Представяне производство, пренос и разпределение на електроенергия. Презентация, доклад производство и използване на електрическа енергия. Работата на трансформатора се основава на

1 слайд

Работа на ученици от 11 Б клас на училище № 288 в Заозерск Ерина Мария и Старицина Светлана

2 слайд

Електричеството е физически термин, широко използван в технологиите и в ежедневието, за да се определи количеството електрическа енергия, доставена от генератор към електрическата мрежа или получена от мрежата от потребител. Електрическата енергия също е продукт, който се закупува от участниците на пазара на едро от производителите и потребителите на електрическа енергия на пазара на дребно от фирмите за продажба на енергия.

3 слайд

Има няколко начина за производство на електроенергия: Различни електроцентрали (водноелектрическа централа, атомна електроцентрала, ТЕЦ, електроцентрала...) Както и алтернативни източници (слънчева енергия, вятърна енергия, земна енергия)

4 слайд

Топлоелектрическа централа (ТЕЦ), електроцентрала, която генерира електрическа енергия в резултат на преобразуване на топлинна енергия, отделена при изгарянето на изкопаеми горива. Първите топлоелектрически централи се появяват в края на 19 век и получават широко разпространение. В средата на 70-те години на 20 век топлоелектрическите централи са основният тип електроцентрали. В топлоелектрическите централи химическата енергия на горивото се преобразува първо в механична, а след това в електрическа. Горивото за такава електроцентрала може да бъде въглища, торф, газ, нефтени шисти и мазут.

5 слайд

Водноелектрическа централа (ВЕЦ), комплекс от конструкции и оборудване, чрез които енергията на водния поток се преобразува в електрическа енергия. Водноелектрическа централа се състои от последователна верига от хидравлични конструкции, които осигуряват необходимата концентрация на водния поток и създаването на налягане, и енергийно оборудване, което преобразува енергията на водата, движеща се под налягане, в механична ротационна енергия, която от своя страна се преобразува в електрическа енергия.

6 слайд

Атомната електроцентрала е електроцентрала, в която ядрената енергия се преобразува в електрическа. Генераторът на енергия в атомната електроцентрала е ядрен реактор. Топлината, която се отделя в реактора в резултат на верижна реакция на делене на ядрата на някои тежки елементи, след това се превръща в електричество по същия начин, както в конвенционалните топлоелектрически централи. За разлика от топлоелектрическите централи, които работят с изкопаеми горива, атомните електроцентрали работят с ядрено гориво.

7 слайд

Около 80% от растежа на БВП (брутен вътрешен продукт) на развитите страни се постига чрез технически иновации, основната част от които е свързана с използването на електроенергия. Всичко ново в индустрията, селското стопанство и ежедневието идва при нас благодарение на новите разработки в различни клонове на науката. Съвременното общество не може да се представи без електрификация на производствените дейности. Още в края на 80-те години повече от 1/3 от цялото потребление на енергия в света се извършва под формата на електрическа енергия. До началото на следващия век този дял може да нарасне до 1/2. Това увеличение на потреблението на електроенергия е свързано преди всичко с увеличаване на потреблението й в промишлеността.

8 слайд

Това повдига проблема за ефективното използване на тази енергия. При пренос на електроенергия на дълги разстояния, от производител до потребител, топлинните загуби по преносната линия нарастват пропорционално на квадрата на тока, т.е. ако токът се удвои, тогава топлинните загуби се увеличават 4 пъти. Затова е желателно токът в линиите да е малък. За да направите това, напрежението на преносната линия се увеличава. Електричеството се предава по линии, където напрежението достига стотици хиляди волта. В близост до градове, които получават енергия от преносни линии, това напрежение се повишава до няколко хиляди волта с помощта на понижаващ трансформатор. В самия град в подстанциите напрежението пада до 220 волта.

Слайд 9

Страната ни заема голяма територия, почти 12 часови зони. Това означава, че докато в някои региони потреблението на електроенергия е максимално, в други работният ден вече е приключил и потреблението намалява. За рационалното използване на електроенергията, генерирана от електроцентралите, те се обединяват в електроенергийни системи на отделни региони: европейската част, Сибир, Урал, Далечния изток и др. Това обединение позволява по-ефективно използване на електроенергията чрез координиране на работата на отделни електроцентрали. Сега различни енергийни системи са обединени в единна енергийна система на Русия.

Производство, пренос и използване на електрическа енергия Въпрос

• Какви предимства има променливият ток пред постоянния ток?

• Генератор - устройства, които преобразуват енергия от един или друг вид в електрическа енергия.

• Генераторът се състои от
• постоянен магнит, който създава магнитно поле, и намотка, в която се индуцира променлива ЕДС

• Преобладаваща роля в наше време играят електромеханичните индукционни генератори на променлив ток. Там механичната енергия се преобразува в електрическа.

• ТРАНСФОРМАТОР – устройство, което преобразува променлив ток, при което напрежението се увеличава или намалява няколко пъти без практически загуба на мощност.
• В най-простия случай трансформаторът се състои от затворена стоманена сърцевина, върху която са поставени две намотки с телени намотки. Тази от намотките, която е свързана към източник на променливо напрежение, се нарича първична, а тази, към която е свързан „товарът“, т.е. устройства, които консумират електричество, се наричат ​​вторични.

• Основно Средно
• навиване навиване
• Свързва се
• към източника
• ~ напрежение към "товар"
• затворено стоманено ядро

• Принципът на работа на трансформатора се основава на явлението електромагнитна индукция.

• Коефициент на трансформация
• U1/U2 =N1/N2=K
• K>1 понижаващ трансформатор
• К<1трансформатор повышающий

• Електричеството се произвежда в големи и малки електроцентрали главно с помощта на електромеханични индукционни генератори. Има няколко вида електроцентрали: топлоелектрически, водноелектрически и атомни.

• Топлоелектрически централи

• Основният консуматор на електроенергия е промишлеността, на която се падат около 70% от произведената електроенергия. Транспортът също е основен потребител. Все по-голям брой железопътни линии се превръщат в електрическа тяга. Почти всички села и села получават електричество от държавни електроцентрали за промишлени и битови нужди. Около една трета от електроенергията, консумирана от промишлеността, се използва за технологични цели (електрическо заваряване, електрическо нагряване и топене на метали, електролиза и др.).

• Трансформаторите променят напрежението
• в няколко точки по линията.

• Търсенето на електроенергия непрекъснато нараства. Има два начина за задоволяване на тази нужда.
• Най-естественият и на пръв поглед единствен начин е изграждането на нови мощни електроцентрали. Но топлоелектрическите централи консумират невъзобновяеми природни ресурси и също така нанасят големи щети на екологичния баланс на нашата планета.
• Усъвършенстваните технологии позволяват посрещането на енергийните нужди по различен начин. Приоритет трябва да бъде повишаването на енергийната ефективност, а не увеличаването на капацитета на електроцентралата.

• № 966, 967

• 1) напрежението и токът могат да бъдат преобразувани (трансформирани) в много широк диапазон почти без загуба на енергия;
• 2) променливият ток лесно се преобразува в постоянен
• 3) алтернаторът е много по-прост и по-евтин.

• §§38-41 упражнение 5 (от 123)
• ПОМИСЛЕТЕ:
• ЗАЩО ТРАНСФОРМАТОРЪТ БРЪМИ?
• Подгответе презентация „Използване на трансформатори“
• (за интересуващите се)

• Физика. 11 клас: учебник за общообразователни институции: основен и профил. нива /Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. – М: Образование, 2014. – 399 с.
• О.И. Громцева. Физика. Единен държавен изпит. Пълен курс. – М.: Издателство „Изпит”, 2015.-367 с.
• Волков В.А. Универсални разработки на уроци по физика. 11 клас. – М.: ВАКО, 2014. – 464 с.
• Римкевич А.П., Римкевич П.А. Сборник задачи по физика за 10-11 клас на СОУ. – 13-то изд. – М.: Образование, 2014. – 160 с

Консуматорите на електроенергия са навсякъде. Произвежда се на относително малко места в близост до енергийни източници. Електричеството не може да бъде запазено в голям мащаб. Трябва да се консумира веднага след получаване. Следователно има нужда от пренос на електричество на големи разстояния.

Нека разгледаме първата възможност. За да намалите съпротивлението на проводниците, трябва или да използвате вещества с ниско съпротивление (например скъпи метали сребро или мед), или да намалите дължината на проводника (и енергията няма да достигне до потребителя), или да увеличите напречното сечение площта на проводниците (и тогава те ще станат тежки и могат да се счупят). Както можете да видите, първата възможност не е осъществима на практика.

Нека сега разгледаме втората възможност. Когато изучавахме трансформатора, отбелязахме, че увеличаването на напрежението е придружено от намаляване на силата на тока и то със същия брой пъти. Следователно, преди токът от генератора да влезе в електропровода, той трябва да се трансформира (преобразува) в ток с високо напрежение. Увеличавайки напрежението от 10 kV до 1000 kV, тоест 100 пъти, ще намалим силата на тока със същия брой пъти. И количеството топлина, което се отделя безполезно в проводниците, според закона на Джаул-Ленц, ще намалее със 100 2, тоест с фактор! Q=I 2 Rt Преносът на електроенергия на големи разстояния се осъществява при високо напрежение

Генераторите обикновено произвеждат енергия около 12 kV. В електроцентралите са инсталирани повишаващи трансформатори, от които енергията влиза в електропровода. За консуматорите на електроенергия напрежението трябва да се намали. Това се прави на няколко етапа с помощта на понижаващи трансформатори.

Електрически централи, разположени в различни региони на страната, свързани с електропроводи с високо напрежение, образуват заедно с присъединените към тях потребители Единна енергийна система. Създаването на Единната енергийна система в страната е важно, защото потреблението на електроенергия през целия ден е неравномерно. Въпреки това, поради технически и икономически условия, производството на електроенергия трябва да бъде непрекъснато. Обединени енергийни системи на региони от различни часови зони осигуряват непрекъснато енергоснабдяване

Помислете за следния проблем: едно село консумира средно 120 kW електрическа енергия от електроцентрала, разположена на 10 km. Импедансът на електропровода е 0,4 ома. Необходимо е да се определи загубата на мощност при мрежово напрежение: а) 240 V; б) Б Решение: а) Р=IU. Ако предавате мощност от 120 kW при напрежение 240 V, тогава силата на тока в линията ще бъде постигнатата загуба на мощност: b) При U = V загубата на мощност ще бъде: По-малко от 1% от общата мощност ще се загуби в линията, ако енергията се предава при високо напрежение.

Слайд 1

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Презентацията на тема „Производство и пренос на електроенергия“ може да бъде изтеглена абсолютно безплатно на нашия уебсайт. Предмет на проекта: Физика. Цветните слайдове и илюстрации ще ви помогнат да ангажирате вашите съученици или публика. За да видите съдържанието, използвайте плейъра или ако искате да изтеглите отчета, щракнете върху съответния текст под плейъра. Презентацията съдържа 10 слайда(а).

Презентационни слайдове

Слайд 1

Слайд 2

Слайд 3

Електрическата енергия има безспорни предимства пред всички други видове енергия. Може да се предава по кабел на огромни разстояния с относително ниски загуби и удобно разпределено между потребителите. Основното е, че тази енергия с помощта на доста прости устройства може лесно да се преобразува във всякакви други видове енергия: механична, вътрешна, светлинна енергия и др.

Слайд 4

Двадесети век стана векът, в който науката нахлува във всички сфери на обществения живот: икономика, политика, култура, образование и др. Естествено, науката пряко влияе върху развитието на енергетиката и обхвата на приложение на електричеството. От една страна, науката допринася за разширяване на обхвата на приложение на електрическата енергия и по този начин увеличава нейното потребление, но от друга страна, в епоха, когато неограниченото използване на невъзобновяеми енергийни ресурси представлява опасност за бъдещите поколения, спешно задачи на науката са разработването на енергоспестяващи технологии и тяхното внедряване в живота.

Слайд 5

Използване на електроенергия.

Консумацията на електроенергия се удвоява за 10 години

Слайд 6

Нека да разгледаме тези въпроси, като използваме конкретни примери. Около 80% от растежа на БВП (брутен вътрешен продукт) на развитите страни се постига чрез технически иновации, основната част от които е свързана с използването на електроенергия. Повечето научни разработки започват с теоретични изчисления. Всички нови теоретични разработки след компютърни изчисления се проверяват експериментално. И като правило на този етап се извършват изследвания чрез физически измервания, химически анализи и др. Тук инструментите за научни изследвания са разнообразни - множество измервателни уреди, ускорители, електронни микроскопи, скенери за магнитен резонанс и др. По-голямата част от тези инструменти на експерименталната наука се захранват от електрическа енергия.

Слайд 7

Но науката не само използва електричеството в своите теоретични и експериментални области, научни идеи постоянно възникват в традиционната област на физиката, свързана с получаването и предаването на електричество. Учените например се опитват да създадат електрически генератори без въртящи се части. При конвенционалните електродвигатели трябва да се подаде постоянен ток към ротора, за да възникне „магнитна сила“. Съвременното общество не може да се представи без електрификация на производствените дейности. Още в края на 80-те години повече от 1/3 от цялото потребление на енергия в света се извършва под формата на електрическа енергия. До началото на следващия век този дял може да нарасне до 1/2. Това увеличение на потреблението на електроенергия е свързано преди всичко с увеличаване на потреблението й в промишлеността. По-голямата част от промишлените предприятия работят с електрическа енергия. Високото потребление на електроенергия е типично за енергоемките отрасли като металургията, алуминия и машиностроенето. Транспортът също е основен потребител. Все по-голям брой железопътни линии се превръщат в електрическа тяга. Почти всички села и села получават електричество от държавни електроцентрали за промишлени и битови нужди.

Слайд 8

Пренос и разпределение на електроенергия

1% от загубите на електроенергия на ден - 0,5 милиона рубли загуба За да намалите топлинните загуби в електропреносните линии (PTL), можете да увеличите напречното сечение на проводниците S, което е икономически неизгодно, или да намалите силата на тока I. Така че предаваната мощност p = IU остава непроменена при намаляване на тока, необходимо е да се увеличи напрежението U в електропровода (U-500 Kv.; 750 Kv.; 1150 Kv.; - електропровод)

Производство, пренос и потребление на електроенергия

Видове електроцентрали

• Топлинна (ТЕЦ) - 50%
• Водноелектрически централи (ВЕЦ) - 20-25%
• Ядрена (АЕЦ) - 15%
• Алтернативни източници

енергия - 2 – 5% (слънчева енергия, енергия от термоядрен синтез, енергия от приливи и отливи, вятърна енергия)

Генератор

Топлоелектрически централи

Вътрешен

енергия

(горивна енергия)

Механични

енергия

TD (пара

Електрически

енергия

Генератор

Водноелектрически централи

Механични

енергия

(падаща вода)

Електрически

енергия

Генератор

Атомни електроцентрали

Атомна енергия

(при разделяне

атомни ядра)

Механични

енергия

Електрически

енергия

Генератор на електрически ток

• Генераторът преобразува механичната енергия в електрическа
• Генераторът работи на базата на явлението електромагнитна индукция

Рамката с ток е основният елемент на генератора

• Въртящата се част се нарича РОТОР (магнит).
• Стационарната част се нарича СТАТОР (рамка)

Когато рамката се върти, магнитният поток, проникващ в рамката, се променя във времето, в резултат на което индуциран ток

Пренос на електроенергия

• Електропроводите (PTL) се използват за пренос на електроенергия до потребителите.
• При предаване на електричество на разстояние възникват загуби поради нагряване на проводниците (закон на Джаул-Ленц).
• Начини за намаляване на топлинните загуби:

1) Намаляване на съпротивлението на проводниците, но увеличаване на диаметъра им (тежки - трудни за окачване и скъпи - медни).

2) Намаляване на тока чрез увеличаване на напрежението.

Трансформатор

• Състои се от две намотки от изолиран проводник, навит около обща стоманена сърцевина.

Работата на трансформатора се основава на

явление електромагнитна индукция

Трансформаторна верига

Първична намотка - намотка, към която се подава променлив ток с едно напрежение

Вторична намотка - намотка, от която се отстранява променлив ток с различно напрежение

Повишаващ трансформатор - трансформатор, който повишава напрежението.

Понижаващ трансформатор - трансформатор, който намалява напрежението.

Въздействие на ТЕЦ върху околната среда

Основни етапи на производство, пренос и потребление на електроенергия

• 1. Механичната енергия се преобразува в електрическа с помощта на генератори в електроцентрали.
• 2. Електрическото напрежение се увеличава за предаване на електричество на дълги разстояния.
• 3. Електричеството се пренася под високо напрежение чрез електропроводи за високо напрежение.
• 4. При разпределяне на електроенергия към консуматорите електрическото напрежение се намалява.
• 5. При потреблението на електроенергия тя се преобразува в други видове енергия – механична, светлинна или вътрешна.