УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ
Седых Олег Сергеевич
Производство
Как вы знаете, электроэнергия производиться на электростанциях разного вида: тепловые, гидро-, атомные, ветреные. В каждой из них разные виды энергии преобразуются в электрическую. Однако, процесс преобразования немного схож, по той причине, что в электрическую преобразуется механическая энергия!
Устройство для преобразования механической энергии в электрическую называется электрогенератор.
А вот об особенностях каждого вида электростанций, мы поговорим на уроке.
Передача
Известно, что крупные теплоэлектростанции строят вблизи угольных месторождений или крупных газопроводов, гидроэлектростанции возводят на крупных реках, а атомные электростанции – не ближе 30–50 км от больших городов, где расположены основные потребители электроэнергии. Другими словами, электроэнергия производится вдали от мест её потребления. Следовательно, она должна быть передана к местам её потребления, для чего служат линии электропередачи (ЛЭП).
А знаете ли вы, что при типичной мощности генератора электростанции 500 МВт и напряжении 10 кВ сила тока в проводах составляет 50 тысяч ампер? Такой ток, согласно закону Джоуля-Ленца, при сопротивлении лини электропередачи всего 1 Ом ежесекундно будет выделять столько же теплоты, сколько миллион электрочайников, включённых одновременно!
По закону Джоуля-Ленца (вспомните формулу!) существуют две возможности для снижения потерь электроэнергии: уменьшить сопротивление линии электропередачи (R) или уменьшить в ней силу тока (I).
Рассмотрим первую возможность. Для уменьшения сопротивления нужно либо уменьшить длину проводов (и энергия не дойдёт до потребителя), либо увеличить их толщину (и тогда они станут тяжёлыми и могут обломить опоры). Как видите, первая возможность невыполнима на практике.
Посмотрите как устроены ЛЭП. Прежде чем передавать электроэнергию на большие расстояния, значительно повышают напряжение на специальных подстанциях. Мощность при этом (по ЗСЭ) не изменяется, а следовательно сила тока уменьшается. И уменьшаются тепловые потери.
Для преобразования напряжения и силы тока используется трансформатор.