Тема: Электроэнергетика
Применение энергии всегда было ключевым вопросом в развитии человеческого общества еще с тех древних времен, когда люди научились контролировать огонь. Но одним из наиболее значимых источников, изменивших весь мир, стало открытие наиболее эффективного источника энергии — электричества. В нашем современном мире электричество используется в промышленности и сельском хозяйстве, коммуникационной сфере и транспорте, а также в повседневной жизни.
Развитие электричества началось еще в 17 веке, и сделано было открытие этого источника энергии Уильямом Гилбертом. Огромное количество дальнейших важных открытий было совершено за последующие два века — среди них были лампочка накаливания и принцип электромагнитной индукции. Начало промышленному производству электричества было дано в 1881 году, когда была возведена первая электростанция в английском Годалминге. Затем в 1882 году великий изобретатель Томас Эдисон и его компания запустили паровую электростанцию в Нью-Йорке. Это стало началом новой эры электричества, которая изменила образ жизни людей. К 1890 году в Европе и США работали уже тысячи электростанций.
Но что же такое электричество? С научной точки зрения, электричество — это определенный набор физических явлений, который характеризуется присутствием и определенным течением электрического заряда. Создается электричество, когда маленькие частицы — электроны перемещаются между атомами. Этот процесс создает электрический ток. И этот ток используется в качестве энергии для различных видов механизмов. Электроэнергетика, без сомнения, является становым хребтом современной промышленности и повседневной жизни.
Мы используем электрическую энергию для отопления или охлаждения наших домов, приготовления пищи и для бесчисленного множества устройств и гаджетов, таких как телевизоры, компьютеры или смартфоны. Электрическая энергия стала одним из необходимых слагаемых современного общества. Но, к сожалению, не все жители планеты имеют доступ к этому источнику энергии. Миллионы людей в беднейших странах вынуждены выживать без преимуществ электроэнергии.
Помимо очевидных преимуществ, которые электроэнергия приносит в нашу жизнь, существует и целый ряд угроз, вызываемых этой современной технологией. Сам процесс производства электричества на различных видах электростанций часто далеко не безвреден для природы. Один из наиболее выгодных, но в то же время опасных способов производства электричества — ядерные электростанции. Хотя этот способ и является одним из наиболее эффективных способов производства электроэнергии для нужд общества, разрушительные катастрофы в Чернобыле и Фукусиме показали всю его опасность.
Сегодня большое внимание уделяется разработке процесса экологичного производства электричества. Ветряные генераторы, солнечные батареи и приливные станции используются для производства безопасной и дешевой электроэнергии, которая сможет вывести нашу жизнь на новый уровень развития.
ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
Водная мощь использовалась с давних времен, чтобы заставить машины Ползунова и Джеймса Уоттома, которые использовали пар, удовлетворять потребностям человека с положительной стороны.
Современные гидроэлектростанции используют водную мощь для вращения механизмов, которые производят электричество. Водная мощь может быть получена от маленьких дамб в реках или из огромных источников водной мощи подобно тем, чтобы были найдены в СССР. Однако, большая часть нашего электричества, которое составляет приблизительно 86 процентов, все еще исходят от паровых электростанций.
В некоторых других странах, типа Норвегии, Швеции, и Швейцарии, большая часть электрической энергии произведена от водной мощи, чем от пара. Они развивали большие гидроэлектростанции в течение прошлых сорока лет, и все потому, что они испытывали недостаток в топливной поставке. Тенденция, в настоящее время, даже для стран, которые имеют большие угольные ресурсы, состоит в том, чтобы использовать водную мощь, чтобы сохранить свои ресурсы угля. Фактически, почти половина всей электрической поставки мира прибывает от водной мощи.
Местоположение гидроэлектростанции зависит от естественных условий. Гидроэлектростанция может быть расположена или в дамбе или на значительном расстоянии ниже неё. Это зависит от желания использования основной поставки от дамбы непосредственно или желания получить больше энергии. В последнем случае, вода проводится через трубы или открытые каналы к пункту, дальше вниз по течению, где естественные условия делают главную часть работы.
Проект механизмов для того, чтобы использовать водную мощь сильно зависит от характера доступной водной поставки. В некоторых случаях большое количество воды может быть взято от реки только в нескольких больших подводах. В других случаях, вместо нескольких больших подводов, возможно использовать несколько тысяч небольших. Вообще, мощь может быть развита от воды под действием давления, скорости, или при их комбинировании.
Гидравлическая турбина и генератор - главное оборудование в гидроэлектростанции. Гидравлические турбины - ключевые механизмы, преобразовывающие энергию основного потока воды в механическую энергию. Такие турбины имеют следующие основные части: бегунок, состоящий из радиальных лезвий, установленных на вращающейся шахте и стальном кожухе, на котором и размещается сам бегунок. Есть два типа водяных турбин, а именно, турбина реакции и турбина импульса. Турбина реакции предназначена для низких станций с маленьким потоком. Измененные формы вышеупомянутой турбины используются для средних станций до 500-600 футов, а шахта для большинства станций расположена горизонтально. Станции, высотой более чем 500 футов, используют турбину импульсного типа. Реакционная турбина - это турбина, которая больше всего используется в СССР.
Говоря о гидравлических турбинах, важно указать, что в последние годы было большое увеличение в размере, вместимости и выпуске советских турбин.
Разработка гидроэлектроэнергии развивается главным образом, при строительстве станций высокой производительности, объединенные в речные системы, известные как каскады. Такие каскады уже действуют на Днепре, Волге и Ангаре.
Часто задают вопрос: «Что такое Электрический ток?» Никто никогда не видел его. Мы только знаем о существовании тока из-за его последствия. Тока может тепла дирижер, она может иметь химическое действие при прохождении через решение, или она может произвести эффект магнитной. Мы можем измерить течений, наблюдая их Отопление, химических или магнитные эффекты. Практические единица тока называется ампер.Две вещи необходимо вызвать электрический ток для потока: первая â?«замкнутой цепи и secondâ? "движущей силой называется электродвижущей силы (е. м. f.).Если вы положили свободных электронов на изолированные медные мяч, что они будут делать? В этом случае они будут пытаться отталкивают друг друга. В случае, если вы подключены этот заряженный шарик к другой шар одинакового размера с медной проволоки, что будет результат? Электроны будут двигаться по медной проволоки до тех пор, пока число электронов на каждого мяча были такими же. Это пример электродвижущей силы, вызывая текущего потока.Батарея имеет избыток электронов на одной из двух пластин; так вы говорите, что батарея обеспечивает e. m. f. Если медный провод выполняется от одной плиты к другой, ток течет в полной цепи таким образом. Если небольшой луковицы помещается в цепи, он загорается, даче показаний для текущего потока. Если батареи были отключены и генератор заменить его, мы должны иметь систему типичный освещения. Аккумуляторы и генераторы являются наиболее распространенными источниками электродвижущей силы. Практические единица е. ф. м. — вольт.Токи будет поступать более легко в некоторых веществ, чем в других странах, то есть, различные вещества предлагают меньшее или большее сопротивление потоку тока. Такие вещества, как фарфор, эбонит, резины, стекла и как имеющие чрезвычайно высокое сопротивление известны как изоляторы. Практические единица сопротивления – ом.Вещества, свойства которых лежат между теми проводники и изоляторы, называются полупроводников. Давайте имя, но несколько наиболее широко используется в настоящее время, они являются Германия, кремний, селен и меди оксид. Невозможно переоценить важность полупроводников в нашей жизни. Но для этих крошечных «рабочие лошадки» электронная промышленность не достиг бы такого большого прогресса.
Ответы на вопросы:
1. "Electric current is a number of charged electrons moving in a circuit per second of time." (из текста)
Electric current is a directed motion of charged particles (mostly, but not always electrons) in a circuit. (перевод с русского)
2. Yes, they do conduct without any changes to themselves.
3. [Using step-down transformer] it can be easily changed to operate devices at home.
4. A battery always push electrons in the same direction, from the negatively charged terminal to the positively charged terminal. Unless it is totally discharged battery which push no electons anywhere.
5. It has a wide variety of applications for industry and home, being used for lighting, heating and powering electric motors and a number of home devices as well.
РАННЯЯ ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
Позвольте нам теперь обратить наше внимание к ранним фактам, то есть позволить нам, рассмотреть то, как это все началось.
История показывает нам, что, по крайней мере, 2 500 лет назад Греки были уже знакомы со странной силой (поскольку это им так казалось), которая известна сегодня как электричество. Вообще, человеку известны всего лишь три явления электрических эффектов. Первым явлением при рассмотрении была знакомая молния, выделяющая опасное свечение, поскольку как им казалось, которое могло и убить людей или жечь или уничтожать их жилища. Второе проявление электричества, с которым они были более или менее знакомы, было следующим: они иногда находили в земле странный желтый камень, который напоминал стекло. Будучи потертым, этот странный желтый камень, то есть янтарь, получил способность притягивать легкие объекты небольшого размера. Третье явление было связано с так называемой электрической рыбой, которая обладала по их предоставлению более или менее сильными ударами током, которые могли быть получены человеком, входящим в контакт с электрической рыбой.
Никто не знал, что вышеупомянутые явления происходили из-за электричества. Люди не могли ни понаблюдать за ними, ни найти любые практические применения для них.
Фактически, знание всего человечества в области электричества было получено по прошествию 370 лет, или около этого. Само собой, разумеется, требовалось долгое время прежде, чем ученые узнали, как использовать электричество. В действительности, большинство устройств, используемых электричество: типа электрической лампы, рефрижератора, трамвая, лифта, радио, и так далее, появились чуть менее чем через сто лет. Несмотря на их недавнее использование, они играют самую важную роль в каждодневной жизни людей во всем мире. Фактически, мы не можем обойтись без них в настоящее время.
Пока, мы не можем назвать ученых, которые способствовали научному исследованию электричества, поскольку уже прошли столетия. Однако, известные имена, связанные с его историей, и среди них мы находим Фалеса, греческого философа. Уже приблизительно в 600 году до нашей эры он обнаружил, что, когда потереть янтарь, происходило притягивание и задержка объектов на минуту. Однако он не мог знать, что янтарь был заряжен электричеством вследствие процесса трения. Тогда Гильберт, английский физик, начал первое систематическое научное исследование электрических явлений. Он обнаружил, что различный другие вещества обладали собственностью, подобной этому янтарю, или, другими словами, они производили электричество, когда они были потерты. Он дал название явлению, которое он изучал - "электричество". Он получил это слово от греческого " electrum ", что означало "янтарь".
Много ученные Европы начали использовать новое слово "электричество" в их конференциях, поскольку они были заняты собственно в его исследовании. Ученые России, Франции и Италии сделали свой вклад так же, как Англичане и Немцы.