Източници на електрическа енергия: описание, типове и характеристики

Откъде произхожда силата на потребителите?

Може да се използва химическа реакция, която наблюдаваме в батериите на автомобилите и домакинските уреди. Батериите за телефони работят по същия принцип. Вятърните мелници се използват на места с постоянен вятър, където източниците на електрическа енергия съдържат в конструкцията на конвенционален високоенергиен генератор.

За да захранва целия град, понякога една станция не е достатъчна и източниците на електрическа енергия се комбинират. Така че, на покривите на къщи в топли страни са инсталирани слънчеви батерии, които захранват отделни помещения. Постепенно екологосъобразните източници ще заменят станциите, които замърсяват атмосферата.

В автомобилите

Батерията на транспорта не е единственият източник електрическа енергия. Веригите на автомобила са проектирани с очакването, че когато движението започне процесът на превръщане на кинетичната енергия в електрическа енергия. Това се дължи на генератор, в който въртенето на намотките в магнитното поле генерира външен вид на електромоторна сила (ЕМП).

Токът започва да се зарежда в мрежата, зареждайки батерията, продължителността на която зависи от капацитета й. Зареждането започва веднага след стартирането на двигателя. Тоест, енергията се получава чрез изгаряне на гориво. Последните развития в автомобилната индустрия позволиха използването на електроенергия от ЕМП за трафик.

При електрическите превозни средства мощните химически батерии произвеждат ток в затворена верига и служат източник на власт. Тук се наблюдава обратният процес: EMF се произвежда в бобините на задвижващата система, което кара колелата да се въртят. Токовете във вторичната верига са огромни, пропорционални на ускорението и теглото на колата.

Принцип на работа на бобина с магнит

Токът, преминаващ през намотката, предизвиква появата на редуващи се магнитни потоци. Това, от своя страна, упражнява върху магнитите силата на натиск, която предизвиква завъртането на рамката с два различни магнита. По този начин източниците на електрическа енергия служат като възел за движението на автомобили.

Обратният процес, когато рамката с магнита се върти вътре в намотките, благодарение на кинетичната енергия прави възможно превръщането на променливия магнитен поток в ЕМП на намотките. Освен това в електрическата верига са монтирани регулатори на напрежението, които осигуряват необходимите параметри на захранващата мрежа. По този принцип електроенергията се генерира във водноелектрически централи, топлоелектрически централи.

EMF в схемата се появява в обичайната затворена верига. Съществува, докато се приложи разликата в потенциала на проводника. Електромоторната сила е необходима, за да опише характеристиките на енергийния източник. Физическото определение на термина звучи така: EMF в затворена верига е пропорционална на работата на външни сили, които преместват едно положително зареждане през цялото тяло на проводника.

Формулата E = I * R - съпротивление взема под внимание общия резултат, формиран от вътрешното съпротивление на източника на енергия и резултатите от добавянето на съпротивлението на захранващата секция на веригата.

Ограничения за инсталирането на подстанции

Всеки проводник, през който тече ток, произвежда електрическо поле. Източникът на енергия е емитер на електромагнитните вълни. Около мощни инсталации, в подстанции или в близост до генериращи устройства има въздействие върху човешкото здраве. Поради това бяха предприети мерки за ограничаване на строителството на обекти в близост до жилищни сгради.

На законодателно ниво се установяват фиксирани разстояния до електрически съоръжения, извън които жизненият организъм е безопасен. Изграждането на мощни подстанции в близост до къщи и по пътя на хората е забранено. Мощните инсталации трябва да имат огради и затворени входове.

Линиите за високо напрежение се монтират високо над сградите и се извеждат от населените места. За да се изключи въздействието на електромагнитните вълни в жилищна зона, енергийните източници са покрити със заземени метални екрани. В най-простия случай се използва телена мрежа.

Мерни единици

Всяка стойност на източника на енергия и верига се описва с количествени стойности. Това улеснява задачата за проектиране и изчисляване на товара за определена храна. Единиците на измерване са свързани с физическите закони.

За стойностите на захранването са зададени следните устройства:

• Съпротивление: R - Ом.
• EMF: E е волта.
• Реактивен и импеданс: X и Z са Ohms.
• Текущо: I - ампер.
• Напрежение: U - волтове.
• Мощност: P - Watt.

Изграждане на серийни и паралелни схеми

Изчисляването на схемата е сложно, ако се използва връзка от няколко типа източници на електроенергия. Взема се предвид вътрешното съпротивление на всеки клон текущата посока през проводниците. За да измерите емф на всеки източник поотделно, е необходимо да отворите веригата и да измервате потенциала директно на клемите на захранващия акумулатор с волтметър.

При затворена верига, уредът ще покаже спад на напрежението, който е по-малък. За получаване на необходимото хранене често са необходими няколко източника. В зависимост от задачата могат да се използват няколко типа връзки:

• В съответствие. EMF на веригата на всеки източник се добавя. Така, когато се използват две батерии с номинална стойност от 2 волта, се получават в резултат на свързването на 4 V.
• Паралелно. Този тип се използва за увеличаване на капацитета на източника, съответно има по-дълъг живот на батерията. EMF на схемата не се променя при тази връзка при еднакви рейтинги на батерията. Важно е да се спазва полярността на връзката.
• Комбинираните връзки се използват рядко, но на практика те се срещат. Изчисляването на получения ЕМФ се извършва за всяка отделна затворена площ. Полицията и посоката на тока на клоните се вземат под внимание.

Захранващи кабели

Вътрешното съпротивление на източника на електрическа енергия се взема предвид, за да се определи полученият ЕМП. По принцип, електродвижещата сила се изчислява по формулата E = I * R + I * r. Тук, R е съпротивлението на потребителите, а r е вътрешното съпротивление. Намаляването на напрежението се изчислява от следната зависимост: U = E - Ir.

Токът, който тече в схемата, се изчислява съгласно Закона на Ом за цялата верига: I = E / (R + r). Вътрешното съпротивление може да повлияе текущата сила. За да се избегне това, източникът е избран за зареждане съгласно следното правило: вътрешното съпротивление на източника трябва да бъде много по-малко от общата обща съпротива на потребителите. Тогава не е необходимо да се вземе предвид неговата величина поради малка грешка.

Как да се измери ома от мрежата за доставки?

Тъй като източниците и приемниците на електрическа енергия трябва да бъдат координирани, възниква веднага въпросът: как да се измери вътрешното съпротивление на даден източник? В края на краищата, омметърът не се свързва с контактите с наличните потенциални възможности. За да се реши проблемът, се използва индиректен метод за отстраняване на индикаторите - ще се изискват допълнителни стойности: ток и напрежение. Изчислението се извършва по формулата r = U / I, където U - спад на напрежението върху вътрешното съпротивление и I - ток в веригата под товар.

Намаляването на напрежението се измерва директно на клемите на захранването. Резистор с известно обозначение R е свързан към веригата.Преди измерването е необходимо да се фиксира ЕМП на източника с отворена верига - Е. След това свържете товара и запишете показанията - U на товара. и ток I.

Необходимият спад на напрежението при вътрешното съпротивление U = E минус-U натоварване. В крайна сметка изчисляваме желаната стойност r = (Е минус-U натоварване) / I.