Почему электрическая энергия является универсальным видом энергии
Перейти к содержимому

Почему электрическая энергия является универсальным видом энергии

  • автор:

Электробезопасность

Электрическая энергия является самым универсальным и удобным для использования видом энергии, поэтому она наиболее широко применяется как в быту, так и на производстве. В каждой школе имеются мастерские, лаборатории, учебные кабинеты, столовые, в которых установлено электрическое оборудование и технические средства обучения. Дома — это свет и телевизор, магнитофон и холодильник, пылесос и утюг, швейные и стиральные машины, компьютер и микроволновые печи, и многие другие электроприборы. При правильной эксплуатации всё это оборудование безопасно, но при повреждении электрической изоляции появляется смертельная опасность для человека и животных. Если используются неисправные приборы, не соблюдаются меры предосторожности или нарушаются правила безопасности, то электроэнергия может принести непоправимый вред здоровью и даже жизни человека.

Для передачи и распределения электрической энергии служат электрические установки, которые постоянно находятся под напряжением: это воздушные и кабельные линии электропередачи, трансформаторные подстанции. Воздушные линии электропередачи представляют собой деревянные, железобетонные или металлические опоры с подвешенными к ним проводами. Кабельные линии прокладываются под землёй, поэтому на поверхности их не видно. Трансформаторные подстанции — это сооружения, внутри которых устанавливается необходимое электрическое оборудование. При проникновении на территорию этих сооружений, человек подвергает себя смертельной опасности.

Для того чтобы лучше понять опасность поражения электрическим током, необходимо иметь чёткое представление о его воздействии на организм человека и факторах, влияющих на исход электротравмы. Самой опасной особенностью электрического тока является то, что он невидим, не имеет запаха, протекание электрического тока по токоведущим частям не сопровождается звуком, поэтому человек без специальных приборов не может определить его наличие. Человек может только почувствовать его воздействие. К сожалению часто это бывает последним, что человек почувствовал в своей жизни. Электрический ток всегда поражает внезапно, когда человек оказывается «включенным» в электрическую цепь, при этом ток повреждает все органы и ткани, через которые он протекает. Поражение электрическим током может произойти при приближении к месту падения на землю или на деревья, здания и сооружения оборванного провода линии электропередачи. При напряжении более 1000 Вольт поражение может произойти без прикосновения к токоведущим частям, достаточно приблизиться на недопустимо близкое расстояние к ним. При обрыве провода или повреждении кабельной линии, электрический ток начинает растекаться по земле и, если приблизиться к месту замыкания на землю на расстояние менее 10 метров, можно попасть под действие шагового напряжения.

Степень поражения электрическим током зависит от состояния окружающей среды: влажности, наличия токопроводящих полов, химически активных паров и газов. Наибольшую опасность электрический ток представляет в увлажнённых местах: на улице, в подвалах, сараях и гаражах.

Особенно опасен электрический ток для детей и подростков, так как они по своим физическим данным более чувствительны к его действию.

Во избежание несчастных случаев от действия электрического тока, необходимо помнить и выполнять следующие правила электробезопасности:

1. Не устраивайте временные электропроводки.

2. Не вешайте на провода электропроводки посторонние предметы.

3. Не закрашивайте и не белите провода электропроводки.

4. Не вбивайте гвозди в штукатурку в местах, где может проходить электропроводка.

5. Не вытягивайте штепсельные вилки из розетки за шнур.

6. Не пользуйтесь неисправными или самодельными электрическими, электронагревательными приборами и инструментом, а также электроприборами с нарушенной изоляцией.

7. Не используйте оголённые концы провода в качестве штепсельной вилки.

8. Не нарушайте порядок включения приборов в электрическую сеть (сначала шнур подключается к прибору, например к сотовому телефону, а затем в розетку). Отключается наоборот (сначала из розетки, а затем от прибора).

9. Не прикасайтесь одновременно к электроприборам, выключателям, розеткам, патронам и заземлённым металлическим предметам (водопроводным трубам, батареям отопления, газопроводам и т.д.).

10. При использовании переносных приборов не закладывайте шнуры за газовые, отопительные и водопроводные приборы.

11. Не пользуйтесь включёнными в сеть переносными электроприборами и лампами в сырых помещениях: сараях, ванных, уборных, подвалах, погребах, банях или других помещениях с земляными полами и вне помещений: в садах, огородах.

12. Не пользуйтесь выключателями, штепсельными розетками без защитных крышек, не прикасайтесь к осветительной арматуре мокрыми руками или влажной тряпкой, при замене или чистке ламп или электроприборов — их необходимо отключать от сети.

13. Не заполняйте водой из водопроводного крана включённые в сеть чайники, кофейники и т.д.

14. Постоянно следите за исправным состоянием электропроводки, плавких предохранителей, автоматических выключателей, устройств защитного отключения, электрощитков, выключателей, штепсельных розеток, ламповых патронов и другого электрооборудования.

15. Не пытайтесь самостоятельно производить ремонт электропроводки, приборов и электрооборудования, а пригласите для этого специалиста-электрика.

16. Не сооружайте под воздушными линиями электропередачи постройки, не складируйте материалы, сено, солому, не устраивайте радио- и телевизионные антенны, не устраивайте стоянки автомашин и т.д.

18. Не влезайте на опоры воздушных линий электропередачи, не допускайте игр под воздушными линиями электропередачи, не производите набросы на провода проволоки и других предметов.

19. Не запускайте воздушных змеев вблизи электрических воздушных линий.

20. Не приближайтесь к проводам воздушных линий электропередачи при обрезке деревьев.

21. Не осуществляйте рыбную ловлю в местах прохождения воздушных линий электропередачи.

22. Не подходите на расстояние менее 10 метров к оборванному проводу воздушной линии электропередачи.

23. Не заходите за ограждения трансформаторных подстанций, в помещения подстанций и на строительные площадки, где могут применяться временные электропроводки.

24. Не открывайте дверцы распределительных устройств в подъездах и подвалах жилых домов.

25. При обнаружении оборванного провода воздушной линии электропередачи, повреждённой кабельной линии или открытой двери трансформаторной подстанции немедленно сообщите диспетчеру электросетей (в зависимости от территориальной принадлежности) по имеющимся телефонным номерам:

В г.Лида: 52-25-92 или 52-26-54 В г.п.Вороново: 2-17-03

В г.Новогрудок: 2-29-92 В г.п.Кореличи: 2-14-89

  • Главная
  • Одно окно
    • Контакты
    • Обращения
    • Административные процедуры
    • Обработка персональных данных
    • Телефонный справочник
    • Гостевая книга
      • Оставить запись
      • Руководство школы
      • Педагогический коллектив
      • Юридические сведения
      • Микрорайон школы
      • Нормативная правовая база
      • История, традиции, достижения
      • Учителю-предметнику
      • Классному руководителю
      • Сетевые сообщества педагогов
      • Аттестация
      • Профсоюз
      • Методическое обеспечение
      • Инновационный опыт
      • Курсовая подготовка
      • В помощь педагогу
      • Выпускнику
        • Профориентация
        • Централизованное тестирование
        • Экзамены
        • Платные услуги
          • Нормативное правовое регулирование
          • 1 класс
          • 2 класс
          • 3 класс
          • 4 класс
          • 5 класс
          • 6 класс
          • 7 класс
          • 8 класс
          • 9 класс
          • 10 класс
          • 11 класс
          • Азбука безопасности
            • Безопасные каникулы
            • Безопасное лето
            • Безопасная зима
            • Дорога без опасности
            • Электробезопасность
            • Безопасность на ЖД
            • Пожарная безопасность
            • Безопасность на воде
            • Учащимся
            • Телефоны доверия
            • Родителям
            • Педагогам
            • Инклюзивное образование
            • Планы мероприятий
            • Отчеты по мероприятиям
            • Профилактика наркомании
            • Профилактика безопасного поведения
            • Профилактика киберпреступлений
            • Профилактика алкоголизма и табакокурения
            • Профилактика преступлений и правонарушений
            • Профилактика дорожно-транспортного травматизма
            • Профилактика риска суицидального поведения
            • Профилактика экстремистского поведения
            • Профилактика насилия
            • Профилактика буллинга
            • Преступления против половой свободы и половой неприкосновенности несовершеннолетних
            • ПРОФИЛАКТИКА ВОВЛЕЧЕНИЯ ПОДРОСТКОВ И МОЛОДЁЖИ В НЕФОРМАЛЬНЫЕ ГРУППЫ ДЕСТРУКТИВНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ
            • Профилактика компьютерной зависимости
            • Поезд Памяти 2024
            • Государственная символика
            • Знаменная группа
            • Карта сайта
            • ИБЦ
              • Нормативная база ИБЦ
              • Электронные учебники
              • Электронные интернет ресурсы
              • О пользе чтения
              • БиблиоГид
              • Перечни учебно-методических изданий
              • Информация для родителей
              • Береги школьный учебник
              • Библиотека в СМИ
              • Фото-панорама библиотечных событий

              Что называется электрической энергией

              Согласно современным научным представлениям, энергия – это общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи, которая не возникает из ничего и не исчезает, а только может переходить из одной формы в другую в соответствии с законом сохранения энергии. Различают энергию механическую, тепловую, электрическую, электромагнитную, ядерную, химическую, гравитационную и др.

              Для жизнедеятельности человека наиболее важное значение имеет потребление электрической и тепловой энергии, которые возможно извлекать из природных источников – энергоресурсов.

              Энергоресурсы – это первичные источники энергии находящиеся в окружающей природе.

              Электрическая энергия

              Среди различных видов энергии, используемых человеком, особое место занимает наиболее универсальный из ее видов – электрическая энергия.

              Широкое распространение электрическая энергия получила благодаря следующим ее свойствам:

              • возможность получения практически из любых энергоресурсов при умеренных затратах;
              • простоте трансформации в другие формы энергии (механическую, тепловую, звуковую, световую, химическую);
              • способность сравнительно легко передаваться в значительных количествах на большие расстояния с огромной скоростью и относительно небольшими потерями;
              • возможность использования в устройствах, различающихся по мощности, напряжению, частоте.

              Электрической энергией человечество пользуется с 80-х годов XIX века.

              Поскольку общее определение энергии – это мощность за единицу времени, то единица измерения электрической энергии представляет собой киловатт за час (кВт·ч).

              Использование электрической энергии

              Основными величинами и параметрами, с помощью которых можно охарактеризовать электрическую энергию, описать ее качество, есть общеизвестные:

              • электрическое напряжение – U, В;
              • электрический ток – I, А;
              • полная, активная и реактивная мощности – S, P, Q в киловольт-амперах (кВА), киловаттах (кВт) и киловольт-амперах реактивных (квар) соответственно;
              • коэффициент мощности cosфи;
              • частота – f, Гц.

              Трансформаторная подстанция

              Электрическая энергия имеет ряд особенностей:

              • она непосредственно не подлежит визуальному восприятию;
              • легко превращается в иные виды энергии (например, в тепловую, механическую);
              • достаточно просто и с большой скоростью передается на большие расстояния;
              • простота ее распределения в электрических сетях;
              • проста в использовании с помощью машин, установок, приборов;
              • позволяет изменять свои параметры (напряжение, ток, частота);
              • удобна для контроля и управления;
              • качество ее определяет качество работы оборудования, которое потребляет эту энергию;
              • качество энергии в месте производства не может служить гарантией ее качества в месте потребления;
              • неразрывность во временном измерении процессов производства и потребления энергии;
              • процесс передачи энергии сопровождается ее потерями.

              Одно из замечательных и ценнейших свойств электрической энергии состоит в том, что ее можно передавать на большие расстояния. Электричество помогает человеку побеждать пространство. Стальной вал может приводить в действие машины, находящиеся на расстоянии десятков метров.

              Горячую воду или пар — по хорошо изолированным трубам можно получать с расстояния в несколько километров. Но только электроэнергию можно передавать на многие сотни километров. Однако не сразу удалось передавать электроэнергию на сотни километров.

              На пути развития дальних электропередач встали немалые трудности. Большой помехой оказалось нагревание проводов током — потеря драгоценной электрической энергии на бесполезное образование тепла. Ведь с электростанций приходится передавать энергию очень большой мощности, и при значительном расстоянии ее потери становятся огромными.

              Как бороться с ними, как уменьшить вредное нагревание проводов? Делать провода более толстыми? Тогда уменьшится их сопротивление току, а значит и нагревание.

              Однако расчет показывает, что для передачи на расстояние 100 км тока в 40 000 кВт при рабочем напряжении 380 В с потерей в 15% пришлось бы проложить медный брус толщиной 1,5 м 2 . Понятно, что такое решение практически непригодно. Но нашелся другой путь решения этой задачи.

              Нагревание проводов зависит от величины тока: чем она больше, тем больше и потеря энергии на нагревание. Значит, чтобы снизить потерю энергии, надо по возможности уменьшить ток. А для этого необходимо повысить напряжение. Это и делают на электростанциях повышающие трансформаторы.

              Возможность передавать электрическую энергию на большие расстояния имеет огромное значение. Перевозка топлива по железным дорогам обходится очень дорого и загружает транспорт. Гораздо выгоднее сжигать топливо на месте, в топках электростанций, а полученную электрическую энергию передавать по проводам на десятки и сотни километров.

              Линии передач — металлические каналы электрической энергии — связывают электростанции между собой и объединяют их в энергетические системы. Это позволяет лучше и выгоднее использовать мощность различных станций — тепловых, речных, атомных — и лучше обслуживать потребителей энергии.

              Гидростанции не всегда могут работать одинаково: в разное время года в реке протекает различное количество воды. Когда воды много, большая часть нагрузки приходится на гидростанции, а теплоэлектростанции, включенные в ту же систему, в это время могут сэкономить топливо. Во время же мелководья тепловые станции пускают в ход большее число турбин и генераторов, так что общее количество энергии в системе не уменьшается. Города и заводы равномерно снабжаются энергией.

              Сами потребители также в разное время берут неодинаковое количество электроэнергии. Слыхали ли вы выражение «часы пик»? Это — вечерние часы, когда везде включается освещение, а заводы еще продолжают работать. В эти часы нужно особенно много энергии.

              Объединение станций в общую систему дает возможность включать в это время резервные мощности, а когда количество потребляемой энергии уменьшается — выключать их. Объединение электростанций позволяет более маневренно использовать их мощности.

              Но бывает и так, что та или другая электростанция или линия передачи временно перестает работать из-за аварии или ремонта. Без объединения станций целый район лишился бы электрической энергии, остановились бы заводы. А при объединении станций в единую энергетическую систему одни станции замещают другие и потребители бесперебойно снабжаются электроэнергией.

              Обычно электростанции и потребители электроэнергии соединяются линиями электропередачи в замкнутые кольцевые системы, и, если прекращается подача электрической энергии с одной стороны кольца, потребители продолжают получать ее по линиям электропередачи с другой стороны.

              Диафильм фабрики экранных учебно-наглядных пособий «Энергия и мощность электрического тока»:

              Широкое использование электроэнергии является основой технического прогресса. На любом современном промышленном предприятии все производственные машины и механизмы приводятся в движение электрической энергией.

              Так, например, она позволяет по сравнению с другими видами энергии с наибольшими удобствами и наилучшим технологическим эффектом осуществлять термическую обработку материалов (нагрев, плавка, сварка). В настоящее время в больших масштабах используется действие электрического тока для разложения химических веществ и получения металлов, газов, а также для поверхностной обработки металлов с целью повышения их механической и коррозийной устойчивости.

              Для получения электрической энергии необходимы энергетические ресурсы, которые могут быть возобновляемые и невозобновляемые. К возобновляемым ресурсам относят те, которые полностью восстанавливаются в пределах жизни одного поколения (вода, ветер, древесина и т. д.). К невозобновляемым ресурсам относят ранее накопленные в природе, но в новых геологических условиях практически не образующиеся – уголь, нефть, газ.

              Ветряная электростанция

              Любой технологический процесс получения электрической энергии подразумевает однократное или многократное преобразование различных видов энергии. При этом энергия, непосредственно извлекаемая в природе (энергия топлива, воды, ветра, и т. д.), называется первичной. Энергия, получаемая человеком после преобразования первичной энергии на электростанциях, называется вторичной (электрическая энергия, энергия пара, горячей воды и т. д.).

              Основу традиционной энергетики составляют тепловые электрические станции (ТЭС), использующие энергию органического топлива и ядерного горючего, и гидроэлектростанции (ГЭС). Единичная мощность электростанций, как правило, велика (сотни МВт установленной мощности) и они объединены в крупные энергосистемы. На больших электростанциях вырабатывается более 90 % всей потребляемой электроэнергии, и они составляют основу комплекса централизованного электроснабжения потребителей.

              Производство электричсекой энергии

              В названиях электростанций обычно отражено какой вид первичной энергии в какую вторичную преобразуется, например:

              • тепловая электрическая станция (ТЭС) преобразует энергию тепла в электричество;
              • гидроэлектростанция (ГЭС) преобразует энергию движения воды в электроэнергию;
              • ветроэлектростанция (ВЭС) преобразует энергию ветра в электрическую энергию.

              Для сравнительной характеристики технологических процессов производства электрической энергии используют такие показатели, как коэффициент полезного использования энергии, удельная стоимость 1 кВт установленной мощности электростанции, себестоимость вырабатываемой электроэнергии и т. п.

              Передача электроэнергии на расстояние

              Электрическую энергию передает электромагнитное поле проводника, этот процесс имеет волновой характер. Причем часть электроэнергии, которая передается, расходуется в самом проводнике, т. е. теряется. Отсюда вытекает понятие «потери электроэнергии». Потери электроэнергии есть во всех элементах электрической системы: генераторах, трансформаторах, линиях электропередачи и т. п., а также в электроприёмниках (электрических двигателях, электротехнологических устройствах и агрегатах).

              Общая потеря электроэнергии складывается из двух частей: номинальных потерь, которые определяются условиями работы при номинальных режимах и оптимальном выборе параметров системы электроснабжения, и дополнительных потерь, обусловленных отклонением режимов и параметров от номинальных значений. Экономия электроэнергии в системах электроснабжения основывается на минимизации как номинальных, так и дополнительных потерь.

              Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

              Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

              Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

              каковы основные преимущества электрической энергии перед другими видами энергии?

              Достаточно просто передается на большие расстояния, способность преобразовываться в другие виды энергии (например тепловая) , высокий КПД двигателей, работающих на данной энергии, практически не загрязняет окружающую среду и т. д.

              Остальные ответы

              Преимущества электрической энергии:

              -Низкая стоимость централизованного производства электрической энергии.

              -Электрическая энергия легко, быстро и экономично передаётся на дальние расстояния.

              -Электрическая энергия легко преобразуется в другие виды энергии.

              -Потребители электрической энергии отличаются высокой экономичностью и экологической чистотой (чего нельзя сказать о местах её производства).

              Электроэнергетические сети предназначены для передачи и распределения электрической энергии от источников к электроприемникам. Они позволяют передавать большие количества энергии на значительные расстояния с малыми потерями, что является одним из основных преимуществ электрической энергии по сравнению с другими видами энергии.
              Из всех возможных классов электромеханических преобразователей энергии практическое применение находят только индуктивные преобразователи, в которых преобразование энергии происходит за счет изменения индуктивности (потокосцеплений) обмоток, расположенных на двух основных частях — статоре и роторе. При этом преимущественно цилиндрический вращающийся ротор располагается внутри статора, также имеющего форму полого цилиндра. В отдельных установках ротор, имеющий форму кольца, располагают снаружи статора, и такие машины называют машинами с внешним ротором электромеханических преобразователей.
              Ротор электрической машины переменного тока может не иметь обмоток возбуждения. В таких машинах магнитное поле возбуждения создастся постоянными магнитами и они называются генераторами с постоянными магнитами.
              Явно выраженные конструкции полюсов на статоре и роторе принадлежат индукторным или параметрическим машинам, в которых преобразование энергии осуществляется за счет периодического изменения маг- пи того сопротивления воздушного зазора. Конструктивные исполнения
              индукторных машин весьма разнообразны. Они могут иметь два статора с размещенной между ними обмоткой возбуждения и два ротора, или один статор и ротор с явно выраженными, так называемыми когтеобразными полюсами, при этом обмотка возбуждения располагается или на роторе, или в торцевых частях статора.
              Хорошую перспективу имеют также и генераторы торцового исполнения, в которых статор и ротор выполняются в форме дисков и в которых преобразование энергии осуществляется в воздушном промежутке между этими дисками.

              Способы получения и использования электрической энергии и энергии магнитного поля

              Электрическая энергия – энергия движущихся по электрической цепи электронов (электрического тока).

              Электрическая энергия применяется для:

              • получения механической энергии с помощью электродвигателей и осуществления механических процессов обработки материалов: дробления, измельчения, перемешивания;
              • для проведения электрохимических реакций;
              • получения тепловой энергии в электронагревательных устройствах и печах;
              • для непосредственной обработки материалов (электроэррозионная обработка).

              Перечислим преимущества электрической энергии перед другими видами энергии:

              • Без электрической энергии невозможна нормальная жизнь современного общества.
              • Электрическая энергия является практически единственным видом энергии для искусственного освещения.
              • Электрическую энергию легко преобразовать в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую, химическую и др.), и наоборот, в электрическую энергию легко преобразуются любые другие виды энергии
              • Электрическую энергию можно передавать практически на любые расстояния. Электрическую энергию удобно дробить на любые части в электрических цепях (мощность приемников электроэнергии может быть различна)
              • Процессы получения, передачи и потребления электроэнергии легко поддаются автоматизации, благодаря точности и чувствительности электрических методов контроля и управления.
              • Процессы, в которых используется электрическая энергия, допускают простое управление (нажатие кнопки, выключателя и т.д.) Использование электрической энергии позволяет повысить производительность труда во всех областях деятельности человека, автоматизировать почти все технологические процессы.

              К недостаткам электрической энергии можно отнести невозможность запасать ее в больших количествах и сохранять эти запасы длительное время.

              Электрическая и магнитная энергии тесно взаимосвязаны друг с другом. Магнитная энергия – это энергия постоянных магнитов, обладающих большим запасом энергии, но плохо отдающих ее. Электрический ток создает вокруг себя протяженные, сильные магнитные поля, поэтому чаще всего говорят об электромагнитной энергии.

              Электромагнитная энергия – это энергия электромагнитных волн, т.е. движущихся электрического и магнитного полей. Она включает видимый свет, инфракрасные, ультрафиолетовые, рентгеновские лучи и радиоволны.

              Таким образом, электромагнитная энергия – это энергия излучения. Излучение переносит энергию в форме энергии электромагнитной волны. Когда излучение поглощается, его энергия преобразуется в другие формы, например в теплоту.

              :: :: ::
              Издательство «БИНОМ. Лаборатория знаний» 2005-2024 г. © Все права защищены.
              127473, г. Москва, улица Краснопролетарская, д. 16, стр. 1 Тел.: (495) 181-53-44

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *