Производство передача и распределение электроэнергии презентация. Презентация, доклад производство и использование электрической энергии. Действие трансформатора основано на

1 слайд

Работа учениц 11 Б класса Школы № 288 г.Заозерска Ерина Мария и Старицына Светлана

2 слайд

Электроэнергия - физический термин, широко распространённый в технике и в быту для определения количества электрической энергии, выдаваемой генератором в электрическую сеть или получаемой из сети потребителем. Электрическая энергия является также товаром, который приобретают участники оптового рынка у генерирующих компаний и потребители электрической энергии на розничном рынке у энергосбытовых компаний.

3 слайд

Есть несколько способов создания электроэнергии: Различные электростанции (ГЭС,АЭС,ТЭС,ПЭС …) А также альтернативные источники(энергия солнца,энергия ветра,энергия Земли)

4 слайд

Тепловая электростанция (ТЭС), электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Первые ТЭС появились в конце 19 века и получили преимущественное распространение. В середине 70-х годов 20 века ТЭС -- основной вид электрической станций. На тепловых электростанциях химическая энергия топлива преобразуется сначала в механическую, а затем в электрическую. Топливом для такой электростанции могут служить уголь, торф, газ, горючие сланцы, мазут.

5 слайд

Гидроэлектрическая станция (ГЭС), комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

6 слайд

Атомная электростанция электростанция, в которой атомная энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях,преобразуется в электроэнергию. В отличие от ТЭС, работающих на органическом топливе, АЭС работает на ядерном горючем.

7 слайд

Около 80% прироста ВВП (внутреннего валового продукта) развитых стран достигается за счет технических инноваций, основная часть которых связана с использованием электроэнергии. Все новое в промышленность, сельское хозяйство и быт приходит к нам благодаря новым разработкам в различных отраслях науки. Современное общество невозможно представить без электрификации производственной деятельности. Уже в конце 80-х годов более 1/3 всего потребления энергии в мире осуществлялось в виде электрической энергии. К началу следующего века эта доля может увеличиться до 1/2. Такой рост потребления электроэнергии прежде всего связан с ростом ее потребления в промышленности.

8 слайд

При этом встает проблема эффективного использования этой энергии. При передаче электроэнергии на большие расстояния, от производителя до потребителя, потери на тепло вдоль линии передачи растут пропорционально квадрату тока, т.е. если ток удваивается, то тепловые потери увеличиваются в 4 раза. Поэтому, желательно, чтобы ток в линиях был мал. Для этого повышают напряжение на линии передач. Электроэнергия передается по линиям, где напряжение достигает сотен тысяч вольт. Возле городов, получающих энергию от линий передач, это напряжение с помощью понижающего трансформатора доводят до нескольких тысяч вольт. В самом же городе на подстанциях напряжение понижается до 220 вольт.

9 слайд

Наша страна занимает большую территорию, почти 12 часовых поясов. А это значит, что если в одних регионах потребление электроэнергии максимально, то в других уже окончен рабочий день и потребление снижается. Для рационального использования электроэнергии вырабатываемой электростанциями, они объединены в электроэнергетические системы отдельных районов: европейской части, Сибири, Урала, Дальнего Востока и др. Такое объединение позволяет эффективней использовать электроэнергию согласовывая работу отдельных электростанций. Сейчас различные энергосистемы объединены в единую энергетическую систему России.

Производство, передача и использование электрической энергии Вопрос

• Какими преимуществами обладает переменный ток перед постоянным?

• Генератор - устройства, преобразующие энергию того или иного вида в электрическую энергию.

• Генератор состоит из
• постоянного магнита, создающего магнитное поле, и обмотки, в которой индуцируется переменная ЭДС

• Преобладающую роль в наше время играют электромеханические индукционные генераторы переменного тока. Там механическая энергия превращается в электрическую.

• ТРАНСФОРМАТОР– аппарат, преобразующий переменный ток, при котором напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потери мощности.
• В простейшем случае трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, на который надеты две катушки с проволочными обмотками. Та из обмоток, которая подключается к источнику переменного напряжения, называется первичной, а та, к которой присоединяют «нагрузку», т. е. приборы, потребляющие электроэнергию, называется вторичной.

• Первичная Вторичная
• обмотка обмотка
• Подключается
• к источнику
• ~ напряжения к «нагрузке»
• замкнутый стальной сердечник

• Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции.

• Коэффициент трансформации
• U1/U2 =N1/N2=K
• K>1трансформатор понижающий
• K<1трансформатор повышающий

• Производится электроэнергия на больших и малых электрических станциях в основном с помощью электромеханических индукционных генераторов. Существует несколько типов электростанций: тепловые, гидроэлектрические и атомные электростанции.

• Тепловые электростанции

• Главным потребителем электроэнергии является промышленность, на долю которой приходится около 70% производимой электроэнергии. Крупным потребителем является также транспорт. Все большее количество железнодорожных линий переводиться на электрическую тягу. Почти все деревни и села получают электроэнергию от государственных электростанций для производственных и бытовых нужд. Около трети электроэнергии, потребляемой промышленностью, используются для технологических целей (электросварка, электрический нагрев и плавление металлов, электролиз и т. п.).

• Трансформаторы изменяют напряжение
• в нескольких точках линии.

• Потребность в электроэнергии постоянно увеличивается. Удовлетворить эту потребность можно двумя способами.
• Самый естественный и единственный на первый взгляд способ – строительство новых мощных электростанций. Но ТЭС потребляют не возобновляемые природные ресурсы, а также наносят большой ущерб экологическому равновесию на нашей планете.
• Передовые технологии позволяют удовлетворить потребности в электроэнергии другим способом. Приоритет должен быть отдан увеличению эффективности использования электроэнергии, а не росту мощности электростанций.

• № 966, 967

• 1) напряжение и силу тока можно в очень широких пределах преобразовывать (трансформировать) почти без потерь энергии;
• 2)переменный ток легко преобразуется в постоянный
• 3)генератор переменного тока намного проще и дешевле.

• §§38-41 упр 5 (с 123)
• ПОДУМАЙ:
• ПОЧЕМУ ГУДИТ ТРАНСФОРМАТОР?
• Подготовить презентацию «Использование трансформаторов»
• (для желающих)

• Физика. 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый и профил. уровни /Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. – М:Просвещение, 2014. – 399 с
• О.И. Громцева. Физика. ЕГЭ. Полный курс. – М.: Издательство «Экзамен», 2015.-367 с
• Волков В.А. Универсальные поурочные разработки по физике. 11 класс. – М.: ВАКО, 2014. – 464 с
• Рымкевич А.П., Рымкевич П.А. Сборник задач по физике для 10-11 классов средней школы. – 13 изд. – М.: Просвещение,2014. – 160 с

Потребители электроэнергии имеются повсюду. Производится же она в сравнительно немногих местах, близких к источникам энергоресурсов. Электроэнергию не удается консервировать в больших масштабах. Она должна быть потреблена сразу же после получения. Поэтому возникает необходимость в передаче электроэнергии на большие расстояния.

Рассмотрим первую возможность. Для уменьшения сопротивления проводов нужно либо использовать вещества с малым удельным сопротивлением (например, дорогие металлы серебро или медь), либо уменьшить длину провода (и энергия не дойдет до потребителя), либо увеличить площадь поперечного сечения проводов (и тогда они станут тяжелыми и могут обломить опоры). Как видите, первая возможность невыполнима на практике.

Рассмотрим теперь вторую возможность. При изучении трансформатора мы отметили, что повышение напряжения сопровождается понижением силы тока, причем, в такое же число раз. Поэтому, прежде чем ток от генератора попадет в линию электропередач, он должен быть трансформирован (преобразован) в ток высокого напряжения. Повысив напряжение с 10 кВ до 1000 кВ, то есть в 100 раз, мы в такое же число раз понизим силу тока. А количество же теплоты, бесполезно выделяющееся в проводах, согласно закону Джоуля-Ленца, уменьшится в 100 2, то есть в раз! Q=I 2 Rt Передачу электроэнергии на большие расстояния осуществляют при высоком напряжении

Генераторы обычно вырабатывают энергию около 12 кВ. На электростанциях ставят повышающие трансформаторы, от которых энергия поступает в линию электропередачи. Для потребителей эл.энергии напряжение необходимо понизить. Это делают в несколько этапов с помощью понижающих трансформаторов.

Расположенные в разных регионах страны электростанции, соединённые высоковольтными ЛЭП, образуют вместе с подключенными к ним потребителями Единую энергетическую систему. Создание ЕЭС в стране имеет важное значение, т.к. потребление эл.энергии в течение суток неравномерно. Однако по техническим и экономическим условиям выработка электроэнергии должна быть непрерывной. Объединённые энергосистемы регионов из разных часовых поясов, обеспечивают бесперебойность подачи энергии

Рассмотрим следующую задачу: поселок потребляет электрическую мощность в среднем 120 кВт от электростанции, расположенной в 10 км. Полное сопротивление линии электропередачи равно 0,4 Ом. Следует определить потери мощности при напряжении на линии: а) 240 В; б) В Решение: а) P=IU. Если передать мощность 120 кВт при напряжении 240 В, то сила тока в линии составит потери мощности достигнут: б) При U = В, Потери мощности составят: Меньше 1% общей мощности будет теряться в линии, если энергию передавать высоким напряжением.

Слайд 1

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Презентацию на тему "Производство и передача электроэнергии" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Физика. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 10 слайд(ов).

Слайды презентации

Слайд 1

Слайд 2

Слайд 3

Электрическая энергия обладает неоспоримыми преимуществами перед всеми другими видами энергии. Её можно передавать по проводам на огромные расстояния со сравнительно малыми потерями и удобно распределять между потребителями. Главное же в том, что эту энергию с помощью достаточно простых устройств легко превратить в любые другие виды энергии: механическую, внутреннюю, энергию света и т.д.

Слайд 4

ХХ век стал веком, когда наука вторгается во все сферы жизни общества: экономику, политику, культуру, образование и т.д. Естественно, что наука непосредственно влияет на развитие энергетики и сферу применения электроэнергии. С одной стороны наука способствует расширению сферы применения электрической энергии и тем самым увеличивает ее потребление, но с другой стороны в эпоху, когда неограниченное использование невозобновляемых энергетических ресурсов несет опасность для будущих поколений, актуальными задачами науки становятся задачи разработки энергосберегающих технологий и внедрение их в жизнь.

Слайд 5

Использование электроэнергии.

Удвоение потребления электроэнергии происходит за 10 лет

Слайд 6

Рассмотрим эти вопросы на конкретных примерах. Около 80% прироста ВВП (внутреннего валового продукта) развитых стран достигается за счет технических инноваций, основная часть которых связана с использованием электроэнергии. Большая часть научных разработок начинается с теоретических расчетов. Все новые теоретические разработки после расчетов на ЭВМ проверяются экспериментально. И, как правило, на этом этапе исследования проводятся с помощью физических измерений, химических анализов и т.д. Здесь инструменты научных исследований многообразны - многочисленные измерительные приборы, ускорители, электронные микроскопы, магниторезонансные томографы и т.д. Основная часть этих инструментов экспериментальной науки работают на электрической энергии.

Слайд 7

Но наука не только использует электроэнергию в своей теоретической и экспериментальной областях, научные идеи постоянно возникают в традиционной области физики, связанной с получением и передачей электроэнергии. Ученые, например, пытаются создать электрические генераторы без вращающихся частей. В обычных электродвигателях к ротору приходится подводить постоянный ток, чтобы возникла "магнитная сила". Современное общество невозможно представить без электрификации производственной деятельности. Уже в конце 80-х годов более 1/3 всего потребления энергии в мире осуществлялось в виде электрической энергии. К началу следующего века эта доля может увеличиться до 1/2. Такой рост потребления электроэнергии прежде всего связан с ростом ее потребления в промышленности. Основная часть промышленных предприятий работает на электрической энергии. Высокое потребление электроэнергии характерно для таких энергоемких отраслей, как металлургия, алюминиевая и машиностроительная промышленность. Крупным потребителем является также транспорт. Всё большее количество железнодорожных линий переводится на электрическую тягу. Почти все деревни и села получают электроэнергию от государственных электростанций для производственных и бытовых нужд.

Слайд 8

Передача и распределение электроэнергии

1 % потерь электроэнергии в сутки- 0,5 млн.руб.убытка Для уменьшения тепловых потерь в линиях электропередачи (ЛЭП) можно увеличить сечение проводников S, что экономически невыгодно, либо уменьшить силу тока I. Чтобы передаваемая мощность p = IU осталось неизменной при уменьшении силы тока, необходимо увеличить напряжение U в ЛЭП (U-500 Кв.;750 Кв.; 1150 Кв.;- ЛЭП)

Производство, передача и потребление электроэнергии

Типы электростанций

• Тепловые (ТЭС) - 50 %
• Гидроэлектростанции (ГЭС) - 20-25%
• Атомные (АЭС) - 15 %
• Альтернативные источники

энергии- 2 – 5 % (солнечная энергия, энергия термоядерного синтеза, приливная энергетика, ветроэнергетика)

Генератор

Тепловые электростанции

Внутренняя

Энергия

(энергия топлива)

Механическая

энергия

ТД (паровая

Электрическая

энергия

Генератор

Гидроэлектростанции

Механическая

энергия

(падающей воды)

Электрическая

энергия

Генератор

Атомные электростанции

Атомная энергия

(при делении

атомных ядер)

Механическая

энергия

Электрическая

энергия

Генератор электрического тока

• Генератор преобразует механическую энергию в электрическую
• Действие генератора основано на явлении электромагнитной индукции

Рамка с током – основной элемент генератора

• Вращающаяся часть называется РОТОРОМ (магнит).
• Неподвижная часть называется СТАТОРОМ (рамка)

При вращении рамки, пронизывающий рамку, магнитный поток изменяется во времени, вследствие чего в рамке возникает индукционный ток

Передача электроэнергии

• Для передачи электроэнергии потребителям используют линии электропередач (ЛЭП).
• При передаче электроэнергии на расстояние происходят её потери за счёт нагревания проводов (закон Джоуля - Ленца).
• Способы уменьшения тепловых потерь:

1) Уменьшение сопротивления проводов, но увеличение их диаметра (тяжелы – трудно подвешивать, и дорогостоящи – медь).

2) Уменьшение силы тока путём повышения напряжения.

Трансформатор

• Состоит из двух катушек изолированного провода, намотанных на общий стальной сердечник.

Действие трансформатора основано на

явлении электромагнитной индукции

Схема трансформатора

Первичная обмотка – катушка, на которую подают переменный ток одного напряжения

Вторичная обмотка – катушка, с которой снимают переменный ток другого напряжения

Повышающий трансформатор - трансформатор, увеличивающий напряжение.

Понижающий трансформатор - трансформатор, уменьшающий напряжение.

Влияние тепловых электростанций на окружающую среду

Основные этапы производства, передачи и потребления электроэнергии

• 1.Механическую энергию преобразуют в электрическую с помощью генераторов на электростанциях.
• 2. Электрическое напряжение повышают для передачи электроэнергии на большие расстояния.
• 3. Электроэнергию передают под высоким напряжением по высоковольтным линиям электропередач.
• 4. При распределении электроэнергии потребителям электрическое напряжение понижают.
• 5. При потреблении электроэнергии её преобразуют в другие виды энергии – механическую, световую или внутреннюю.