Elektr energiyasini ishlab chiqarish, uzatish va taqsimlash taqdimoti. Taqdimot, hisobot ishlab chiqarish va elektr energiyasidan foydalanish. Transformatorning ishlashi quyidagilarga asoslanadi

1 slayd

Zaozersk shahridagi 288-sonli maktabning 11B-sinf o'quvchilari Erina Mariya va Staritsyna Svetlana ishi.

2 slayd

Elektr energiyasi - bu texnologiyada va kundalik hayotda generator tomonidan elektr tarmog'iga etkazib beriladigan yoki iste'molchi tomonidan tarmoqdan olingan elektr energiyasi miqdorini aniqlash uchun keng qo'llaniladigan fizik atama. Elektr energiyasi, shuningdek, ulgurji bozor ishtirokchilari tomonidan ishlab chiqaruvchi kompaniyalardan va chakana bozorda elektr energiyasi iste'molchilari energiya sotuvchi kompaniyalardan sotib olinadigan mahsulotdir.

3 slayd

Elektr energiyasini yaratishning bir necha yo'li mavjud: Har xil elektr stansiyalari (GES, atom elektr stansiyasi, issiqlik elektr stansiyasi, elektr stansiyasi...) Shuningdek, muqobil manbalar (quyosh energiyasi, shamol energiyasi, Yer energiyasi)

4 slayd

Issiqlik elektr stantsiyasi (IES), qazib olinadigan yoqilg'ilarni yoqish paytida ajralib chiqadigan issiqlik energiyasini konversiyalash natijasida elektr energiyasini ishlab chiqaradigan elektr stantsiyasi. Birinchi issiqlik elektr stansiyalari 19-asr oxirida paydo boʻldi va keng tarqaldi. 20-asrning 70-yillari oʻrtalarida issiqlik elektr stansiyalari elektr stansiyalarining asosiy turi boʻlgan. Issiqlik elektr stantsiyalarida yoqilg'ining kimyoviy energiyasi avval mexanik energiyaga, keyin esa elektr energiyasiga aylanadi. Bunday elektr stantsiyasining yoqilg'isi ko'mir, torf, gaz, neft slanetsi va yoqilg'i moyi bo'lishi mumkin.

5 slayd

GES (GES), suv oqimining energiyasi elektr energiyasiga aylantiriladigan inshootlar va uskunalar majmuasi. Gidroelektrostantsiya suv oqimining zarur kontsentratsiyasini va bosimni yaratishni ta'minlaydigan gidrotexnik inshootlarning ketma-ket zanjiridan va bosim ostida harakatlanadigan suv energiyasini mexanik aylanish energiyasiga aylantiradigan energiya uskunasidan iborat bo'lib, u o'z navbatida aylanadi. elektr energiyasiga aylanadi.

6 slayd

Atom elektr stansiyasi - atom energiyasini elektr energiyasiga aylantiradigan elektr stantsiyasi. Atom elektr stansiyasidagi energiya generatori yadro reaktoridir. Ba'zi og'ir elementlar yadrolarining bo'linishi zanjirli reaktsiyasi natijasida reaktorda ajralib chiqadigan issiqlik, keyin xuddi an'anaviy issiqlik elektr stansiyalarida bo'lgani kabi elektr energiyasiga aylanadi. Qazib olinadigan yoqilg'ida ishlaydigan issiqlik elektr stantsiyalaridan farqli o'laroq, atom elektr stantsiyalari yadro yoqilg'isida ishlaydi.

7 slayd

Rivojlangan mamlakatlar yalpi ichki mahsuloti (yalpi ichki mahsuloti) o‘sishining qariyb 80% texnik innovatsiyalar hisobiga erishiladi, uning asosiy qismi elektr energiyasidan foydalanish bilan bog‘liq. Sanoat, qishloq xo'jaligi va kundalik hayotda hamma narsa bizga fanning turli sohalaridagi yangi ishlanmalar tufayli keladi. Zamonaviy jamiyatni ishlab chiqarish faoliyatini elektrlashtirishsiz tasavvur qilib bo'lmaydi. 80-yillarning oxirida, dunyodagi barcha energiya iste'molining 1/3 qismidan ko'prog'i elektr energiyasi shaklida amalga oshirildi. Keyingi asrning boshiga kelib, bu ulush 1/2 gacha ko'tarilishi mumkin. Elektr energiyasini iste'mol qilishning bunday o'sishi, birinchi navbatda, sanoatda uni iste'mol qilishning ortishi bilan bog'liq.

8 slayd

Bu esa ushbu energiyadan samarali foydalanish muammosini keltirib chiqaradi. Elektr energiyasini ishlab chiqaruvchidan iste'molchiga uzoq masofalarga uzatishda elektr uzatish liniyasi bo'ylab issiqlik yo'qotishlari oqimning kvadratiga mutanosib ravishda oshadi, ya'ni. agar oqim ikki baravar oshsa, issiqlik yo'qotishlari 4 barobar ortadi. Shuning uchun, chiziqlardagi oqim kichik bo'lishi maqsadga muvofiqdir. Buning uchun uzatish liniyasidagi kuchlanish oshiriladi. Elektr quvvati kuchlanish yuz minglab voltga yetadigan liniyalar orqali uzatiladi. Elektr uzatish liniyalaridan energiya oladigan shaharlar yaqinida bu kuchlanish pastga tushadigan transformator yordamida bir necha ming voltgacha ko'tariladi. Shaharning o'zida, podstansiyalarda kuchlanish 220 voltgacha tushadi.

Slayd 9

Mamlakatimiz katta hududni, deyarli 12 soat mintaqasini egallaydi. Bu shuni anglatadiki, ba'zi hududlarda elektr energiyasi iste'moli maksimal darajada bo'lsa, boshqalarida ish kuni allaqachon tugagan va iste'mol kamaymoqda. Elektr stansiyalari tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasidan oqilona foydalanish uchun ular alohida hududlarning elektr energetika tizimlariga birlashtiriladi: Evropa qismi, Sibir, Ural, Uzoq Sharq va boshqalar. Ushbu birlashma ish faoliyatini muvofiqlashtirish orqali elektr energiyasidan yanada samarali foydalanish imkonini beradi. individual elektr stantsiyalari. Endi turli energiya tizimlari Rossiyaning yagona energiya tizimiga birlashtirilgan.

Elektr energiyasini ishlab chiqarish, uzatish va ishlatish Savol

• O'zgaruvchan tokning to'g'ridan-to'g'ri oqimga nisbatan qanday afzalliklari bor?

• Generator - bu yoki boshqa turdagi energiyani elektr energiyasiga aylantiruvchi qurilmalar.

• Generator quyidagilardan iborat
• magnit maydonni yaratadigan doimiy magnit va o'zgaruvchan emf induktsiya qilingan o'rash

• Bizning davrimizda asosiy rolni elektromexanik indüksiyon o'zgaruvchan tok generatorlari o'ynaydi. U erda mexanik energiya elektr energiyasiga aylanadi.

• TRANSFORMER - o'zgaruvchan tokni o'zgartiruvchi qurilma, unda kuchlanish deyarli hech qanday yo'qotishsiz bir necha marta ortadi yoki kamayadi.
• Eng oddiy holatda, transformator yopiq po'lat yadrodan iborat bo'lib, uning ustiga simli o'rashli ikkita sariq o'rnatiladi. O'zgaruvchan kuchlanish manbaiga ulangan sariqlardan biri birlamchi deb ataladi va "yuk" ulangan, ya'ni elektr energiyasini iste'mol qiladigan qurilmalar ikkinchi darajali deb ataladi.

• Boshlang'ich O'rta
• o'rash o'rash
• Ulanadi
• manbaga
• ~ "yuk" ga kuchlanish
• yopiq po'lat yadro

• Transformatorning ishlash printsipi elektromagnit induksiya hodisasiga asoslanadi.

• Transformatsiya nisbati
• U1/U2 =N1/N2=K
• K>1 pasaytiruvchi transformator
• K<1трансформатор повышающий

• Elektr energiyasi yirik va kichik elektr stansiyalarida asosan elektromexanik induksion generatorlar yordamida ishlab chiqariladi. Elektr stansiyalarining bir necha turlari mavjud: issiqlik, gidroelektr va atom elektr stansiyalari.

• Issiqlik elektr stansiyalari

• Elektr energiyasining asosiy iste'molchisi sanoat bo'lib, ishlab chiqarilgan elektr energiyasining qariyb 70% ni tashkil qiladi. Transport ham asosiy iste'molchi hisoblanadi. Ko'payib borayotgan temir yo'l liniyalari elektr tortishga o'tkazilmoqda. Deyarli barcha qishloq va qishloqlar sanoat va maishiy ehtiyojlar uchun davlat elektr stansiyalaridan elektr energiyasi oladi. Sanoat tomonidan iste'mol qilinadigan elektr energiyasining qariyb uchdan bir qismi texnologik maqsadlarga (elektr payvandlash, elektr isitish va metallarni eritish, elektroliz va boshqalar) sarflanadi.

• Transformatorlar kuchlanishni o'zgartiradilar
• chiziq bo'ylab bir nechta nuqtalarda.

• Elektr energiyasiga talab doimiy ravishda oshib bormoqda. Ushbu ehtiyojni qondirishning ikki yo'li mavjud.
• Eng tabiiy va bir qarashda yagona yo'l - bu yangi kuchli elektr stantsiyalarini qurish. Ammo issiqlik elektr stantsiyalari qayta tiklanmaydigan tabiiy resurslarni iste'mol qiladi, shuningdek, sayyoramizdagi ekologik muvozanatga katta zarar etkazadi.
• Ilg'or texnologiyalar energiya ehtiyojlarini boshqacha tarzda qondirish imkonini beradi. Elektr stantsiyasining quvvatini oshirishdan ko'ra energiya samaradorligini oshirishga ustuvor ahamiyat berish kerak.

• № 966, 967

• 1) kuchlanish va oqim deyarli energiya yo'qotmasdan juda keng diapazonga aylantirilishi (o'zgartirilishi) mumkin;
• 2) o'zgaruvchan tok osongina to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylanadi
• 3) alternator ancha sodda va arzonroq.

• §§38-41 5-mashq (123-dan)
• O'YLA:
• NEGA TRANSFORMER HUM KELADI?
• "Transformatorlardan foydalanish" taqdimotini tayyorlang
• (qiziquvchilar uchun)

• Fizika. 11-sinf: umumiy ta’lim muassasalari uchun darslik: asosiy va profil. darajalari /G.Ya. Myakishev, B.B. Buxovtsev. – M: Ta’lim, 2014. – 399 b.
• O.I. Gromtseva. Fizika. Yagona davlat imtihoni. To'liq kurs. – M.: “Imtihon” nashriyoti, 2015.-367 b.
• Volkov V.A. Fizikadan universal dars ishlanmalari. 11-sinf. – M.: VAKO, 2014. – 464 b.
• Rymkevich A.P., Rymkevich P.A. O'rta maktabning 10-11-sinflari uchun fizika fanidan masalalar to'plami. - 13-nashr. – M.: Ta’lim, 2014 yil. - 160 s

Elektr iste'molchilari hamma joyda. U energiya manbalariga yaqin bo'lgan nisbatan kam joylarda ishlab chiqariladi. Elektr energiyasini keng miqyosda tejash mumkin emas. Qabul qilgandan so'ng darhol iste'mol qilinishi kerak. Shuning uchun elektr energiyasini uzoq masofalarga uzatish zarurati tug'iladi.

Keling, birinchi imkoniyatni ko'rib chiqaylik. Simlarning qarshiligini kamaytirish uchun siz past qarshilikka ega bo'lgan moddalarni (masalan, kumush yoki mis qimmatbaho metallar) ishlatishingiz yoki sim uzunligini kamaytirishingiz kerak (va energiya iste'molchiga etib bormaydi) yoki kesmani oshirishingiz kerak. simlarning maydoni (va keyin ular og'irlashadi va tayanchlar uzilishi mumkin). Ko'rib turganingizdek, birinchi imkoniyat amalda amalga oshirilmaydi.

Keling, ikkinchi imkoniyatni ko'rib chiqaylik. Transformatorni o'rganayotganda, biz kuchlanishning kuchayishi oqim kuchining pasayishi va bir xil sonlar bilan birga ekanligini ta'kidladik. Shuning uchun, generatordan oqim elektr tarmog'iga kirmasdan oldin uni yuqori kuchlanish oqimiga aylantirish (aylantirish) kerak. 10 kV dan 1000 kV gacha, ya'ni 100 marta kuchlanishni oshirib, biz oqim kuchini bir xil miqdorda kamaytiramiz. Va Joule-Lenz qonuniga ko'ra, simlarda befoyda chiqarilgan issiqlik miqdori 100 2 ga, ya'ni bir omilga kamayadi! Q=I 2 Rt Elektr energiyasini uzoq masofalarga uzatish yuqori kuchlanishda amalga oshiriladi

Generatorlar odatda 12 kV atrofida energiya ishlab chiqaradi. Elektr stantsiyalarida energiyani elektr uzatish liniyasiga kiradigan kuchaytiruvchi transformatorlar o'rnatiladi. Elektr iste'molchilari uchun kuchlanishni kamaytirish kerak. Bu pastga tushadigan transformatorlar yordamida bir necha bosqichda amalga oshiriladi.

Mamlakatimizning turli hududlarida joylashgan, yuqori voltli elektr uzatish liniyalari orqali ulangan elektr stansiyalari ularga ulangan iste’molchilar bilan birgalikda Yagona energiya tizimini tashkil etadi. Mamlakatda Yagona energiya tizimini yaratish muhim, chunki kun davomida elektr energiyasi iste'moli notekis. Biroq, texnik va iqtisodiy sharoitlar tufayli elektr energiyasini ishlab chiqarish uzluksiz bo'lishi kerak. Turli vaqt zonalaridagi hududlarning birlashgan energiya tizimlari uzluksiz energiya ta'minotini ta'minlaydi

Quyidagi muammoni ko'rib chiqing: qishloq 10 km uzoqlikda joylashgan elektr stantsiyasidan o'rtacha 120 kVt elektr energiyasini iste'mol qiladi. Elektr liniyasining empedansi 0,4 ohm. Tarmoq kuchlanishida quvvat yo'qotilishini aniqlash kerak: a) 240 V; b) B Yechish: a) P=IU. Agar siz 240 V kuchlanishda 120 kVt quvvatni uzatsangiz, u holda liniyadagi oqim kuchi erishilgan quvvat yo'qotilishi bo'ladi: b) U = V da, quvvat yo'qotilishi: Umumiy quvvatning 1% dan kamrog'i. energiya yuqori kuchlanishda uzatilsa, chiziqda yo'qoladi.

Slayd 1

Slayd 2

Slayd 3

Slayd 4

Slayd 5

Slayd 6

Slayd 7

Slayd 8

Slayd 9

Slayd 10

"Elektr energiyasini ishlab chiqarish va uzatish" mavzusidagi taqdimotni bizning veb-saytimizda mutlaqo bepul yuklab olish mumkin. Loyiha mavzusi: Fizika. Rangli slaydlar va illyustratsiyalar sinfdoshlaringiz yoki tomoshabinlaringizni jalb qilishga yordam beradi. Kontentni ko'rish uchun pleyerdan foydalaning yoki hisobotni yuklab olishni istasangiz, pleer ostidagi tegishli matnni bosing. Taqdimot 10 ta slaydni o'z ichiga oladi.

Taqdimot slaydlar

Slayd 1

Slayd 2

Slayd 3

Elektr energiyasi boshqa barcha turdagi energiyaga nisbatan shubhasiz afzalliklarga ega. U sim orqali katta masofalarga nisbatan kam yo'qotishlar bilan uzatilishi va iste'molchilar o'rtasida qulay tarzda taqsimlanishi mumkin. Asosiysi, bu energiya juda oddiy qurilmalar yordamida boshqa har qanday energiya turlariga osonlikcha aylantirilishi mumkin: mexanik, ichki, yorug'lik energiyasi va boshqalar.

Slayd 4

Yigirmanchi asr fan ijtimoiy hayotning barcha sohalarini: iqtisodiyot, siyosat, madaniyat, ta'lim va hokazolarni bosib olgan asrga aylandi. Tabiiyki, fan energiyaning rivojlanishiga va elektr energiyasini qo'llash sohasiga bevosita ta'sir qiladi. Bir tomondan, fan elektr energiyasidan foydalanish ko'lamini kengaytirishga hissa qo'shadi va shu bilan uning iste'molini oshiradi, lekin boshqa tomondan, qayta tiklanmaydigan energiya manbalaridan cheksiz foydalanish kelajak avlodlar uchun xavf tug'dirayotgan bir davrda fanning vazifalari energiya tejovchi texnologiyalarni ishlab chiqish va ularni hayotga tatbiq etishdir.

Slayd 5

Elektr energiyasidan foydalanish.

10 yil ichida elektr energiyasi iste'moli ikki barobar ortadi

Slayd 6

Keling, ushbu savollarni aniq misollar yordamida ko'rib chiqaylik. Rivojlangan mamlakatlar yalpi ichki mahsuloti (yalpi ichki mahsuloti) o‘sishining qariyb 80% texnik innovatsiyalar hisobiga erishiladi, uning asosiy qismi elektr energiyasidan foydalanish bilan bog‘liq. Aksariyat ilmiy ishlanmalar nazariy hisob-kitoblardan boshlanadi. Kompyuter hisob-kitoblaridan so'ng barcha yangi nazariy ishlanmalar eksperimental tarzda sinovdan o'tkaziladi. Va, qoida tariqasida, ushbu bosqichda tadqiqot fizik o'lchovlar, kimyoviy tahlillar va boshqalar yordamida amalga oshiriladi. Bu erda ilmiy tadqiqot vositalari xilma-xildir - ko'plab o'lchash asboblari, tezlatgichlar, elektron mikroskoplar, magnit-rezonans tomografiya va boshqalar. Eksperimental fanning ushbu asboblarining asosiy qismi elektr energiyasi bilan ishlaydi.

Slayd 7

Ammo fan nafaqat nazariy va eksperimental sohalarda elektr energiyasidan foydalanadi, balki elektr energiyasini qabul qilish va uzatish bilan bog'liq bo'lgan an'anaviy fizika sohasida ilmiy g'oyalar doimo paydo bo'ladi. Olimlar, masalan, aylanadigan qismlarsiz elektr generatorlarini yaratishga harakat qilmoqdalar. An'anaviy elektr motorlarida "magnit kuch" paydo bo'lishi uchun rotorga to'g'ridan-to'g'ri oqim berilishi kerak. Zamonaviy jamiyatni ishlab chiqarish faoliyatini elektrlashtirishsiz tasavvur qilib bo'lmaydi. 80-yillarning oxirida, dunyodagi barcha energiya iste'molining 1/3 qismidan ko'prog'i elektr energiyasi shaklida amalga oshirildi. Keyingi asrning boshiga kelib, bu ulush 1/2 gacha ko'tarilishi mumkin. Elektr energiyasini iste'mol qilishning bunday o'sishi birinchi navbatda sanoatda uni iste'mol qilishning ortishi bilan bog'liq. Sanoat korxonalarining asosiy qismi elektr energiyasi bilan ishlaydi. Yuqori elektr energiyasi iste'moli metallurgiya, alyuminiy va mashinasozlik kabi energiyani ko'p talab qiladigan sanoat tarmoqlariga xosdir. Transport ham asosiy iste'molchi hisoblanadi. Ko'payib borayotgan temir yo'l liniyalari elektr tortishga o'tkazilmoqda. Deyarli barcha qishloq va qishloqlar sanoat va maishiy ehtiyojlar uchun davlat elektr stansiyalaridan elektr energiyasi oladi.

Slayd 8

Elektr energiyasini uzatish va taqsimlash

Kuniga elektr yo'qotishlarining 1% - 0,5 million rubl yo'qotish Elektr uzatish liniyalarida (PTL) issiqlik yo'qotishlarini kamaytirish uchun siz iqtisodiy jihatdan foydasiz bo'lgan S o'tkazgichlarning kesimini oshirishingiz yoki oqim kuchini kamaytirishingiz mumkin I. Shunday qilib uzatiladigan quvvat p = IU oqimni kamaytirishda o'zgarishsiz qoladi, elektr uzatish liniyasida U kuchlanishini oshirish kerak (U-500 Kv.; 750 Kv.; 1150 Kv.; - elektr uzatish liniyasi)

Elektr energiyasini ishlab chiqarish, uzatish va iste'mol qilish

Elektr stansiyalarining turlari

• Issiqlik (TPP) - 50%
• GESlar (GES) - 20-25%
• Yadro (AES) - 15%
• Muqobil manbalar

energiya - 2 - 5% (quyosh energiyasi, termoyadroviy sintez energiyasi, suv oqimi energiyasi, shamol energiyasi)

Generator

Issiqlik elektr stansiyalari

Ichki

Energiya

(yoqilg'i energiyasi)

Mexanik

energiya

TD (bug '

Elektr

energiya

Generator

Gidroelektrostansiyalar

Mexanik

energiya

(tushgan suv)

Elektr

energiya

Generator

Atom elektr stansiyalari

Atom energiyasi

(bo'lishda

atom yadrolari)

Mexanik

energiya

Elektr

energiya

Elektr toki generatori

• Generator mexanik energiyani elektr energiyasiga aylantiradi
• Jeneratör asosida ishlaydi elektromagnit induksiya hodisasi

Oqimli ramka generatorning asosiy elementidir

• Aylanadigan qism ROTOR (magnit) deb ataladi.
• Statsionar qism STATOR (ramka) deb ataladi.

Ramka aylanganda, ramkaga kiradigan magnit oqim vaqt o'tishi bilan o'zgaradi, buning natijasida induksiyalangan oqim

Elektr uzatish

• Elektr uzatish liniyalari (PTL) iste'molchilarga elektr energiyasini uzatish uchun ishlatiladi.
• Elektr energiyasini masofadan uzatishda simlarning isishi tufayli yo'qotishlar yuzaga keladi (Joule-Lenz qonuni).
• Issiqlik yo'qotilishini kamaytirish usullari:

1) Simlarning qarshiligini kamaytirish, lekin ularning diametrini oshirish (og'ir - osib qo'yish qiyin va qimmat - mis).

2) kuchlanishni oshirish orqali oqimni kamaytirish.

Transformator

• Umumiy po'lat yadro atrofida o'ralgan izolyatsiyalangan simning ikkita rulosidan iborat.

Transformatorning ishlashi quyidagilarga asoslanadi

hodisa elektromagnit induksiya

Transformator sxemasi

Birlamchi o'rash - bitta kuchlanishning o'zgaruvchan toki bilan ta'minlangan lasan

Ikkilamchi o'rash - boshqa kuchlanishning o'zgaruvchan tokini olib tashlaydigan bobin

Ko'taruvchi transformator - kuchlanishni oshiradigan transformator.

Pastga tushadigan transformator - kuchlanishni kamaytiradigan transformator.

Issiqlik elektr stansiyalarining atrof-muhitga ta'siri

Elektr energiyasini ishlab chiqarish, uzatish va iste'mol qilishning asosiy bosqichlari

• 1.Mexanik energiya elektr stansiyalarida generatorlar yordamida elektr energiyasiga aylanadi.
• 2. Elektr tokini uzoq masofalarga uzatish uchun elektr kuchlanishi oshiriladi.
• 3. Elektr energiyasi yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalari orqali yuqori kuchlanishda uzatiladi.
• 4. Iste'molchilarga elektr energiyasini taqsimlashda elektr kuchlanishi kamayadi.
• 5. Elektr energiyasi iste'mol qilinganda u boshqa energiya turlariga - mexanik, yorug'lik yoki ichki energiyaga aylanadi.