Eng Ru
Отправить письмо

Как человеческий организм вырабатывает электричество. Электроэнергия как вырабатывается

$direct1

Как электроэнергия доходит до потребителя от электростанции до квартиры

Как электроэнергия попадает к нам в дома, какой путь она проделывает, перед тем как оказаться в наших розетках, какие схемы по передаче электроэнергии существуют и где она вырабатывается? На все эти вопросы вы найдете ответы, прочитав эту статью до конца!

Процесс передачи и распределения электроэнергии

Рисунок 1. Передача и распределение электроэнергии.

Виды электростанций.

Основными источниками электроэнергии являются электростанции. В настоящее время самыми востребованными и эффективными из них являются:

  • гидроэлектростанции (ГЭС),
  • тепловые электростанции (ТЭЦ),
  • атомные электростанции (АЭС).

Но так же для производства электроэнергии используются и геотермальные, ветровые, солнечные электростанции. В последнее время их популярность растет с каждым годом, так как эти электростанции более экологичны и безопасны для природы и человека.

Для того чтобы передать электроэнергию от электростанции к потребителю она должна пройти длинный путь через большое количество устройств.  Каких устройств и для чего они нужны, мы сейчас разберемся.

Атомная электростанция

Рисунок 2. Атомная электростанция.

Важнейшая проблема передачи электроэнергии состоит в том, что при передаче ее на большие расстояния возникают большие потери мощности тока. Основная причина этих потерь это сопротивления в проводниках, по которым передается электричество.Отсюда возникает вопрос, как снизить сопротивление в проводах?

Чтобы снизить сопротивление в проводах необходимо увеличить их площадь поперечного сечение. Но учитывая длину, на которую нужно передать электроэнергию, очевидно, что это невыгодно. Есть еще один способ, чтобы передать ту же мощность по проводам, можно уменьшить силу тока протекающего по проводам увеличив напряжение.

Этот процесс  можно сравнить с водопроводной трубой, где вода это электрический ток, труба это проводник, объем воды протекающий через трубу это мощность, давление воды это напряжение.

Теперь все понятно, увеличивать диаметр трубы, чтобы поступало больше воды не выгодно из-за большого расстояния, нужно увеличить давление напряжение, чтобы через тот же диаметр трубы протекало больше воды. Правда придётся увеличить и толщину трубы, чтобы ее не порвало, в электрике это будет увеличение толщины изоляторов, чтобы не было пробоя. Но все равно это выгодней!

Напряжение воздушных линий электропередач.

Для того чтобы повысить напряжение на электростанциях используются повышающие трансформаторы. От электростанции высокое напряжение передается по линиям электропередач (ЛЭП). Напряжение в ЛЭП зависит от длины, на которую нужно передать электроэнергию.

Чем дальше от электростанции находятся потребители, тем выше должно быть напряжение в линии электропередач, для того чтобы избежать потерь. Величина напряжения в зависимости от длины линии может быть. Самая высоковольтная ЛЭП в мире находится в России, ее напряжение 1150кВ.

  • Сверхдальние ЛЭП напряжением от 500кВ, 750кВ, 1150кВ.
  • Магистральные ЛЭП напряжением 220кВ, 330кВ.
  • Распределительные ЛЭП напряжением 35кВ, 110кВ, 150кВ.

Высокое напряжение от электростанций по ЛЭП приходит на центральные распределительные подстанции (ЦРП) которые находятся непосредственно в городах или близко к ним. Там происходит понижение напряжения, если это необходимо и распределение электроэнергии по линиям более низкого напряжения 220,110кВ. Эти линии питают подстанции соответственно 110,220кВ, которые распределены по районам города, как правило, это несколько подстанций на район.

высоковольтная ЛЭП

Рисунок 3. Высоковольтная ЛЭП.

На подстанциях 110,220кВ напряжение понижается до 6,10кВ и распределяется по трансформаторным пунктам (ТП) через кабельные линии которые проложены в земле. Один трансформаторный пункт (ТП) может питать несколько многоэтажных жилых домов. В среднем это 2, 3 или 4 в зависимости от этажности жилых дома на одну ТП.

Приходящее на ТП напряжение 6 либо 10кВ снова понижается уже до всем нам привычного 0.4кВ (220, 380В). С ТП напряжение 380В по кабельным линиям подается на жилые дома. От щитовых жилых домов, электроэнергия расходится по кабельным линиям в этажные щиты, а от этажных щитов подается в наши квартиры.  

elektrika-24.narod.ru

Сколько электричества вырабатывает человек | Русская семерка

«Волны смерти»

1

Кстати, живое электричество является причиной многих весьма странных явлений, которые наука объяснить до сих пор не в силах. Пожалуй, самое известное из них – «волна смерти», открытие которой повлекло новый этап споров о существовании души и о природе «околосмертного опыта», о котором иногда рассказывают люди, пережившие клиническую смерть.

В 2009 году в одной из американских больниц были сняты энцефолограммы у девяти умирающих людей, которых на тот момент было уже не спасти. Эксперимент проводился, чтобы разрешить давний этический спор о том, когда человека действительно мертв. Результаты были сенсационными – после смерти у всех испытуемых мозг, который уже должен был быть умерщвлён, буквально взрывался – в нем возникали невероятно мощные всплески электрических импульсов, которые никогда не наблюдались у живого человека. Они возникали через две-три минуты после остановки сердца и продолжались примерно три минуты. До этого, подобные эксперименты проводились на крысах, у которых то же самое начиналось спустя минуту после смерти и продолжалось 10 секунд. Подобное явление ученые фаталистично окрестили «волной смерти».

Научное объяснение «волнам смерти» породило множество этических вопросов. По словам одного из экспериментаторов, доктора Лакхмира Чавла, подобные всплески мозговой активности объясняются тем, что от недостатка кислорода нейроны теряют электрический потенциал и разряжаются, испуская импульсы «лавинообразно». «Живые» нейроны постоянно находятся под небольшим отрицательным напряжением – 70 миннивольт, которое удерживается, за счет избавления от положительных ионов, которые остаются снаружи. После смерти – равновесие нарушается, и нейроны быстро меняют полярность с «минуса» на «плюс». Отсюда и «волна смерти».

1

Если эта теория верна, «волна смерти» на энцефолограмме проводит ту неуловимую черту между жизнью и смертью. После нее работу нейрона восстановить нельзя, организм больше не сможет получать электрические импульсы. Иными словами, дальше врачам уже нет смысла бороться за жизнь человека.

Но, что если посмотреть на проблему с другой стороны. Предположить, что «волна смерти» - последняя попытка мозга дать сердцу электрический разряд, чтобы восстановить его работу. В таком случае, во время «волны смерти» нужно не складывать руки, а напротив использовать этот шанс для спасения жизни. Так утверждает доктор-реаниматолог, Ланс-Беккер из Пенсильванского Университета, указывая на то, что бывали случаи, когда человек «оживал» после «волны», а значит яркий всплеск электрических импульсов в человеческом теле, а потом спад, еще не могут считаться последним порогом.

russian7.ru

Как выработать «чистое» электричество? Атомная электростанция. | Техника и Интернет

Источником энергии для всех современных АЭС является уран, довольно широко распространенный радиоактивный элемент с громадным периодом полураспада. Но подойдет не весь уран, а только изотоп уран-235, доля которого всего лишь 0,7% от всех запасов. Он обладает свойством, очень полезным для атомной энергетики и оружия — делением ядра под воздействием нейтронов. При приближении нейтрона ядро атома урана-235 захватывает его, делится на две части, излучает нейтроны… и так далее, пока не закончится весь заряд. Для того чтобы цепная реакция смогла начаться, содержание «нужного» урана должно быть не менее 2%. АЭС могут работать с содержанием 3%, атомной бомбе требуется не менее 90%.

Процесс деления ядра сопровождается громадным выбросом энергии и радиоактивного излучения, и происходит, после инициации начала процесса, так быстро, что образуется ядерный взрыв. Само по себе значение количества энергии, полученной при делении одного атома, совсем не велико, но атомов очень много. Энергия, «спрятанная» в 1 килограмме обогащенного урана, занимающего объем примерно как теннисный мяч, соответствует энергии более 7 миллионов литров автомобильного бензина.

Но атомной электростанции не нужен взрыв, цепная реакция должна идти медленно, чтобы «собрать» и «вывезти» получаемую энергию. Для этого гранулы обогащенного урана прессуются в стержни вместе с тугоплавкими веществами, поглощающими нейтроны, и вводятся в зону цепной реакции очень медленно.

Выделяющаяся энергия нагревает воду, превращает ее в пар, вращающий паровые турбины как на обычных тепловых электростанциях. После выполненной работы по вращению турбины пар все еще очень горячий и обладает большим запасом неиспользованной энергии. Его необходимо охладить, т. е. потратить энергию впустую, после чего, обращенный в воду, он будет снова пригоден для использования в реакторе.

Таким образом, мы видим, что любая АЭС по сути является гигантским кипятильником, использующим для разогрева воды ядерную энергию цепной реакции. И если при расчетах к.п.д. в качестве исходной точки использовать не затраты на производство ядерного топлива, а энергию из него извлекаемую, а в качестве конечной — полученную электроэнергию, то АЭС окажется далеко позади паровоза.

И все-таки, несмотря на техническую сложность управляемой цепной реакции, атомные станции распространены повсеместно. Почему? Одно из главных преимуществ АЭС — нанесение окружающей среде минимального вреда. При отсутствии аварий и повреждений, разумеется. Тепловая электростанция, работающая на угле, выбрасывает в атмосферу куда больше радиоактивных веществ, чем нормально работающая АЭС. Тонны углерода, серы и других вредных веществ выделяются тепловыми, а не атомными электростанциями.

Но, к сожалению, чистота эта не без проблем. Добыча и обогащение урана чрезвычайно грязный и вредный для здоровья человека процесс. Транспортировка ядерного топлива — тоже источник повышенной опасности.

Сложность оборудования требует высокой квалификации обслуживающего АЭС персонала. Нарушение правил эксплуатации может стать источником катастрофы. Отработанное ядерное топливо очень токсично и опасно. Сегодня никто не знает, что с ним делать, никто не предложил надежных способов его хранения и захоронения.

Учитывая все плюсы и минусы ядерной энергетики, развитые страны постепенно отказываются от нее. По крайней мере, в том ее виде, в каком она сегодня существует. Великобритания, по заявлениям официальных лиц, не планирует строительства новых станций на своей территории. Франция словами своего посла в Беларуси назвала вопрос строительства АЭС очень сложным и требующим детального изучения.

И только нищета из осколков СССР по прежнему не видит минусов и альтернатив. Игнорируя экологические проблемы, мы упорно стремимся повторно наступить на чернобыльские грабли. Может быть, стоит призадуматься?

shkolazhizni.ru

Как человеческий организм вырабатывает электричество • Фактрум

Мы знаем о том, что человеческий организм «работает» на основе электрохимических реакций. Каким же образом наши тела способны генерировать электричество?

Вспомните школьный курс физики: в каждом атоме есть некоторое количество протонов, электронов и нейтронов. Обычно количество электронов равно числу протонов, что позволяет поддерживать нейтральный баланс частицы. Электроны расположены на разных расстояниях от центра атома с протонами и нейтронами: чем дальше от ядра вращается электрон, тем больше его потенциальная энергия. Так называемые валентные электроны (расположенные на внешних орбитах) могут покидать атом даже при незначительном стороннем воздействии. Явление перемещения электронов от одних атомов к другим и называют электрическим током.

В организме человека присутствуют множество химических веществ (например, кислород, калий, магний, кальций или натрий), реакции которых друг с другом способствуют возникновению электрической энергии. В числе прочего, это происходит в процессе так называемого «клеточного дыхания» — извлечения клетками тела энергии, необходимой для жизнедеятельности.

Каждая из молекул этих химических веществ может создавать отрицательный или положительный электрический импульс в зависимости от конкретной цели. Например, в сердце человека есть клетки, которые в процессе поддержания сердечного ритма поглощают натрий и выделяют калий, что создаёт в клетке положительный заряд. Когда заряд достигает определённого значения, клетки обретают способность воздействовать на сокращения сердечной мышцы.

«Клеточное дыхание» — лишь один из химических процессов организма, способствующих выработке электричества. Каждый человек — это сложнейшее сочетание химических соединений, взаимодействие которые рождает электрический заряд.

Понравился пост? Поддержи Фактрум, нажми:

www.factroom.ru

Как и где получается электроэнергия

Как и где получается электроэнергия

Электроэнергия получается преимущественно или на тепловых электрических станциях из тепловой энергии, выделяемой при сжигании топлива, или на гидроэлектростанциях из энергии движения воды, вращающей турбину.

В последнее время научились использовать энергию атомного распада для получения тепловой энергии, как источника для выработки электроэнергии. Первая в мире электростанция мощностью 5 тыс. кВт, построенная в Советском Союзе еще в 1954 году, работает от атомного котла — реактора.

Но и другие источники могут быть использованы для получения электроэнергии. К таким источникам относятся, например, энергия движения воздуха (ветросиловые установки), лучистая энергия солнца и многие другие. Однако роль этих источников в общей выработке электроэнергии пока еще очень мала.

Энергия движущейся воды и тепловая энергия на электростанциях непосредственно не переходит в электрическую. На тепловых электростанциях из тепловой энергии получается сначала механическая энергия, т. е. энергия движения, а уже механическая энергия переходит в электрическую. На гидроэлектростанциях энергия движущейся воды вращает ротор гидротурбины, который, в свою очередь, передает движение генератору, вырабатывающему электроэнергию. Электростанции — это своеобразные фабрики, где «сырьем» является энергия движущейся воды или топливо.

Наиболее дешевой электроэнергия получается на гидроэлектростанциях. Учитывая это, в нашей стране в послевоенные годы развернулось строительство гигантских гидроэлектростанций.

Однако получение электроэнергии от гидроэлектростанций связано и с крупными неудобствами. Сооружение их возможно не везде. Выработка электроэнергии не всегда может управляться человеком по своему усмотрению. Зимой и в конце лета, когда вода в реке убывает, выработка электроэнергии иногда сильно падает; весной же и при сильных продолжительных дождях, наоборот, получается избыток воды. Для смягчения этих недостатков и для более нормальной работы гидроэлектростанции необходимо создавать большие запасы воды. Поэтому снабжение электроэнергией только от гидроэлектростанций возможно не всег-да, не везде и не в любом количестве.

Тепловые электростанции меньше зависят от каких- либо внешних условий, могут строиться на любую мощность, в любом месте. Сооружение тепловой электростанции значительно дешевле, чем гидроэлектростанции такой же мощности, но расходы на выработку электроэнергии в них во много раз больше. Ведь на выработку электроэнергии расходуется топливо, которое надо добыть, подвезти, подготовить и правильно сжечь.

Крупные паровые электростанции потребляют огромное количество топлива. Так, например, паровая электростанция мощностью 100 тыс. кВт расходует в сутки от 1800 до 3500 тонн угля, в зависимости от его сорта и качества. Что- бы привезти такое количество угля, необходимо до полутора железнодорожных составов в сутки. Но зато такая электростанция может быть построена везде, где потребуется,- на любую необходимую мощность. Работа ее будет зависеть только от подвоза топлива, т. е. от самих людей, а не от стихийных сил природы, и вырабатывать она может, как мы увидим дальше, не только электроэнергию, но одновременно и тепловую энергию в виде пара или горячей воды для отопления городов или для нужд производства фабрик и заводов. Поэтому тепловые электростанции и получили наибольшее распространение.

imetal.in.ua

Источники электроэнергии » как делают электричество.

 

 

 

Тема: как делают электричество, источники электроэнергии.

 

В предыдущей статье, я уже рассказывал  вкратце о способах преобразования природных энергий в энергию электрическую. В этой статье хотелось больше раскрыть данную тематику и привести некоторые примеры. И так, начну обзор данной темы под названием источники электроэнергии или как делают электричество. Основной и, пожалуй, самой главной частью любой электростанции дающей электроэнергию, конечно является электрогенератор.

 

Это электрическое устройство которое способно превращать механическую работу в электричество. Внешне он похож на обычный электродвигатель, да и внутри не на много отличается. Основной принцип действия и работа, основаны на законе электромагнитной индукции Фарадея. Для выработки ЭДС необходимы два условия. Во первых это контур в виде медной обмотки и наличие магнитного потока, который, как правило, создается обычным магнитом либо дополнительной обмоткой.

 

Таким образом, для  того чтобы появилось желаемое ЭДС на выходе электрогенератора, необходимо привести в движение либо магнит или обмотку относительно друг друга. Магнитный поток, пройдя сквозь контур, в результате и создаёт электричество. Причём скорость вращения напрямую влияет на величину вырабатываемого напряжения. Теперь имея представление об электрогенераторе нам всего лишь необходимо найти источник движения для него, то есть источники электроэнергии. Давайте с Вами разберём основные источники электроэнергии.

 

 

В 1882 году великий учёный Томас Эдисон запустил первую в мире тепловую электростанцию (ТЭС), работающую на паровом двигателе. В то время паровой двигатель был лутьшим устройством для создания движения, будь то паровоза или производственного станка и конечно не удивительно, что электростанция тоже была на нём.  При нагревании воды в котле, образуется пар высокого давления, который подавался на лопасти турбины либо цилиндр с поршнем, тем самым толкая его, в результате производя механическое движение за счет нагрева воды. В качестве топлива обычно используют уголь, мазут, природный газ, торф, одним словом то, что хорошо горит.

 

Гидроэлектростанции — это специальные сооружения, построенные на местах падения реки, тем самым используя её энергию для вращения электрогенератора. Пожалуй самый безвредный способ получения электроэнергии, поскольку не происходит сжигание топлива и не оставляет после себя вредных отходов. Бежит себе вода и даёт нам электричество.

 

Атомные электростанции — в принципе очень похожи на тепловые, разница лишь в том, что в ТЭЦ используют горючее топливо для нагрева воды и получения пара, а в АЭС источником нагрева служит тепло выделяемое при ядерной реакции. То есть в реакторе находится радиоактивное вещество, как правило, УРАН, который при своём распаде выделяет большое количество теплоты, и тем самым нагревая котёл с водой, с последующим выделением пара, для вращения турбины и  электрогенератора. С одной стороны атомные электростанции очень выгодные, поскольку при своём малом количестве вещества, способны выдавать много энергии.

 

 

Хоть АЭС и предусматривает высокую степень безопасности, но все, же бывают и проколы как Чернобыльская АЭС. Да и после отработки ядерного топлива, отходы всё же остаются и их нужно куда-то девать. В общем, думаю, проблема ясна.

 

Также существует большое множество и гораздо менее используемых источников электроэнергии в отличие от основных. Это к примеру ветряные электрогенераторы, которые обычную силу ветра превращают непосредственно в электрический ток. Тут всё просто, ветряная лопасть, прикрученная к генератору, есть ветер, и есть электричество.

 

В последнее время набирают весьма большею популярность солнечные батареи, которые в отличии то электрогенератора используют иной принцип работы. По сути он основан на преобразовании солнечных лучей солнца, а точнее его фотонов.

 

Фотоэлемент состоит из двух тонких слоев полупроводникового материала, при попадании в границу соприкосновения двух полупроводников солнечной радиации, возникает ЭДС, которая впоследствии, может выдавать на своих выходных электродах электрический ток. Это, пожалуй, самые ходовые способы получения электричества, хотя их конечно больше. На этом буду заканчивать данную тему, источники электроэнергии или как делают электричество.

 

P.S. Электроэнергия, это, безусловно, хорошо, но получение её не должно оставлять после себя отходов и загрязнения окружающей среды. С этим трудно не согласится.

electrohobby.ru

Сколько электричества вырабатывает человек | Русская семерка

5. «Волны смерти»

Кстати, живое электричество является причиной многих весьма странных явлений, которые наука объяснить до сих пор не в силах. Пожалуй, самое известное из них – «волна смерти», открытие которой повлекло новый этап споров о существовании души и о природе «околосмертного опыта», о котором иногда рассказывают люди, пережившие клиническую смерть.

В 2009 году в одной из американских больниц были сняты энцефолограммы у девяти умирающих людей, которых на тот момент было уже не спасти. Эксперимент проводился, чтобы разрешить давний этический спор о том, когда человека действительно мертв. Результаты были сенсационными – после смерти у всех испытуемых мозг, который уже должен был быть умерщвлён, буквально взрывался – в нем возникали невероятно мощные всплески электрических импульсов, которые никогда не наблюдались у живого человека. Они возникали через две-три минуты после остановки сердца и продолжались примерно три минуты. До этого, подобные эксперименты проводились на крысах, у которых то же самое начиналось спустя минуту после смерти и продолжалось 10 секунд. Подобное явление ученые фаталистично окрестили «волной смерти».

Научное объяснение «волнам смерти» породило множество этических вопросов. По словам одного из экспериментаторов, доктора Лакхмира Чавла, подобные всплески мозговой активности объясняются тем, что от недостатка кислорода нейроны теряют электрический потенциал и разряжаются, испуская импульсы «лавинообразно». «Живые» нейроны постоянно находятся под небольшим отрицательным напряжением – 70 миннивольт, которое удерживается, за счет избавления от положительных ионов, которые остаются снаружи. После смерти – равновесие нарушается, и нейроны быстро меняют полярность с «минуса» на «плюс». Отсюда и «волна смерти».

Если эта теория верна, «волна смерти» на энцефолограмме проводит ту неуловимую черту между жизнью и смертью. После нее работу нейрона восстановить нельзя, организм больше не сможет получать электрические импульсы. Иными словами, дальше врачам уже нет смысла бороться за жизнь человека.

Но, что если посмотреть на проблему с другой стороны. Предположить, что «волна смерти» - последняя попытка мозга дать сердцу электрический разряд, чтобы восстановить его работу. В таком случае, во время «волны смерти» нужно не складывать руки, а напротив использовать этот шанс для спасения жизни. Так утверждает доктор-реаниматолог, Ланс-Беккер из Пенсильванского Университета, указывая на то, что бывали случаи, когда человек «оживал» после «волны», а значит яркий всплеск электрических импульсов в человеческом теле, а потом спад, еще не могут считаться последним порогом.

russian7.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта