Elektrik enerjisinin mənbələri: təsviri, növləri və xüsusiyyətləri

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Hər bir yaşayış məntəqəsində elektrik enerjisi mənbələri onun alınma üsuluna görə fərqlənir. Belə ki, çöllərdə küləyin gücündən istifadə etmək və ya yanacaq, qaz yandırdıqdan sonra istiliyi çevirmək daha məqsədəuyğundur. Dağlarda, çayların olduğu yerlərdə bəndlər tikilir və su nəhəng turbinləri hərəkətə gətirir. Elektromotor qüvvə demək olar ki, hər yerdə digər təbii enerjilər hesabına əldə edilir.

İstehlakçı qidası haradan gəlir

Elektrik enerji mənbələri külək qüvvəsinin, kinetik hərəkətin, su axınının, nüvə reaksiyasının nəticəsinin, qazın, yanacağın və ya kömürün yanmasından istilik çevrilməsindən sonra gərginlik alır. İstilik elektrik stansiyaları və su elektrik stansiyaları geniş yayılmışdır. Atom elektrik stansiyalarının sayı getdikcə azalır, çünki onlar yaxınlıqda yaşayan insanlar üçün tamamilə təhlükəsiz deyil.

Kimyəvi reaksiya istifadə edilə bilər, biz bu hadisələri avtomobil akkumulyatorlarında və məişət cihazlarında görürük. Telefonlar üçün batareyalar eyni prinsiplə işləyir. Külək deflektorları daimi küləyin olan yerlərdə istifadə olunur, burada elektrik enerjisi mənbələrinin dizaynında adi yüksək güc generatoru var.

Bəzən bir stansiya bütün şəhəri enerji ilə təmin etmək üçün kifayət etmir,və elektrik enerjisi mənbələri birləşdirilir. Belə ki, isti ölkələrdə fərdi otaqları qidalandıran evlərin damlarında günəş panelləri quraşdırılır. Tədricən ekoloji cəhətdən təmiz mənbələr atmosferi çirkləndirən stansiyaları əvəz edəcək.

Maşınlarda

Nəqliyyatda olan batareya elektrik enerjisinin yeganə mənbəyi deyil. Avtomobilin dövrələri elə qurulub ki, maşın sürərkən kinetik enerjinin elektrik enerjisinə çevrilməsi prosesi başlayır. Bu, maqnit sahəsi daxilində rulonların fırlanması elektromotor qüvvənin (EMF) görünüşünü yaratdığı generatorla bağlıdır.

Batareyanı doldurmaqla şəbəkədə cərəyan axmağa başlayır, müddəti tutumundan asılıdır. Doldurma mühərriki işə saldıqdan dərhal sonra başlayır. Yəni yanacağın yandırılması ilə enerji yaranır. Avtomobil sənayesindəki son inkişaflar nəqliyyat üçün elektrik enerjisi mənbəyinin EMF-indən istifadə etməyə imkan verdi.

Elektrikli nəqliyyat vasitələrində güclü kimyəvi batareyalar qapalı dövrədə cərəyan yaradır və enerji mənbəyi kimi xidmət edir. Burada əks proses müşahidə olunur: EMF sürücülük sisteminin rulonlarında yaranır və bu, təkərlərin fırlanmasına səbəb olur. İkincil dövrədə cərəyanlar böyükdür, sürətlənmə sürətinə və avtomobilin çəkisinə mütənasibdir.

Maqnitli bobinin prinsipi

Bobindən keçən cərəyan dəyişən maqnit axınına səbəb olur. O, öz növbəsində, maqnitlərə qaldırıcı qüvvə tətbiq edir, bu da çərçivəni iki ilə məcbur edirəks polariteli maqnitlərlə fırlanır. Beləliklə, elektrik enerjisi mənbələri avtomobillərin hərəkəti üçün qovşaq rolunu oynayır.

Tərs proses, maqnitli çərçivə kinetik enerjiyə görə sarımların içərisində fırlandıqda, alternativ maqnit axını rulonların EMF-yə çevirməyə imkan verir. Bundan əlavə, təchizatı şəbəkəsinin tələb olunan performansını təmin edən dövrədə gərginlik stabilizatorları quraşdırılır. Bu prinsipə əsasən elektrik enerjisi su elektrik stansiyalarında, istilik elektrik stansiyalarında istehsal olunur.

Dövrədəki EMF adi qapalı dövrədə də görünür. Potensial fərq dirijora tətbiq edildiyi müddətcə mövcuddur. Enerji mənbəyinin xüsusiyyətlərini təsvir etmək üçün elektromotor qüvvə lazımdır. Termin fiziki tərifi belə səslənir: qapalı dövrədə EMF dirijorun bütün gövdəsi boyunca tək müsbət yükü hərəkət etdirən xarici qüvvələrin işinə mütənasibdir.

Formula E=IR - enerji mənbəyinin daxili müqavimətindən və dövrənin qidalanan hissəsinin müqavimətinin əlavə edilməsinin nəticələrindən ibarət ümumi müqavimət nəzərə alınır.

Yarımstansiyaların quraşdırılmasına məhdudiyyətlər

Cərəyanın keçdiyi istənilən keçirici elektrik sahəsi yaradır. Enerji mənbəyi elektromaqnit dalğalarının emitentidir. Güclü qurğuların ətrafında, yarımstansiyalarda və ya generator dəstlərinin yaxınlığında insan sağlamlığına təsir göstərir. Buna görə də yaşayış binalarının yaxınlığında tikinti layihələrinin məhdudlaşdırılması üçün tədbirlər görülüb.

AktivQanunvericilik səviyyəsində, canlı orqanizmin təhlükəsiz olduğu elektrik obyektlərinə sabit məsafələr müəyyən edilir. Evlərin yaxınlığında və insanların hərəkət etdiyi yollarda güclü yarımstansiyaların tikintisi qadağandır. Güclü qurğuların hasarları və bağlı girişləri olmalıdır.

Yüksək gərginlikli xətlər binaların üstündən hündürlükdə quraşdırılır və yaşayış məntəqələrindən çıxarılır. Yaşayış məntəqəsində elektromaqnit dalğalarının təsirini aradan qaldırmaq üçün enerji mənbələri torpaqlanmış metal ekranlarla bağlanır. Ən sadə halda məftil hörgü istifadə olunur.

Ölçü vahidləri

Enerji mənbəyinin və dövrənin hər bir dəyəri kəmiyyət qiymətləri ilə təsvir edilmişdir. Bu, müəyyən bir enerji təchizatı üçün yükün layihələndirilməsi və hesablanması vəzifəsini asanlaşdırır. Ölçü vahidləri fiziki qanunlarla bir-birinə bağlıdır.

Enerji təchizatı üçün vahidlər aşağıdakılardır:

• Müqavimət: R - Ohm.
• EMF: E - Volt.
• Reaktiv və empedans: X və Z - Ohm.
• Cari: I - Amp.
• Gərginlik: U - Volt.
• Güc: P - Vat.

Serial və Paralel Elektrik Dövrələrinin qurulması

Bir neçə növ elektrik enerjisi mənbəyi birləşdirilərsə, zəncir hesablanması çətinləşir. Hər bir filialın daxili müqaviməti və keçiricilərdən keçən cərəyanın istiqaməti nəzərə alınır. Hər bir mənbənin EMF-ni ayrıca ölçmək üçün siz dövrəni açmalı və potensialı birbaşa cihaz - voltmetr ilə təchizat batareyasının terminallarında ölçməlisiniz.

Dövrə bağlandıqda cihaz daha kiçik dəyərə malik olan gərginlik düşməsi göstərəcək. Lazımi qidalanmanı əldə etmək üçün çox vaxt bir neçə mənbə tələb olunur. Tapşırıqdan asılı olaraq bir neçə növ əlaqə istifadə edilə bilər:

• Ardıcıl. Hər bir mənbənin dövrəsinin EMF əlavə olunur. Beləliklə, nominal dəyəri 2 volt olan iki batareyadan istifadə edərkən, qoşulma nəticəsində onlar 4 V alır.
• Paralel. Bu tip mənbənin tutumunu artırmaq üçün istifadə olunur, müvafiq olaraq daha uzun bir batareya ömrü var. Bu əlaqə ilə dövrənin EMF bərabər batareya reytinqləri ilə dəyişmir. Bağlantının polaritesini müşahidə etmək vacibdir.
• Kombinə edilmiş əlaqələr nadir hallarda istifadə olunur, lakin praktikada baş verir. Nəticədə EMF-nin hesablanması hər bir fərdi qapalı bölmə üçün aparılır. Budaqların cərəyanının polaritesi və istiqaməti nəzərə alınır.

Enerji təchizatı ohm

Nəticədə EMF-ni təyin etmək üçün elektrik enerjisi mənbəyinin daxili müqaviməti nəzərə alınır. Ümumiyyətlə, elektromotor qüvvə E=IR + Ir düsturu ilə hesablanır. Burada R istehlakçı müqaviməti və r daxili müqavimətdir. Gərginliyin düşməsi aşağıdakı əlaqəyə görə hesablanır: U=E - Ir.

Dövrədə axan cərəyan tam dövrənin Ohm qanununa əsasən hesablanır: I=E/(R + r). Daxili müqavimət cari gücə təsir edə bilər. Bunun baş verməməsi üçün yük üçün mənbə uyğun olaraq seçiliraşağıdakı qayda: mənbənin daxili müqaviməti istehlakçıların ümumi ümumi müqavimətindən çox az olmalıdır. Onda kiçik xəta olduğu üçün onun dəyərini nəzərə almaq lazım deyil.

Enerji təchizatı ohmlarını necə ölçmək olar?

Elektrik enerjisinin mənbələri və qəbulediciləri uyğunlaşdırılmalı olduğundan dərhal sual yaranır: mənbənin daxili müqavimətini necə ölçmək olar? Axı, bir ohmmetr ilə onlarda mövcud potensiala malik kontaktlara qoşula bilməzsiniz. Problemi həll etmək üçün göstəriciləri götürməyin dolayı üsulu istifadə olunur - əlavə kəmiyyətlərin dəyərləri tələb olunur: cərəyan və gərginlik. Hesablama r=U/I düsturuna əsasən aparılır, burada U daxili müqavimətdə gərginliyin azalması, I isə yük altında olan dövrədə cərəyandır.

Gərginlik düşməsi birbaşa enerji təchizatı terminalları arasında ölçülür. Dövrəyə məlum dəyəri R olan bir rezistor birləşdirilir. Ölçmələr aparmazdan əvvəl mənbənin EMF-ni açıq dövrə ilə - E bir voltmetrlə düzəltmək lazımdır. Daha sonra yükü birləşdirin və oxunuşları qeyd edin - U yükü. və cari I.

Daxili müqavimətdə istənilən gərginlik düşməsi U=E − U yükü. Nəticədə tələb olunan dəyəri hesablayırıq r=(E − U yükü)/I.