מה שנקרא אנרגיה חשמלית

על פי תפיסות מדעיות מודרניות, אֵנֶרְגִיָה זהו מדד כמותי כללי לתנועה ואינטראקציה של כל סוגי החומר, שאינו נובע יש מאין ואינו נעלם, אלא יכול לעבור רק מצורה אחת לאחרת בהתאם לחוק שימור האנרגיה. בידול של אנרגיה מכנית, תרמית, חשמלית, אלקטרומגנטית, גרעינית, כימית, כבידה וכו'.

עבור חיי אדם, הדבר החשוב ביותר הוא צריכת אנרגיה חשמלית ותרמית, שניתן להפיק ממקורות טבעיים - משאבי אנרגיה.

משאבי אנרגיה - אלו הם מקורות האנרגיה העיקריים המצויים בטבע שמסביב.

בין סוגי האנרגיה השונים המשמשים את האדם, מקום מיוחד תופס על ידי הסוגים האוניברסליים ביותר שלו - אנרגיה חשמלית.

אנרגיה חשמלית הפכה לנפוצה בשל המאפיינים הבאים:

• יכולת להשיג כמעט מכל משאבי האנרגיה בעלויות סבירות;

• קלות הטרנספורמציה לצורות אחרות של אנרגיה (מכנית, תרמית, קול, אור, כימי);

• היכולת לשדר בקלות יחסית בכמויות משמעותיות למרחקים ארוכים במהירות עצומה ובאיבוד קטן יחסית;

• אפשרות השימוש במכשירים שונים בכוח, מתח, תדר.

האנושות משתמשת באנרגיה חשמלית מאז שנות ה-80.

מכיוון שההגדרה המקובלת של אנרגיה היא הספק ליחידת זמן, יחידת המדידה לאנרגיה חשמלית היא קילוואט שעה (קוט"ש).

הכמויות והפרמטרים העיקריים, שבאמצעותו ניתן לאפיין אנרגיה חשמלית, לתאר את איכותה, ישנם ידועים:

• מתח חשמלי - U, V;

• זרם חשמלי - I, A;

• הספק כולל, פעיל ותגובתי בהתאמה S, P, Q בקילו-וולט-אמפר (kVA), קילוואט (kW) וקיל-וולט-אמפר תגובתי (kvar);

• גורם כוח cosfi;

• תדר - f, הרץ.

לפרטים נוספים ראה כאן: כמויות חשמל בסיסיות

לאנרגיה חשמלית מספר מאפיינים:

• לא כפוף ישירות לתפיסה חזותית;

• הופך בקלות לסוגים אחרים של אנרגיה (למשל תרמית, מכנית);

• פשוט מאוד ובמהירות גבוהה הוא מועבר למרחקים ארוכים;

• פשטות ההפצה שלו ברשתות חשמל;

• קל לשימוש עם מכונות, התקנות, מכשירים;

• מאפשר לך לשנות את הפרמטרים שלך (מתח, זרם, תדר);

• קל לניטור ובקרה;

• איכותו קובעת את איכות הציוד שצורך אנרגיה זו;

• איכות האנרגיה במקום הייצור אינה יכולה לשמש ערובה לאיכותה במקום הצריכה;

• המשכיות בממד הזמן של תהליכי ייצור וצריכת אנרגיה;

• תהליך העברת האנרגיה מלווה בהפסדים שלה.

האנרגיה והעוצמה של רצועת סרטי מפעל הדרכה על מסך זרם חשמלי:

אנרגיה והספק של זרם חשמלי - 1964

השימוש הנרחב בחשמל הוא עמוד השדרה של הקידמה הטכנולוגית... בכל מפעל תעשייתי מודרני, כל מכונות ומנגנוני הייצור מונעים על ידי אנרגיה חשמלית.

לדוגמה, הוא מאפשר, בהשוואה לסוגי אנרגיה אחרים, בנוחות הגדולה ביותר ובאפקט הטכנולוגי הטוב ביותר לביצוע טיפול בחום של חומרים (חימום, התכה, ריתוך). כיום, פעולת הזרם החשמלי משמשת בקנה מידה גדול לפירוק כימיקלים וייצור מתכות, גזים וכן לטיפול פני השטח של מתכות על מנת להגביר את עמידותן המכנית והקורוזיה.

להשיג אנרגיה חשמלית דרושים משאבי אנרגיה שיכולים להיות מתחדשים ולא מתחדשים. משאבים מתחדשים כוללים את אלו שמתמלאים מחדש לחלוטין במהלך חייו של דור אחד (מים, רוח, עץ וכו'). משאבים לא מתחדשים כוללים את אלה שהצטברו קודם לכן בטבע, אך למעשה לא נוצרו בתנאים גיאולוגיים חדשים - פחם, נפט, גז.

כל תהליך טכנולוגי להשגת אנרגיה חשמלית מרמז על המרה בודדת או חוזרת של סוגים שונים של אנרגיה. במקרה זה, זה נקרא האנרגיה המופקת ישירות בטבע (אנרגיה של דלק, מים, רוח וכו') יְסוֹדִי... האנרגיה שמקבל אדם לאחר המרת האנרגיה הראשונית בתחנות כוח נקראת שְׁנִיָה (חשמל, קיטור, מים חמים וכו').

בלב האנרגיה המסורתית עומדות תחנות כוח תרמיות (CHP), המשתמשות באנרגיה של דלק מאובנים ודלק גרעיני, ו תחנות כוח הידרואלקטריות (HPP)... קיבולת היחידה של תחנות כוח היא בדרך כלל גדולה (מאות MW של קיבולת מותקנת) והן משולבות למערכות חשמל גדולות. תחנות כוח גדולות מייצרות יותר מ-90% מכלל החשמל הנצרך והן מהוות את הבסיס למכלול אספקת החשמל הריכוזית של הצרכנים.

שמות תחנות כוח בדרך כלל משקפים איזה סוג של אנרגיה ראשונית מומרת לאיזו אנרגיה משנית, למשל:

• CHP ממיר אנרגיה תרמית לאנרגיה חשמלית;

• מפעל הידרואלקטרי (HPP) ממיר את אנרגיית תנועת המים לחשמל;

• חוות רוח (WPP) ממירה אנרגיית רוח לחשמל.

לצורך אפיון השוואתי של התהליכים הטכנולוגיים של ייצור החשמל, נעשה שימוש באינדיקטורים כמו יעילות השימוש באנרגיה, המחיר הספציפי של 1 קילוואט מההספק המותקן של תחנת הכוח, מחיר החשמל המופק וכו'.

אנרגיה חשמלית מועברת על ידי השדה האלקטרומגנטי של המוליך, לתהליך זה יש אופי גל. בנוסף, חלק מהאנרגיה החשמלית המועברת מושקע במוליך עצמו, כלומר, הוא הולך לאיבוד. זה מה שהמושג מרמז "אובדן חשמל"... קיים אובדן חשמל בכל מרכיבי מערכת החשמל: גנרטורים, שנאים, קווי חשמל וכדומה, וכן במקלטי חשמל (מנועי חשמל, מכשירים חשמליים ואגרגטים).

אובדן החשמל הכולל מורכב משני חלקים: הפסדים נומינליים, הנקבעים על פי תנאי ההפעלה במצבים נומינליים והבחירה האופטימלית של הפרמטרים של מערכת אספקת החשמל, והפסדים נוספים עקב חריגה של המצבים והפרמטרים מהפרמטרים. ערכים נומינליים. חיסכון בחשמל במערכות אספקת חשמל מבוסס על מזעור הפסדים נומינליים ונוספים כאחד.