Co nazywamy energią elektryczną

Według współczesnych koncepcji naukowych, energia Jest to ogólna miara ilościowa ruchu i interakcji wszystkich rodzajów materii, która nie powstaje z niczego i nie znika, ale może przechodzić z jednej formy w drugą zgodnie z prawem zachowania energii. Rozróżnianie energii mechanicznej, termicznej, elektrycznej, elektromagnetycznej, jądrowej, chemicznej, grawitacyjnej itp.

Dla życia człowieka najważniejsze jest zużycie energii elektrycznej i cieplnej, którą można pozyskać ze źródeł naturalnych — surowców energetycznych.

Zasoby energii — to główne źródła energii występujące w otaczającej przyrodzie.

Wśród różnych rodzajów energii wykorzystywanych przez człowieka szczególne miejsce zajmuje najbardziej uniwersalny z jej rodzajów - Energia elektryczna.

Energia elektryczna stała się powszechna dzięki następującym właściwościom:

• możliwość pozyskiwania z prawie wszystkich surowców energetycznych po rozsądnych kosztach;

• łatwość przemiany w inne formy energii (mechaniczna, termiczna, dźwiękowa, świetlna, chemiczna);

• zdolność do stosunkowo łatwego przesyłania znacznych ilości na duże odległości z ogromną prędkością i stosunkowo niewielkimi stratami;

• możliwość zastosowania w urządzeniach różniących się mocą, napięciem, częstotliwością.

Ludzkość korzysta z energii elektrycznej od lat 80. XX wieku.

Ponieważ powszechną definicją energii jest moc na jednostkę czasu, jednostką miary energii elektrycznej jest kilowatogodzina (kWh).

Główne wielkości i parametry, za pomocą których można scharakteryzować energię elektryczną, opisać jej jakość, znane są:

• napięcie elektryczne — U, V;

• prąd elektryczny — I, A;

• moc całkowita, czynna i bierna - odpowiednio S, P, Q w kilowoltoamperach (kVA), kilowatach (kW) i kilowoltoamperach biernych (kvar);

• współczynnik mocy cosfi;

• częstotliwość — f, Hz.

Aby uzyskać więcej informacji, zobacz tutaj: Podstawowe wielkości elektryczne

Energia elektryczna ma kilka cech:

• nie podlega bezpośrednio percepcji wzrokowej;

• łatwo przekształcane w inne rodzaje energii (np. termiczne, mechaniczne);

• bardzo prosto iz dużą prędkością jest przesyłany na duże odległości;

• prostota dystrybucji w sieciach elektrycznych;

• łatwy w obsłudze z maszynami, instalacjami, urządzeniami;

• pozwala na zmianę parametrów (napięcie, prąd, częstotliwość);

• łatwe do monitorowania i kontrolowania;

• jego jakość decyduje o jakości sprzętu zużywającego tę energię;

• jakość energii w miejscu jej wytworzenia nie może być gwarancją jej jakości w miejscu jej zużycia;

• ciągłość w wymiarze czasowym procesów produkcji i zużycia energii;

• procesowi przenoszenia energii towarzyszą jej straty.

Energia i moc prądu elektrycznego Samouczek ekranowy Taśma fabryczna:

Energia i moc prądu elektrycznego - 1964

Powszechne jest wykorzystanie energii elektrycznej podstawą postępu technologicznego… W każdym nowoczesnym przedsiębiorstwie przemysłowym wszystkie maszyny i mechanizmy produkcyjne napędzane są energią elektryczną.

Na przykład pozwala, w porównaniu z innymi rodzajami energii, z największą wygodą i najlepszym efektem technologicznym do przeprowadzenia obróbka cieplna materiałów (ogrzewanie, topienie, spawanie). Obecnie działanie prądu elektrycznego jest wykorzystywane na szeroką skalę do rozkładu chemikaliów i wytwarzania metali, gazów, a także do obróbki powierzchniowej metali w celu zwiększenia ich odporności mechanicznej i korozyjnej.

Aby uzyskać energię elektryczną potrzebne są zasoby energii, które mogą być odnawialne i nieodnawialne. Zasoby odnawialne obejmują te, które są całkowicie uzupełniane w ciągu życia jednego pokolenia (woda, wiatr, drewno itp.). Zasoby nieodnawialne obejmują zasoby zgromadzone wcześniej w przyrodzie, ale praktycznie nie powstałe w nowych warunkach geologicznych — węgiel, ropa naftowa, gaz.

Każdy proces technologiczny pozyskiwania energii elektrycznej oznacza pojedynczą lub wielokrotną konwersję różnych rodzajów energii. W tym przypadku nazywa się to energią pozyskiwaną bezpośrednio w przyrodzie (energia paliwa, wody, wiatru itp.) podstawowy… Energia otrzymana przez człowieka po konwersji energii pierwotnej w elektrowniach nazywa się drugi (prąd, para, gorąca woda itp.).

Sercem tradycyjnej energetyki są elektrownie cieplne (CHP), wykorzystujące energię paliw kopalnych i jądrowych oraz elektrownie wodne (HPP)… Moc jednostkowa elektrowni jest zwykle duża (setki MW mocy zainstalowanej) i są one łączone w duże systemy elektroenergetyczne. Duże elektrownie wytwarzają ponad 90% całej zużywanej energii elektrycznej i stanowią podstawę kompleksu scentralizowanego zasilania odbiorców.

Nazwy elektrowni zwykle odzwierciedlają, jaki rodzaj energii pierwotnej jest przetwarzany na jaką energię wtórną, na przykład:

• CHP przekształca energię cieplną w energię elektryczną;

• elektrownia wodna (HPP) przetwarza energię ruchu wody na energię elektryczną;

• farma wiatrowa (WPP) przetwarza energię wiatru na energię elektryczną.

Do porównawczej charakterystyki procesów technologicznych produkcji energii elektrycznej wykorzystuje się takie wskaźniki, jak efektywność wykorzystania energii, cena jednostkowa 1 kW mocy zainstalowanej elektrowni, cena wytworzonej energii elektrycznej itp.

Energia elektryczna jest przenoszona przez pole elektromagnetyczne przewodnika, proces ten ma charakter falowy. Ponadto część przesyłanej energii elektrycznej jest zużywana w samym przewodniku, to znaczy jest tracona. Tak wynika z koncepcji «Utrata prądu»… Występują straty energii elektrycznej we wszystkich elementach instalacji elektrycznej: generatorach, transformatorach, liniach elektroenergetycznych itp., a także w odbiornikach energii elektrycznej (silniki elektryczne, urządzenia elektryczne i agregaty).

Całkowite straty energii elektrycznej składają się z dwóch części: strat nominalnych, które są determinowane warunkami pracy przy trybach nominalnych i optymalnym doborem parametrów systemu zasilania oraz strat dodatkowych wynikających z odchyleń trybów i parametrów od wartości nominalne. Oszczędzanie energii elektrycznej w systemach zasilania polega na minimalizacji strat zarówno nominalnych, jak i dodatkowych.