Това, което се нарича електрическа енергия

Според съвременните научни концепции, енергия Това е обща количествена мярка за движението и взаимодействието на всички видове материя, която не възниква от нищо и не изчезва, а само може да премине от една форма в друга в съответствие със закона за запазване на енергията. Разграничаване на механична, термична, електрическа, електромагнитна, ядрена, химическа, гравитационна енергия и др.

За човешкия живот най -важно е потреблението на електрическа и топлинна енергия, която може да бъде извлечена от естествени източници — енергийни ресурси.

Енергийни ресурси — това са основните източници на енергия, намиращи се в заобикалящата природа.

Сред различните видове енергия, използвани от човека, специално място заемат най -универсалните от неговите видове — Електрическа енергия.

Електрическата енергия стана широко разпространена поради следните свойства:

• възможност за получаване от почти всички енергийни ресурси на разумни разходи;

• лекота на трансформиране в други форми на енергия (механична, термична, звукова, светлинна, химическа);

• способността да се предава сравнително лесно в значителни количества на големи разстояния с огромна скорост и относително малки загуби;

• възможността за използване в устройства, които се различават по мощност, напрежение, честота.

Човечеството използва електрическата енергия от 80 -те години на XIX век.

Тъй като общото определение на енергията е мощност за единица време, мерната единица за електрическа енергия е киловат на час (kWh).

Основните количества и параметри, с които можете да характеризирате електрическата енергия, да опишете нейното качество, има добре известни:

• електрическо напрежение — U, V;

• електрически ток — I, A;

• обща, активна и реактивна мощност-съответно S, P, Q в киловолта-ампери (kVA), киловати (kW) и реактивни киловолта-ампера (kvar);

• коефициент на мощност cosfi;

• честота — f, Hz.

За повече подробности вижте тук: Основни електрически величини

Електрическата енергия има редица характеристики:

• не подлежи пряко на визуално възприятие;

• лесно се трансформира в други видове енергия (например топлинна, механична);

• съвсем просто и с висока скорост се предава на дълги разстояния;

• простота на разпространението му в електрически мрежи;

• лесен за използване с машини, инсталации, устройства;

• ви позволява да променяте параметрите си (напрежение, ток, честота);

• удобни за наблюдение и контрол;

• неговото качество определя качеството на оборудването, което консумира тази енергия;

• качеството на енергията на мястото на производство не може да служи като гаранция за нейното качество на мястото на потребление;

• приемственост във времевото измерение на процесите на производство и потребление на енергия;

• процесът на пренос на енергия е придружен от загубите му.

Филмова лента на фабриката за екранни учебни пособия „Енергия и мощност на електрически ток“:

Енергия и мощност на електрически ток — 1964г

Широкото използване на електричество е гръбнакът на технологичния прогрес… Във всяко модерно промишлено предприятие всички производствени машини и механизми се задвижват от електрическа енергия.

Така например, тя позволява, в сравнение с други видове енергия, с най -голямо удобство и най -добър технологичен ефект да се извърши термична обработка на материали (нагряване, топене, заваряване). В момента действието на електрически ток се използва в голям мащаб за разлагане на химикали и получаване на метали, газове, както и за повърхностна обработка на метали с цел повишаване на тяхната механична и корозионна устойчивост.

За получаване на електрическа енергия са необходими енергийни ресурси, които могат да бъдат възобновяеми и невъзобновяеми. Възобновяемите ресурси включват тези, които са напълно възстановени в рамките на живота на едно поколение (вода, вятър, дърво и др.). Невъзобновяемите ресурси включват тези, натрупани по -рано в природата, но практически не образувани при нови геоложки условия — въглища, нефт, газ.

Всеки технологичен процес за получаване на електрическа енергия предполага еднократно или многократно преобразуване на различни видове енергия. В този случай се нарича енергията, директно извлечена в природата (енергия на гориво, вода, вятър и т.н.) първичен… Енергията, получена от човек след преобразуването на първичната енергия в електроцентралите, се нарича втори (електрическа енергия, пара, гореща вода и др.).

В основата на традиционната енергия са топлинните електроцентрали (ТЕЦ), използващи енергията на изкопаемо гориво и ядрено гориво, и водноелектрически централи (ВЕЦ)… Единичната мощност на електроцентралите обикновено е голяма (стотици MW инсталирана мощност) и те се комбинират в големи електроенергийни системи. Големите електроцентрали генерират повече от 90% от цялата консумирана електроенергия и те са в основата на комплекса от централизирано захранване на потребителите.

Имената на електроцентрали обикновено отразяват кой тип първична енергия се превръща в коя вторична енергия, например:

• ТЕЦ преобразува топлинната енергия в електрическа;

• водноелектрическа централа (ВЕЦ) преобразува енергията на движението на водата в електричество;

• вятърна ферма (WPP) преобразува вятърната енергия в електрическа.

За сравнителна характеристика на технологичните процеси на производство на електрическа енергия се използват такива показатели като ефективността на използване на енергията, специфичната цена от 1 kW от инсталираната мощност на електроцентрала, цената на генерираната електроенергия и др.

Електрическата енергия се предава от електромагнитното поле на проводника, този процес има вълнов характер. Освен това част от предаваната електрическа енергия се изразходва в самия проводник, тоест се губи. Това предполага концепцията «Загуба на електричество»… Има загуба на електроенергия във всички елементи на електрическата система: генератори, трансформатори, електропроводи и т.н., както и в електрически приемници (електродвигатели, електрически устройства и агрегати).

Общата загуба на електроенергия се състои от две части: номинални загуби, които се определят от условията на работа при номинални режими и оптималния избор на параметрите на електрозахранващата система, и допълнителни загуби поради отклонение на режимите и параметрите от номиналните стойности. Спестяването на електроенергия в електрозахранващите системи се основава на минимизиране както на номиналните, така и на допълнителните загуби.