Burimet e energjisë elektrike: përshkrimi, llojet dhe veçoritë

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Burimet e energjisë elektrike në çdo lokalitet ndryshojnë në mënyrën e marrjes së saj. Pra, në stepat është më e përshtatshme të përdoret fuqia e erës ose të konvertohet nxehtësia pas djegies së karburantit, gazit. Në male, ku ka lumenj, ndërtohen diga dhe uji lëviz turbina gjigante. Forca elektromotore përftohet pothuajse kudo në kurriz të energjive të tjera natyrore.

Nga vjen ushqimi i konsumit

Burimet e energjisë elektrike marrin tension pas transformimit të forcës së erës, lëvizjes kinetike, rrjedhës së ujit, rezultatit të një reaksioni bërthamor, nxehtësisë nga djegia e gazit, karburantit ose qymyrit. Termocentralet dhe hidrocentralet janë të përhapur. Numri i termocentraleve bërthamore po zvogëlohet gradualisht pasi ato nuk janë plotësisht të sigurta për njerëzit që jetojnë aty pranë.

Mund të përdoret një reaksion kimik, këto dukuri i shohim në bateritë e makinave dhe pajisjet shtëpiake. Bateritë për telefonat funksionojnë në të njëjtin parim. Deflektorët e erës përdoren në vende me erë të vazhdueshme, ku burimet e energjisë elektrike përmbajnë në dizajn një gjenerator konvencional me fuqi të lartë.

Ndonjëherë një stacion nuk mjafton për të furnizuar të gjithë qytetin,dhe burimet e energjisë elektrike janë të kombinuara. Pra, panelet diellore janë instaluar në çatitë e shtëpive në vendet e ngrohta, të cilat ushqejnë dhoma individuale. Gradualisht, burimet miqësore me mjedisin do të zëvendësojnë stacionet që ndotin atmosferën.

Në makina

Bateria në transport nuk është burimi i vetëm i energjisë elektrike. Qarqet e makinës janë të dizajnuara në atë mënyrë që gjatë vozitjes të fillojë procesi i shndërrimit të energjisë kinetike në energji elektrike. Kjo është për shkak të gjeneratorit, në të cilin rrotullimi i bobinave brenda fushës magnetike gjeneron pamjen e një force elektromotore (EMF).

Një rrymë fillon të rrjedhë në rrjet, duke karikuar baterinë, kohëzgjatja e së cilës varet nga kapaciteti i saj. Ngarkimi fillon menjëherë pas ndezjes së motorit. Kjo do të thotë, energjia gjenerohet nga djegia e karburantit. Zhvillimet e fundit në industrinë e automobilave kanë bërë të mundur përdorimin e EMF të një burimi të energjisë elektrike për trafik.

Në automjetet elektrike, bateritë e fuqishme kimike gjenerojnë rrymë në një qark të mbyllur dhe shërbejnë si burim energjie. Këtu vërehet procesi i kundërt: EMF gjenerohet në mbështjelljet e sistemit të lëvizjes, gjë që bën që rrotat të rrotullohen. Rrymat në qarkun dytësor janë të mëdha, proporcionale me shpejtësinë e nxitimit dhe peshën e makinës.

Parimi i spirales me magnet

Rryma që rrjedh nëpër spirale shkakton një fluks magnetik të alternuar. Ai, nga ana tjetër, ushtron një forcë lëvizëse mbi magnet, e cila e detyron kornizën me dyrrotullohen me magnet me polaritet të kundërt. Kështu, burimet e energjisë elektrike shërbejnë si nyje për lëvizjen e makinave.

Procesi i kundërt, kur korniza me magnet rrotullohet brenda mbështjelljeve, për shkak të energjisë kinetike, ju lejon të konvertoni fluksin magnetik të alternuar në EMF të mbështjelljeve. Më tej, stabilizuesit e tensionit janë instaluar në qark, duke siguruar performancën e kërkuar të rrjetit të furnizimit. Sipas këtij parimi, energjia elektrike prodhohet në hidrocentrale, termocentrale.

EMF në qark shfaqet gjithashtu në një qark të zakonshëm të mbyllur. Ai ekziston për aq kohë sa një ndryshim potencial aplikohet në përcjellës. Forca elektromotore është e nevojshme për të përshkruar karakteristikat e një burimi energjie. Përkufizimi fizik i termit tingëllon kështu: EMF në një qark të mbyllur është proporcional me punën e forcave të jashtme që lëvizin një ngarkesë të vetme pozitive nëpër të gjithë trupin e përcjellësit.

Formula E=IR - merret parasysh rezistenca totale, e përbërë nga rezistenca e brendshme e burimit të energjisë dhe rezultatet e shtimit të rezistencës së seksionit të ushqyer të qarkut.

Kufizime në instalimin e nënstacioneve

Çdo përcjellës përmes të cilit rrjedh rryma gjeneron një fushë elektrike. Burimi i energjisë është një emetues i valëve elektromagnetike. Rreth instalimeve të fuqishme, në nënstacione apo pranë kompleteve të gjeneratorëve, cenohet shëndeti i njeriut. Prandaj, janë marrë masa për të kufizuar projektet e ndërtimit pranë ndërtesave të banimit.

AktivNë nivelin legjislativ, vendosen distanca fikse ndaj objekteve elektrike, përtej të cilave një organizëm i gjallë është i sigurt. Ndalohet ndërtimi i nënstacioneve të fuqishme pranë shtëpive dhe në rrugën e njerëzve. Instalimet e fuqishme duhet të kenë gardhe dhe hyrje të mbyllura.

Linjat e tensionit të lartë janë montuar lart mbi ndërtesa dhe nxirren jashtë vendbanimeve. Për të eliminuar ndikimin e valëve elektromagnetike në zonën e banimit, burimet e energjisë mbyllen me ekrane metalike të tokëzuara. Në rastin më të thjeshtë, përdoret një rrjetë teli.

Njësitë matëse

Çdo vlerë e burimit të energjisë dhe qarkut përshkruhet me vlera sasiore. Kjo lehtëson detyrën e projektimit dhe llogaritjes së ngarkesës për një furnizim specifik me energji elektrike. Njësitë matëse janë të ndërlidhura nga ligjet fizike.

Njësitë për furnizimin me energji janë si më poshtë:

• Rezistenca: R - Ohm.
• EMF: E - Volt.
• Reaktive dhe impedanca: X dhe Z - Ohm.
• Rryma: I - Amp.
• Tension: U - Volt.
• Fuqia: P - Watt.

Ndërtimi i qarqeve të energjisë serike dhe paralele

Llogaritja e zinxhirit bëhet më e ndërlikuar nëse lidhen disa lloje të burimeve të energjisë elektrike. Rezistenca e brendshme e secilës degë dhe drejtimi i rrymës përmes përcjellësve merren parasysh. Për të matur EMF-në e secilit burim veç e veç, do t'ju duhet të hapni qarkun dhe të matni potencialin direkt në terminalet e baterisë së furnizimit me një pajisje - një voltmetër.

Kur qarku është i mbyllur, pajisja do të shfaqë një rënie të tensionit, e cila ka një vlerë më të vogël. Shpesh kërkohen burime të shumta për të marrë ushqimin e nevojshëm. Në varësi të detyrës, mund të përdoren disa lloje lidhjesh:

• Sekuenciale. Shtohet EMF e qarkut të secilit burim. Pra, kur përdoren dy bateri me vlerë nominale 2 volt, ato marrin 4 V si rezultat i lidhjes.
• Paralele. Ky lloj përdoret për të rritur kapacitetin e burimit, përkatësisht, ka një jetë më të gjatë të baterisë. EMF e qarkut me këtë lidhje nuk ndryshon me vlerësime të barabarta të baterive. Është e rëndësishme të vëzhgoni polaritetin e lidhjes.
• Lidhjet e kombinuara përdoren rrallë, por ato ndodhin në praktikë. Llogaritja e EMF-së që rezulton bëhet për çdo seksion të mbyllur individual. Merret parasysh polariteti dhe drejtimi i rrymës së degëve.

Furnizimi me energji ohms

Rezistenca e brendshme e burimit të energjisë elektrike merret parasysh për të përcaktuar EMF-në që rezulton. Në përgjithësi, forca elektromotore llogaritet me formulën E=IR + Ir. Këtu R është rezistenca e konsumatorit dhe r është rezistenca e brendshme. Rënia e tensionit llogaritet sipas marrëdhënies së mëposhtme: U=E - Ir.

Rryma që rrjedh në qark llogaritet sipas ligjit të Ohm-it të qarkut të plotë: I=E/(R + r). Rezistenca e brendshme mund të ndikojë në forcën aktuale. Për të parandaluar që kjo të ndodhë, burimi zgjidhet për ngarkesën sipasrregulli i mëposhtëm: rezistenca e brendshme e burimit duhet të jetë shumë më e vogël se rezistenca totale e konsumatorëve. Atëherë nuk është e nevojshme të merret parasysh vlera e tij për shkak të gabimit të vogël.

Si të matni ohmat e furnizimit me energji elektrike?

Meqenëse burimet dhe marrësit e energjisë elektrike duhet të përputhen, menjëherë lind pyetja: si të matet rezistenca e brendshme e burimit? Në fund të fundit, nuk mund të lidheni me një ohmmetër me kontaktet me potencialet e disponueshme në to. Për të zgjidhur problemin, përdoret një metodë indirekte e marrjes së treguesve - kërkohen vlerat e sasive shtesë: rryma dhe voltazhi. Llogaritja bëhet sipas formulës r=U/I, ku U është rënia e tensionit në rezistencën e brendshme dhe I është rryma në qark nën ngarkesë.

Rënia e tensionit matet drejtpërdrejt në terminalet e furnizimit me energji elektrike. Në qark lidhet një rezistencë me vlerë të njohur R. Përpara se të bëni matjet, është e nevojshme të rregulloni EMF-në e burimit me një qark të hapur - E me një voltmetër. Më pas lidhni ngarkesën dhe regjistroni leximet - ngarkesën U. dhe I aktual.

Rënia e dëshiruar e tensionit në rezistencën e brendshme U=ngarkesën E − U. Si rezultat, ne llogarisim vlerën e kërkuar r=(E − U ngarkesa)/I.