით. უმარტივეს შემთხვევაში გამოიყენება მავთულის ბადე.

საზომი ერთეული

ენერგიის წყაროსა და წრედის თითოეული მნიშვნელობა აღწერილია რაოდენობრივი მნიშვნელობებით. ეს აადვილებს კონკრეტული ელექტრომომარაგებისთვის დატვირთვის შემუშავებასა და გამოთვლას. საზომი ერთეულები ერთმანეთთან დაკავშირებულია ფიზიკური კანონებით.

ენერგიის მიწოდების ერთეულები შემდეგია:

• წინააღმდეგობა: R - Ohm.
• EMF: E - ვოლტი.
• რეაქტიული და წინაღობა: X და Z - Ohm.
• მიმდინარეობა: I - ამპერ.
• ძაბვა: U - ვოლტი.
• სიმძლავრე: P - ვატი.

სერიული და პარალელური დენის სქემების აგება

ჯაჭვის გაანგარიშება უფრო რთული ხდება, თუ რამდენიმე ტიპის ელექტროენერგიის წყარო არის დაკავშირებული. მხედველობაში მიიღება თითოეული ტოტის შიდა წინააღმდეგობა და დირიჟორების მეშვეობით დენის მიმართულება. თითოეული წყაროს EMF ცალ-ცალკე გასაზომად დაგჭირდებათ მიკროსქემის გახსნა და პოტენციალის გაზომვა უშუალოდ მიწოდების ბატარეის ტერმინალებზე მოწყობილობით - ვოლტმეტრით.

როდესაც წრე დახურულია, მოწყობილობა აჩვენებს ძაბვის ვარდნას, რომელსაც აქვს უფრო მცირე მნიშვნელობა. საჭირო კვების მისაღებად ხშირად საჭიროა მრავალი წყარო. დავალებიდან გამომდინარე, შეიძლება გამოყენებულ იქნას რამდენიმე ტიპის კავშირი:

• თანმიმდევრული. ემატება თითოეული წყაროს წრედის EMF. ასე რომ, 2 ვოლტის ნომინალური მნიშვნელობის მქონე ორი ბატარეის გამოყენებისას ისინი შეერთების შედეგად იღებენ 4 ვ-ს.
• პარალელური. ეს ტიპი გამოიყენება წყაროს სიმძლავრის გასაზრდელად, შესაბამისად, არსებობს ბატარეის უფრო მეტი ხანგრძლივობა. ამ კავშირის მქონე მიკროსქემის EMF არ იცვლება ბატარეის თანაბარი რეიტინგებით. მნიშვნელოვანია დაიცვან კავშირის პოლარობა.
• კომბინირებული კავშირები იშვიათად გამოიყენება, მაგრამ ისინი პრაქტიკაში ხდება. შედეგად მიღებული EMF-ის გაანგარიშება ხდება თითოეული ინდივიდუალური დახურული მონაკვეთისთვის. მხედველობაში მიიღება ტოტების დენის პოლარობა და მიმართულება.

ენერგიის მიწოდება ohms

ელექტრული ენერგიის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა გათვალისწინებულია მიღებული EMF-ის დასადგენად. ზოგადად, ელექტრომოძრავი ძალა გამოითვლება ფორმულით E=IR + Ir. აქ R არის მომხმარებლის წინააღმდეგობა და r არის შიდა წინააღმდეგობა. ძაბვის ვარდნა გამოითვლება შემდეგი დამოკიდებულების მიხედვით: U=E - Ir.

წრეში გამავალი დენი გამოითვლება სრული წრედის ოჰმის კანონის მიხედვით: I=E/(R + r). შიდა წინააღმდეგობამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს მიმდინარე სიძლიერეზე. ამის თავიდან ასაცილებლად, წყარო შეირჩევა დატვირთვისთვისშემდეგი წესი: წყაროს შიდა წინააღმდეგობა უნდა იყოს ბევრად ნაკლები, ვიდრე მომხმარებელთა მთლიანი წინააღმდეგობა. მაშინ არ არის საჭირო მისი მნიშვნელობის გათვალისწინება მცირე შეცდომის გამო.

როგორ გავზომოთ ელექტრომომარაგების ohms?

რადგან ელექტროენერგიის წყაროები და მიმღებები ერთმანეთს უნდა ემთხვეოდეს, მაშინვე ჩნდება კითხვა: როგორ გავზომოთ წყაროს შიდა წინააღმდეგობა? ყოველივე ამის შემდეგ, თქვენ არ შეგიძლიათ ომმეტრთან დაკავშირება მათზე არსებული პოტენციალის მქონე კონტაქტებთან. პრობლემის გადასაჭრელად გამოიყენება ინდიკატორების აღების არაპირდაპირი მეთოდი - საჭიროა დამატებითი რაოდენობების მნიშვნელობები: დენი და ძაბვა. გამოთვლა ხდება r=U/I ფორმულის მიხედვით, სადაც U არის ძაბვის ვარდნა შიდა წინაღობაზე, ხოლო I არის დენი წრეში დატვირთვის ქვეშ.

ძაბვის ვარდნა იზომება პირდაპირ ელექტრომომარაგების ტერმინალებში. წრეს უკავშირდება ცნობილი მნიშვნელობის R რეზისტორი.გაზომვების მიღებამდე აუცილებელია წყაროს EMF-ის დაფიქსირება ღია წრედით - E ვოლტმეტრით.შემდეგ შეაერთეთ დატვირთვა და ჩაწერეთ ჩვენებები - U დატვირთვა. და მიმდინარე I.

სასურველი ძაბვის ვარდნა შიდა წინააღმდეგობის U=E − U დატვირთვაზე. შედეგად, ჩვენ ვიანგარიშებთ საჭირო მნიშვნელობას r=(E − U დატვირთვა)/I.