Электроэнергия: понятие, особенности

В этой статье предлагаю вам вспомнить базовые понятия в электрике, без которых любая работа, связанная с электричеством становится проблематичной.

Итак, любая электрическая цепь представляет собой совокупность различных устройств, образующих путь для прохождения электрического тока. Простейшая электрическая цепь может состоять из источника энергии, нагрузки и проводников.

Электроэнергия: понятие, особенности

Проводники — вещества, проводящие электрический ток. Они обладают малым удельным сопротивлением( т.е оказывают наименьшее сопротивление прохождению тока) и способны проводить электрический ток практически без потерь. Лучшими проводниками являются золото, серебро, медь и алюминий.

Наибольшее распространение, вследствии дороговизны золота и серебра, получили медь и алюминий. Медь наиболее часто встречающийся проводник, в отличии от алюминия, обладающий большей устойчивостью к окислению и физическим воздействиям: изгибу, скручеванию.

Недостатком меди, по сравнению с алюминием, является более высокая стоимость.

Помимо проводников существуют также диэлектрики — вещества которые обладают большим удельным сопротивлением электрическому току (т.е являются непроводящими электрический ток). К ним относятся пластмассы, дерево, текстолит и т.д

Также надо отметить и еще один тип — полупроводники. По своему удельному сопротивлению они занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Проводимость этих материалов существенно меняется под влиянием внешних факторов. К числу полупроводников относятся многие химические элементы, но наибольшее распространение получили кремний и германий.

Источник энергии — это устройство, преобразующее механическую, химическую, тепловую и другие виды энергии в электрическую.

Нагрузка — потребитель электрической энергии, т.е любой электроприбор, который преобразовывает электрическую энергию в механическую, тепловую, химическую и т.д

Прохождение электрического тока возможно только при замкнутой цепи.

Электрическим током в электротехнике называют направленное движение заряженных частиц под действием электрического поля, создаваемого источником питания. Величина, характеризующая ток называется сила тока. Сила тока измеряется в Амперах и обозначается буквой А. Различают постоянный и переменный токи.

Постоянный ток ( DC, по-английски Direct Current) — это ток, свойства которого  и направление не меняются с течением времени. Обозначается постоянный ток и напряжение в виде короткой горизонтальной черточки или двух параллельных, одна из которых штриховая.

Переменный ток (AC по-английски Alternating Current) — это ток, который изменяется по величине и направлению с течением времени. На электроприборах обозначается отрезком синусоиды « ~ ». Основными параметрами переменного тока являются период, амплитуда и частота.

  • Период — промежуток времени, в течение которого ток совершает одно полное колебание.
  • Частота — величина, обратная периоду, число периодов в секунду, измеряется в герцах (Гц).
  • Ток и напряжение в нагрузке увеличиваются и уменьшаются, а разница между минимальным и максимальным их значением называется амплитудой.
  • Электроэнергия: понятие, особенности
  • Измерение тока проводится амперметром, который подключается последовательно нагрузке.

Любой проводник в цепи, в зависимости от сечения, длины, материала, оказывает сопротивление прохождению электрического тока. Свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока называют сопротивлением. Сопротивление измеряется в Омах (Ом).

Разность потенциалов на концах источника питания называется напряжением. Напряжение измеряют в Вольтах и обозначают буквой В (V). В трехфазной электрической сети различают такие понятия, как линейное и фазное напряжения.

Линейное напряжение ( или иначе межфазное) — это напряжение между двумя фазными проводами (380V). Фазное напряжение — это напряжение между нулевым проводом и одним из фазных (220V). Измеряется напряжение вольтметром, который подключается параллельно нагрузке.

Еще одним важным понятием в электротехнике является понятие мощности. Мощность источника характеризует скорость передачи или преобразования электроэнергии. Мощность измеряется в Ваттах (Вт, W).

Суммарная мощность всех подключенных потребителей равна сумме потребляемых мощностей каждым потребителем. Робщ = Р1+Р2+…Рn

Различают понятия активной и реактивной мощности. P – активная мощность (эффективная), связана с той электрической энергией, которая может быть преобразована в другие виды энергии – тепловую, световую, механическую и др., измеряется в ваттах (Вт), представляет собой полезную мощность, которую можно использовать для выполнения работы.

P = IUcosф – для однофазной цепи, P = √3IUcosф – для трехфазной цепи, P = U*I — в цепи, где есть только активное сопротивление.

Q – реактивная мощность, связана с обменом электрической энергией между источником и потребителем, измеряется в вольт-амперах реактивных (вар), когда среднее значение мощности за период равно нулю, активная мощность равна нулю, энергия накопленная магнитным полем индуктивности, возвращается назад к источнику, ток в цепи не совершает работы, реактивный ток бесполезно загружает источники энергии и провода линии передач. Источниками реактивной энергии могут являться элементы, обладающие индуктивностью — электродвигатели, трансформаторы. Для того, чтобы уменьшить реактивную мощность на зажимах потребителей подключают конденсаторы (последовательно или параллельно).

Q = IUsinф – для однофазной цепи, Q = √3IUsinф – для трехфазной цепи

Сдвиг по фазе между током и напряжением обозначается углом φ. Коэффициент мощности — это соотношение активной мощности к полной, величина cosф равная углу сдвига фаз между напряжением и током. Чем выше cos φ, тем меньше тока требуется для преобразования электроэнергии в другие виды энергии. Это приводит к уменьшению потерь электроэнергии, ее экономии.

На этом пока все, а в следующей части познакомимся с основными законами электротехники, которые необходимо знать любому человеку, связанному с электричеством.

Источник: http://electric-blogger.ru/teoriya/electrichestvo.html

Электрическая энергия, её особенности, область применения

Электрическая энергия
единая мера любых форм движения материи.
Энергия, направленная на движение
электрических зарядов.

Преимущества
– а) легко передается на большие
расстояния;


б) универсальная (легко преобразуется
в другие виды энергии)


в) Техн. процессы на электроэнергии
легко автоматизируются.

Электрическая
энергия используется

почти повсеместно. Большая часть
производимой электроэнергии приходится
на промышленность. Так же на транспорт,
сельское и коммунальное хозяйства.

Многие
железнодорожные линии перешли на
электрическую тягу. Освещение жилищ,
улиц городов, производственные и бытовые
нужды сел и деревень — все это тоже
является крупным потребителем
электроэнергии.

  • Электрическая
    цепь
     —
    совокупность устройств, предназначенных
    для прохождения электрического тока.
  • Цепь
    образуется источниками энергии
    (генераторами), потребителями энергии
    (нагрузками), системами передачи энергии
    (проводами).
  • Электрическая
    цепь состоит из 3 основных элементов: —
    источник
  • -провода
  • -приёмник
    .
  • 1)
    Источник
    преобразует первичный вид энергии во
    вторичный ( в электрическую энергию) .
  • Примеры
    источника: батарея, генератор, термопары.
  • 2)
    Провода
    соединительная роль.
  • 3)
    Приёмник
    – служит для обратного преобразования
    электрической энергии в нужный нам вид
    энергии.
  • Примеры
    приёмника: лампочка, нагревательный
    элемент (плитка нагревательная),
    двигатель.
  • В
    нём схема
  1. Преобразование треугольника в эквивалентную звезду при расчёте мостовых схем.

Преобразуется
пассивная часть электрической цепи
(приёмники).

Звезда
— соединение трех. проводников, имеющих
общий узел и вид трёхлучевой звезды.

Треугольник
три сопр., образовывающие собой стороны
треугольника.

  1. Режимы работы электрической цепи.

1)
Режим короткого замыкания. (КЗ)

В
режиме короткого замыкания источник
питания замкнут накоротко. Режим является
аварийным. Ток короткого замыкания КЗ во
много раз превышает значение номинального
тока. Режим не используется при сварочных
работах.

Rн =
0    I = max КПД стремится к 0 Рн=0

2)
Режим согласованной нагрузки

Свойства
электрической цепи – наибольшая мощность
нагрузки развивается источником, когда
сопротивление нагрузки равно внутреннему
сопротивлению источника. Используется
в системах автоматики, радио, ТВ.

Rн=Rв КПД=50% Рн стр. к максимуму

3)
Режим холостого хода (Х Х)

В
режиме холостого хода источник питания
отсоединен от нагрузки и работает
вхолостую. Сопротивление внешнего
участка цепи и ток равен .

Rн =
∞ КПД=100% Рн прибл. = 0

4)
Режим номинальный (паспортный)

В
силовых (?) цепях, когда большие токи
используют паспортный режим, он задаётся
паспортными данными приёмника.

  1. Сложная цепь постоянного тока. Применение законов Кирхгофа для расчёта цепи.

  1. Сложная
    цепь

    – разветвлённая цепь с несколькими
    источниками питания.
  2. Узел
    место или точка цепи, где сходится более
    3 ветвей.
  3. Ветвь
    — участок цепи, заключённый между 2-мя
    узлами, на элементах которых сила токов
    имеет одно и то же значение.
  4. Контур
    замкнутая часть цепи, состоящая из
    нескольких ветвей.
  5. Расчёт
    цепи с помощью 1-ого и 2-ого закона
    Кирхгофа.
  6. Первый
    закон Кирхгофа
  7. В
    любом узле электрической цепи
    алгебраическая сумма токов равна нулю
  • где m –
    число ветвей подключенных к узлу.
  • При
    записи уравнений по первому закону
    Кирхгофа токи, направленные к узлу,
    берут со знаком «плюс», а токи, направленные
    от узла – со знаком «минус».
  • Второй
    закон Кирхгофа
  • В
    любом замкнутом контуре электрической
    цепи алгебраическая сумма ЭДС равна
    алгебраической сумме падений напряжений
    на всех его участках.

где n –
число источников ЭДС в контуре;
m –
число элементов с сопротивлением Rk в
контуре;
Uk=RkIk –
напряжение или падение напряжения
на k
элементе контура.

Если
в электрической цепи включены источники
напряжений, то второй закон Кирхгофа
формулируется в следующем виде:
алгебраическая сумма напряжений на
всех элементах контура, включая источники
ЭДС равна нулю

Порядок
расчёта цепи по з. Кирхгофа :

1)
Задаётся условными направлениями тока
на всех ветвях эл. цепи.

2)
Составляем ур-е по 1-му з. Кирхгофа (причём
число ур-й должно быть на 1-цу меньше
числа узлов эл. цепи).

3) Недостающие ур-я составляются по 2-му
з. Кирхгофа (общее число ур-ий равно
числу ветвей эл. цепи).

4)
Решаем с-му ур-й, определяем все неизвестные
токи.

5) Зная токи, легко рассчитать мощность
на нашем участке (если при расчёте ток
со знаком «-«, значит действительное
направление не совпадает с условно
выбранным на чертеже)

Источник: https://studfile.net/preview/6658187/page:2/

Особенности электрической энергии

Электрическая энергия — ϶ᴛᴏ энергия электрического тока во всœех его формах, которая распределœена в электромагнитном поле.

Поскольку общее определœение энергии — ϶ᴛᴏ мощность в единицу времени, то единицей измерения электрической энергии является киловатт в час (кВт час). Для характеристики больших объёмов производства (электростанции, энергосистемы) используются единицы измерения мегаватт в час (МВт час) и гиговатт в час (ГВт час).

  • Основными величинами и параметрами, с помощью которых можно охарактеризовать электрическую энергию, определить ее качество, есть общеизвестные из соответствующих разделов физики такие величины и параметры, как:
  • – электрическое напряжение – U, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ измеряется в вольтах (В), а для энергетики чаще всœего, а киловольтах (кВ);
  • – электрический ток – I, который измеряется в амперах (А);
  • – полная, активная и реактивные мощности – S, P, Q, которые измеряются в киловольт-амперах (кВА), киловаттах (кВт) и киловольт-амперах реактивных (к вар), соответственно;
  1. – частота – f, которая измеряется в герцах (Гц).
  2. Электрическая энергия имеет следующие особенности:
  3. – она непосредственно не подлежит визуальному восприятию;
  4. – легко преобразовывается в другие виды энергии (к примеру, в тепловую, механическую);
  5. – достаточно просто и с большой скоростью передается на большие расстояния;
  6. – проста в использовании с помощью машин, установок, приборов;
  7. – удобна для контроля и управления;
  8. – качество ее определяет качество работы оборудования и приборов, которые потребляют эту энергию;
  • – процесс передачи энергии сопровождается ее потерями.
Читайте также:  Ифс на газопроводе

Электроэнергетические системы.

От первых опытов по электричеству до начала его широкого практического применения в 70—80-х годах XIX в. прошло более 300 лет.

Первые электрические установки были постоянного тока и применялись в телœеграфии, освещении, гальванотехнике и минном делœе.

Οʜᴎ использовали электрохимические источники (к примеру, медно-цинковые батареи) и имели значительные ограничения по мощности.

С разработкой электромашинных источников (генераторов) появились первые электростанции (блок-станции) для питания, в основном, электрического освещения, а также дополнительно — вентиляторов, насосов и подъемников.

Генераторы этих электростанций приводились во вращение поршневыми паровыми машинами, радиус электроснабжения — до 1—1,5 км на постоянном токе. Выдержав конкуренцию с газовыми компаниями, эти станции быстро развивались (в первую очередь, в крупных городах — Париже, Нью-Йорке, Петербурге и др.).

Электростанции при помощи электрических линий (через подстанции) связывают друг с другом для параллельной работы на общую нагрузку. Такая совокупность электростанций, подстанций и приемников электро­энергии, связанных между собой линиями электропередачи, принято называть энергетической системой.

При этом получаются существенные технико-экономические преимущества:

  • 1. Возможность увеличения единичной мощности генераторов и электростанции. Это снижает стоимость 1 кВт установленной мощности, позволяет резко повысить производительность электромашиностроительных заводов при тех же производственных площадях и трудозатратах.
  • 2. Большое повышение надежности электроснабжения потребителœей.
  • 3. Повышение экономичности работы различных типов электростанций, при этом обеспечиваются наиболее эффективное использование мощности ГЭС и более экономичные режимы работы ТЭС;
  • 4. Снижение крайне важно й резервной мощности на электростанциях.

В соответствии с действующими ʼʼПравилами устройства электроустановокʼʼ:

  • энергетической системой (энергосистемой) принято называть совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединœенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределœения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом;
  • электроэнергетической системой (ЭЭС) принято называть электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электроэнергии, объединœенные общностью процесса производства, передачи, распределœе­ ния и потребления электроэнергии.

Преимущества электроэнергетических систем столь велики, что в 1974 ᴦ. лишь менее 3 % всœего количества электроэнергии было выработано отдельно работавшими электростанциями. Мощность электроэнергетических систем непрерывно возрастает. Из районных электроэнергетических систем создаются мощные объединœенные энергосистемы.

Энергетическое производство, и в особенности производство электроэнергии, обладает рядом особенностей, резко отличающих энергетическое производство от других отраслей промышленности.

Первая и важнейшая особенность электроэнергетической системы состоит по сути в том, что производство электроэнергии, ее распределœение и преобразование в другие виды энергии реализуются практически в один и тот же момент времени. Другими словами, электроэнергия нигде не аккумулируется.

Именно эта особенность превращает всю сложную электроэнергетическую систему, отдельные звенья которой бывают географически удалены на многие сотни километров, в единый механизм, и приводит к тому, что всœе элементы системы взаимно связаны и взаимодействуют.

Энергия, произведенная в системе, равна энергии, потребленной в ней. Это равенство справедливо для любого короткого промежутка времени, ᴛ.ᴇ. между мощностями энергосистемы имеется точный баланс.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, одновременность процессов производства, распределœения и преобразования электроэнергии превращает электроэнергетическую систему в единое целое.

Вторая особенность электроэнергетической системы — это относительная быстрота протекания переходных процессов в ней. Волновые процессы совершаются в тысячные или даже миллионные доли секунды; процессы, связанные с короткими замыканиями, включениями и отключениями, качаниями, нарушениями устойчивости, совершаются в течение долей секунды или нескольких секунд.

Третья особенность электроэнергетической системы состоит по сути в том, что она тесно связана со всœеми отраслями промышленности, связью, транспортом и т. п.

Эта связь осуществляется гигантской совокупностью разнообразнейших приемников электрической системы, получающей питание электроэнергией от современной энергетической системы.

Эта особенность энергетической системы резко повышает актуальность обеспечения надежности работы энергосистемы и требует создания в энергетических системах достаточного резерва мощности во всœех ее элементах.

Все указанные выше моменты особенно характерны для электроэнергетической системы, ᴛ.ᴇ. для системы, производящей, распределяющей и преобразующей электроэнергию.

В 1991 ᴦ. электротехники и электроэнергетики всœего мира отметили столетие начала эры передачи электроэнергии на дальние расстояния. Оно было положено созданием в Германии воздушной линии (ВЛ) трех­фазного переменного тока 28,3 кВ от ГЭС Лауфен до ᴦ. Франкфурт-на-Майне протяженностью 170 км, что по тем временам было действительно выдающимся достижением [9.1].

Примечательно, что в том же году в Лондоне была сооружена первая силовая однофазная кабельная линия (КЛ) 10 кВ длиной 12 км, рассчитанная на передачу мощности 3,2 МВт, с понижающей подстанцией 10/2,4 кВ, от которой питалась распределительная сеть [9.2]. Эту линию можно рассматривать как прообраз современных глубоких вводов электроэнергии на территории городов и промышленных зон.

  • Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, практически одновременно возникли и затем продолжали развиваться в течение вот уже более 110 лет два направления в развитии техники передачи больших количеств электроэнергии (ЭЭ) на расстояние:
  • линии открытого типа (воздушные);
  • линии закрытого типа (кабельные).
  • В наиболее общем плане линия электропередачи (ЛЭП) определяется как ʼʼэлектрическая линия, выходящая за пределы электростанции или подстанции и предназначенная для передачи электрической энергии на расстояниеʼʼ Это определœение конкретизируется –– ЛЭП характеризуется как ʼʼэлектроустановка, состоящая из проводов, кабелœей, изолирующих элементов и несущих конструкций, предназначенная для передачи электрической энергии между двумя пунктами энергосистемы с возможным промежуточным отборомʼʼ.
Классификация линий электропередачи
Таблица 9.1 Признак Тип линии Разновидности
Род тока Постоянного тока
Трехфазного переменного тока
Многофазного переменного тока Шестифазная
Двенадцатифазная
Номинальное напряжение Низковольтная (до 1 кВ)
Высоковольтная (свыше 1 кВ) СН (3—35 кВ)
ВН(110—220 кВ)
СВН (330—750 кВ)
УВН (свыше 1000 кВ)
Конструктивное выполнение Воздушная
Кабельная
Число цепей Одноцепная
Двухцепная
Многоцепная
Топологические характеристики Радиальная
Магистральная
Ответвление
Функциональное назначение Распределительная
Питающая
Межсистемная связь

В последнем определœении отражается лишь один из признаков классификации ЛЭП, а именно их конструктивное исполнение. При этом для характеристики всœей совокупности их разновидностей этого явно недостаточно. Современная классификация базируется на ряде признаков, которые представлены в таблице.

На первом месте здесь стоит род тока. В соответствии с этим признаком различаются линии постоянного тока, а также трехфазного и многофазного переменного тока.

Линии постоянного тока конкурируют с остальными лишь при достаточно большой протяженности и передаваемой мощности, поскольку в общей стоимости электропередачи значительную долю составляют затраты на сооружение концевых преобразовательных подстанций.

Наибольшее распространение в мире получили линии трехфазного переменного тока, причем по протяженности среди них лидируют именно воздушные линии. Линии многофазного переменного тока (шести- и двенадцатифазные) в настоящее время относятся к категории нетрадиционных.

Наиболее важным признаком, определяющим различие конструктивных и электрических характеристик ЛЭП, является номинальное напряжение Uном. К категории низковольтных относятся линии с номинальным напряжением менее 1 кВ.

Линии с Uном > 1 кВ принадлежат к разряду высоковольтных, и среди них выделяются линии среднего напряжения (СН) с Uном = 3—35 кВ, высокого напряжения (ВН) с Uном = 110—220 кВ, сверхвысокого напряжения (СВН) с Uном = 330—750 кВ и ультравысокого напряжения (УВН) с Uном > 1000 кВ.

По конструктивному исполнению различают воздушные и кабельные линии. Воздушная линия — это ʼʼлиния электропередачи, провода которой поддерживаются над землей с помощью опор, изоляторов и арматурыʼʼ.

В свою очередь, кабельная линия определяется как линия электропередачи, выполненная одним или несколькими кабелями, уложенными непосредственно в землю или проложенными в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях, каналах, блоках и т. п.).

По количеству параллельных цепей (nц), прокладываемых по общей трассе, различают одноцепные (nц = 1), двухцепные (nц = 2) и многоцепные (nц > 2) линии.

По ГОСТ 24291-90 одноцепная воздушная линия переменного тока определяется как линия, имеющая один комплект фазных проводов, а двухцепная ВЛ — два комплекта. Соответственно многоцепной ВЛ принято называть линия, имеющая более двух комплектов фазных проводов. Эти комплекты могут иметь одинаковые или различные номинальные напряжения.

В последнем случае линия принято называть комбинированной.

По топологическим (схемным) характеристикам различают радиальные и магистральные линии. Радиальной считается линия, в которую мощность поступает только с одной стороны, ᴛ.ᴇ.

от единственного ис­точника питания. Магистральная линия определяется ГОСТ как линия, от которой отходит несколько ответвлений.

Под ответвлением принято понимать линия, присоединœенная одним концом к другой ЛЭП в ее промежуточной точке.

Последний признак классификации — функциональное назначение. Здесь выделяются распределительные и питающие линии, а также линии межсистемной связи. Делœение линий на распределительные и питающие достаточно условно, ибо и те, и другие служат для обеспечения электрической энергией пунктов потребления.

Обычно к распределительным относят линии местных электрических сетей, а к питающим — линии сетей районного значения, которые осуществляют электроснабжение центров питания распределительных сетей. Линии межсистемной связи непосредственно соединяют разные энергосистемы и предназначены для взаимного обмена мощностью как в нормальных режимах, так и при авариях.

Процесс электрификации, создания и объединœения энергосистем в Единую энергосистему сопровождался постепенным увеличением номинального напряжения ЛЭП с целью повышения их пропускной способности.

В этом процессе на территории бывшего СССР исторически сложились две системы номинальных напряжений.

Первая, наиболее распространенная, включает в себя следующий ряд значений Uном: 35—110—220—500—1150 кВ, а вторая — 35—150—330—750 кВ.

Наряду с типовыми конструктивными решениями, которые в основном будут рассматриваться далее, современная техника передачи электроэнергии по линиям открытого типа располагает и рядом нетрадиционных оригинальных предложений, направленных на увеличение пропускной способности и уменьшение полосы отчуждения под трассу линии, на более полное удовлетворение требованиям технической эстетики и снижение отрицательного воздействия электромагнитных полей ВЛ СВН и особенно УВН на окружающую среду, а также на повышение экономичности процесса передачи электроэнергии.

Читайте также:  Розетки с терморегулятором: типы и устройство

Особенности электрической энергии — понятие и виды. Классификация и особенности категории «Особенности электрической энергии» 2017, 2018.

Источник: http://referatwork.ru/category/metally-svarka/view/182756_osobennosti_elektricheskoy_energii

Понятие «электричество» и некоторые его особенности

Прежде всего, нужно вспомнить историю. Уже в 1600 году в работах английского ученого Уильяма Гилберта встречалось слово «электричество». Он исследовал магнитные полюса Земли, проводил и давал объяснения экспериментам с магнитными свойствами тел.

Свою работу он описал в научном труде, где подробно рассказал все, что знал о магнитах. Главный его вывод, что тела могут наэлектризовываться, от этого у них возникают магнитные свойства. На его работы опирались при изготовлении компаса и других приборов.

Уильям Гилберт не является первооткрывателем, он первый, кто начал изучать магнитные свойства. Еще математик и философ Фалес наблюдал, что янтарь, притягивает предметы, если его потереть об шерсть. Углубленно изучать электрические свойства тел начали в 17 – 18 веке.

После Гилберта над этой темой работали многие ученые: Фарадей, Ампер, Вольт. В России в 1802 году русский физик Василий Петров обнаружил вольтову дугу. Для людей электричество перестало быть загадкой, однако вопросов еще было очень много.

Главный вопрос, который задавали многие образованные люди того времени, как можно использовать эти свойства во благо. Так как, несмотря на существенные достижения в исследовании электричества, применять его в жизни еще не умели. Оно оставалось загадочным и не предсказуемым.

Где в природе встречается электричество?

Если говорить об электричестве, то стоит сказать о появлении его в природе. Человек впервые увидел электрический разряд именно в природе, попытался понять, изучить и извлечь выгоду. Мы все вспоминаем сразу о молнии, когда говорим о проявлении электричества в природе.

В то время многие не знали, что собой представляет молния, и лишь в 18 веке поняли природу этого явления и начали его активно изучать. Существует такая версия, что молнии положили начало появления жизни на планете, они запустили процесс синтеза аминокислот.  В организме человека тоже имеется электричество.

Импульс в нервных окончаниях возникает вследствие кратковременного напряжения. В водной среде живет великое множество организмов, которые охотятся и защищаются при помощи электричества. Например, электрический угорь и скат могут вырабатывать напряжение в несколько сот вольт.

Некоторые рыбы для лучшего ориентирования, создают вокруг своих тел электрическое поле. Именно природа подтолкнула человека к изучению этого явления.

Где применяют электричество?

Электричество постепенно раскрывало перед человечеством все свои тайны. Только в 19 веке люди научились использовать электричество в жизни. Когда была создана первая лампочка, в жизнь людей вошло электрическое освещение.

Потом человечество научилось при помощи электричества передавать на расстоянии звук и изображение, так появились телевизор, телефон, радио и так далее. Прогресс человечества особенно скакнул вперед, когда электричество стали применять для работы различных механизмов.

Да и теперь невозможно представить ни один прибор без электричества. В каждом современном доме имеется различная бытовая техника, и вся она работает за счет электричества. 

Люди научились не только использовать, но и добывать электричество.

Так появились электростанции, были созданы аккумуляторы и генераторы. Электричество в современном мире используют повсюду: в медицине, строительстве, промышленности и повседневной жизни.

Принцип работы электричества Все мы используем электричество в повседневной жизни, знаем технику безопасности, но когда дело доходит до ремонта или наладки электрических приборов, то тогда лучше пригласить специалистов. Отсутствие знаний в работе с электричеством является очень опасным.

Ежегодно от удара током погибает много людей. Природу электричества можно разобрать на уровне молекул. Мы все знаем, что вещество состоит из множества молекул, в состав молекул входят атомы, атом представляет собой ядро, с вращающимися электронами. Электроны, переходя от атома к атому, переносят электричество.

Получается, что электричество – это передвижение электронов.

Перемещение электронов высвобождает часть энергии, поэтому проводник нагревается. Это называется мощностью и измеряется в Ваттах.

Ток перемещается в направлении от плюса к минусу, то есть, чтобы был ток, нужно чтобы была разница потенциалов. Если неправильно произвести подключение, то может произойти короткое замыкание. У электричества есть такие показатели как, индукция, частота. Существуют также два вида тока: постоянный и переменный. Но все эти параметры в быту не используются.

Самым главным преимуществом электричества считается его неограниченность в пространстве. Нас повсюду сопровождает электричество: дома, на улице, на работе. Технический прогресс также напрямую связан с электричеством. Совершенствуются приборы, расширяются возможности, а значит, человечество движется вперед и многие невыполнимые задачи будут решены.

Источник: http://dx-dy.ru/ponyatie-electrichestvo.html

Электроэнергия — это… Что такое Электроэнергия?

Электроэнергия — физический термин, широко распространённый в технике и в быту для определения количества электрической энергии, выдаваемой генератором в электрическую сеть или получаемой из сети потребителем.

Основной единицей измерения выработки и потребления электрической энергии служит киловатт-час (и кратные ему единицы).

Для более точного описания используются такие параметры, как напряжение, частота и количество фаз (для переменного тока), номинальный и максимальный электрический ток.

Электрическая энергия является также товаром, который приобретают участники оптового рынка (энергосбытовые компании и крупные потребители-участники опта) у генерирующих компаний и потребители электрической энергии на розничном рынке у энергосбытовых компаний. Цена на электрическую энергию выражается в рублях и копейках за потребленный киловатт-час (коп/кВт·ч, руб/кВт·ч) либо в рублях за тысячу киловатт-часов (руб/тыс кВт·ч). Последнее выражение цены используется обычно на оптовом рынке.

Мировое производство электроэнергии

Динамика мирового производства электроэнергии (Год — млрд Квт*час):

  • 1890 — 9
  • 1900 — 15
  • 1914 — 37,5
  • 1950 — 950
  • 1960 — 2300
  • 1970 — 5000
  • 1980 — 8250
  • 1990 — 11800
  • 2000 — 14500
  • 2005 — 18138,3
  • 2007 — 19894,8

Крупнейшими в мире странами-производителями электроэнергии являются вырабатывающие по 20 % от мирового производства США, Китай и уступающие им в 4 раза Япония, Россия, Индия.

Промышленное производство электроэнергии

В эпоху индустриализации подавляющий объем электроэнергии вырабатывается промышленным способом на электростанциях.

Вид электростанции
Доля вырабатываемой электроэнергии в России (2000 г. [1])
Доля вырабатываемой электроэнергии в мире
Доля энергии, преобразуемая в электрическую
Доля потерь энергии при ее производстве
Теплоэлектростанции (ТЭС) 67 %, 582,4 млрд кВт·ч
Гидроэлектростанции (ГЭС) 19 %; 164,4 млрд кВт·ч
Атомные станции (АЭС) 15 %; 128,9 млрд кВт·ч

В последнее время, в связи с экологическими проблемами, дефицитом ископаемого топлива и его неравномерным географическим распределением, становится целесообразным вырабатывать электроэнергию используя ветроэнергетические установки, солнечные батареи, малые газогенераторы.

В некоторых государствах, например в Германии, приняты специальные программы, поощряющие инвестиции в производство электроэнергии домохозяйствами.

См. также

  • Электроэнергетика
  • Список стран по производству электроэнергии

Примечания

  1. Энергетика // журнал Наука и жизнь

Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/127044

Энергия как особый объект гражданских прав

Понятие «энергия» известно со времен древнегреческой философии и означает «действие», «осуществление».

Аристотель использовал этот термин для обозначения «актуальной действительности предмета в отличие от потенциальной возможности его бытия» [3].

В 1686 году Лейбниц в своих трактатах впервые упомянул понятие «vis viva» — живая сила, используемое вплоть до 1807 года, пока Томас Юнг не вернул термин «энергия» в современном его понимании.

Сегодня понятие «энергия» лежит в основе современной науки и раскрывается как «способность материальных систем совершать работу при изменении своего состояния» [4].  

Науке известны десятки различных видов энергии: ядерная, тепловая, электрическая, химическая и так далее.

На сегодняшний день такие естественнонаучные понятия как «энергия» или «энергетика» нередко встречаются в нормативных правовых актах, юридической литературе и правоприменительной практике.

Нечто эфемерное, такое как энергия тока или тепловая энергия, является неотъемлемой частью нашей жизни и одним из важнейших объектов рыночных отношений современного общества.

Но, несмотря на то, что на сегодняшний день созданы и широко применяются нормы, регулирующие энергетический рынок, вопрос о правовой природе энергии как объекта гражданских прав до сих пор остается открытым. Можно ли с точки зрения цивилистики отнести объект, не имеющий пространственных границ к вещи?

Гражданский кодекс не дает прямого ответа, не раскрывает понятие энергии, в статье 128 энергия не перечисляется как один из объектов гражданского права.

Единственное определение можно встретить в Федеральном законе от 27 июля 2010 г.

N 190-ФЗ «О теплоснабжении» в котором тепловая энергия определена как «энергетический ресурс, при потреблении которого изменяются термодинамические параметры теплоносителей (температура, давление)» [2].

В юридической литературе существует множество различных, порой противоречивых мнений. Например, по мнению А. Н. Лысенко, энергия относится к так называемой «бестелесной вещи». Шершеневич Г. Ф.  так же причислял энергию к числу бестелесных вещей.

По мнению Брагинского М. И. энергия является материальным объектом договоров снабжения. Гамбаров Ю. С. придает энергии качества ценности и оборотоспособности, и указывает на то, что газ, пар, электричество и другие виды энергии, находящиеся в каких-либо емкостях или передающиеся по трубам и проводам, в юридическом смысле являются вещью.

Существует и кардинально противоположная точка зрения, согласно которой энергия рассматривается как «результат постоянных, непрекращающихся действий энергоснабжающей организации» [6].

В. Г. Нестолий относит энергию к числу работ или услуг.

М. М. Агарков определяет отношения, возникающие в сфере электроснабжения, как отношениям в рамках договора подряда.

Однако наибольшее число сторонников получила концепция, согласно которой энергия относится к «иному имуществу — функциональным аналогам вещей» [5]. Данную концепцию поддерживают такие авторы как В. А. Белов, О. А. Двинин, И. А. Лукьянцева и другие.

Очевидно, что особые свойства энергии, отличающие ее от других объектов гражданских прав, не позволяют ученым цивилистам дать точный ответ о  ее правовой природе. Можно выделить следующие особенности энергии как объекта гражданского права:

  • энергия недоступна для нашего зрения, как другие объекты материального мира. О ее наличии можно судить лишь при использовании каких-либо приборов;
  • процессы производства, транспортировки и потребления энергии неразрывна. Кроме того, данные процессы невозможны без использования специального оборудования, инфраструктуры и устройств;
  • энергия является потребляемым товаром, а ее полезные свойства реализуются лишь в процессе потребления. Сама энергия не преобразуется в какой-либо материальный объект;
  • правомочия владения и распоряжения энергией как объектом гражданского права ограничены. Например, ее нельзя завещать, наследовать, устанавливать в отношении энергии залог и так далее;
Читайте также:  Расшифровка и технические характеристики кабеля кспв

Таким образом, можно сделать вывод о том, что ставить энергию в один ряд с другими вещами, являющимися объектами гражданских прав недопустимо.

Концепция, согласно которой энергия признается самостоятельной вещью, представляется необоснованной, так как энергия не участвует в гражданском обороте отдельно от имущества, посредством которого передается и потребляется.

В связи с этим энергия не выступает как самостоятельный предмет договора. Ее оборот возможен лишь посредством закрепления имущественных прав на нее. 

Признавая энергию объектом гражданских прав, представляется логичным отнести энергию к «иному имуществу». Как указывают М.Н. Малеина, Е.Л. Осипчук, энергия является «особым, нетелесным имуществом, определенным родовыми признаками»[8].

То есть, обладая свойствами, не характерными для других вещей, энергия должна стать объектом с особым правовым режимом.

Таким образом, вписывая новую категорию в сложившуюся систему объектов гражданских прав, авторы данной концепции подчеркивают необходимость формирования нового правового режима.

На данный момент наиболее обоснованной представляется концепция, предложенная Е. А. Сухановым, согласно которой энергия, как объект права собственности, отождествляется с товаром.

По мнению профессора, объектом права собственности является некий результат труда, присвоенный кем-либо или созданный в результате производственной деятельности.

Для производства и передачи энергии затрачивается труд, конечный продукт имеет определенную ценность, а так же качественные и количественные характеристики, что, по сути, отождествляет энергию с вещью.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что энергия, произведенная посредством использования человеческого труда и являющаяся объектом права собственности, в рамках гражданского оборота относится к категории товаров.      

Согласно Гражданскому кодексу и Налоговому кодексу Российской Федерации товаром признаются любые вещи, предназначенные для реализации.

Обращаясь к федеральному законодательству, в частности к Федеральному закону от 08.12.2003 N 164-ФЗ «Об основах государственного регулирования внешнеторговой деятельности», можно увидеть, что электрическая и другие виды энергии включены в понятие «товар»[1].

Глава 41 «Таможенного кодекса Евразийского экономического союза» посвящена товарам, перемещаемым трубопроводным транспортом или по линиям электропередач, что фактически означает признание прямой аналогии понятий «энергия» и «товар».

Кроме того, законодательство относит энергию к товарам, подлежащим обязательной сертификации.

Таким образом, можно сказать, что Гражданский кодекс не причислят энергию к общепринятому понятию вещей и не отождествляет напрямую два понятия: «энергия» и  «товар».

В то же время в научной литературе можно встретить множество различных позиций и значительные расхождения во мнениях.

Однако на сегодняшний день энергия является одним из важнейших объектов производства и торговли на российском и международном рынке, нуждающимся в твердом и однозначном правовом регулировании.

Основываясь на законодательстве, регулирующем конкретные отрасли гражданского оборота и учитывающем динамику современной жизни, можно сделать вывод о том, что на сегодняшний день наиболее обоснована и применима позиция, согласно которой энергия является особым видом имущества и отождествляется с товаром, обладающим особыми признаками и свойствами.

Список литературы:

Источник: https://sibac.info/studconf/science/xl/100041

Виды источников энергии и их использование

Люди используют различные виды энергии для всего, от собственных движений до отправки космонавтов в космос.

Существует два типа энергии:

  • способность совершить (потенциальная)
  • собственно работа (кинетическая)

Поставляется в различных формах:

  • тепла (тепловая)
  • свет (лучистая)
  • движение (кинетическая)
  • электрическая
  • химическая
  • ядерная энергия
  • гравитационная

Например пища, которую человек ест содержит химическую и тело человека хранит её  пока он или она израсходует как кинетическую во время работы или жизни.

Классификация видов энергии

Люди используют ресурсы разных видов: электричество в своих домах, добываемое  путем сжигания угля, ядерной реакции или ГЭС на реке. Таким образом, уголь, ядерная и гидро называются источником. Когда люди заполняют топливный бак бензином источником может быть нефть или даже выращивание и переработка зерна.

Источники энергии делятся на две группы:

  • Возобновляемые
  • Невозобновляемые

Возобновляемые и невозобновляемые источники можно использовать в качестве первичных для получения пользы, такого как тепло или использовать для производства вторичных энергетических источников, таких, как электричество.

Когда люди используют электричество в своих домах, электроэнергия вероятно создается сжиганием угля или природного газа, ядерной реакции или ГЭС на реке, или из нескольких источников. Люди используют для топлива своих автомобилей сырую нефть (невозобновляемая), но могут и биотопливо (возобновляемая) как этанол, который производится из переработанной кукурузы

Возобновляемые

Есть пять основных возобновляемых источников энергии:

  • Солнечная
  • Геотермальное тепло внутри Земли
  • Энергия ветра
  • Биомасса из растений
  • Гидроэнергетика из проточной воды

Биомасса, которая включает древесину, биотопливо и отходы биомассы, является крупнейшим источником возобновляемой энергии, на которую приходится около половины всех возобновляемых и около 5% от общего объема потребления.

Невозобновляемые

Большая часть ресурсов, потребляемых в настоящее время  из невозобновляемых источников:

  • Нефтепродукты
  • Углеводородный сжиженный газ
  • Природный газ
  • Уголь
  • Ядерная энергия

На невозобновляемые виды энергии приходится около 90% всех используемых ресурсов.

Сырая нефть, природный газ и уголь представляют ископаемые виды топлива, поскольку они были сформированы в течение миллионов лет под действием Солнца, тепла от ядра земли и давления почвы на остатки (или окаменелости) из отмерших растений и существ как микроскопическая диатомия. Большинство нефтяных продуктов, потребляемых в мире изготовлены из сырой нефти, но нефтяные жидкости также могут быть сделаны из природного газа и угля.

Ядерная  энергетика работает  больше на уране, источнике невозобновляемого топлива, чьи атомы делятся (с помощью процесса, называемого ядерным делением) для создания тепла и, в конечном счете, электричества.

Основным видом энергии, потребляемой во многих странах являются нефтепродукты, природный газ, уголь, ядерное и возобновляемое топливо.

Основными пользователями этих запасов являются жилые и коммерческие здания, промышленность, транспорт и электроэнергетика. Характер использования топлива широко варьируется в зависимости от системы применения.

Например, нефть обеспечивает 92% топлива, используемого для транспортировки, но  обеспечивает лишь около 1% ресурсов, используемых для выработки электроэнергии.

Понимание взаимосвязей между различными видами энергии  и её использование дает представление о многих важных вопросах энергетики.

Первичная энергия

Первичная энергия как вид включает в себя нефть, природный газ, уголь, ядерная энергия и возобновляемые источники энергии.

Электричество является вторичным источником, который создается с помощью этих первичных форм. Например, уголь является первичным источником, который сжигается на электростанциях для выработки электроэнергии, которая является вторичным источником.

Первичные виды энергии обычно измеряются в различных единицах, например, баррелях нефти, кубометрах газа, тоннах угля. Также используется общая единица измерения британская тепловая единица, или БТЕ, для измерения содержания для каждого типа.

1 Гкал/час = 1,163 МВт

  • 1 Вт = 859.8 кал/час
  • 1 Вт = 3.412 BTU/час
  • BTU – британская тепловая единица (БТЕ) Россия потребляет квадриллионы БТЕ.

В терминах физических величин, один квадриллион составляет примерно 172 миллиона баррелей нефти, 51 млн. тонн угля или 1 трлн. куб. м газа.

На нефть приходится наибольшая доля в потреблении первичной энергии, затем природный газ, уголь, атомные электростанции и  возобновляемые источники энергии (включая гидроэнергию, ветра, биомассы, геотермальные, солнечные).

Как распределяются виды энергии в каждой системе

Различные виды энергии  используются в жилых и коммерческих зданиях, на транспорте, в промышленности и электроэнергетике.

Электроэнергетическая система является крупнейшим потребителем первичной и используется для выработки электроэнергии. Почти вся электроэнергия используется в зданиях и промышленности.

Общее количество электроэнергетической системы, используемой в жилых и коммерческих зданиях, промышленности и транспорте огромное.

Почти все ядерное топливо используется в электроэнергетической системе для выработки электроэнергии. Её доля в России составляет 18% от первичной энергии. Во Франции – 75%, Венгрии – 52% , Украине – 56%. В среднем в мире порядка 10%.

Смесь первичных источников широко варьируется в различных системах спроса.

Энергетическая политика, призванная повлиять на использование конкретного основного источника с целью повлиять на  окружающую среду, экономическую или энергетическую безопасность сосредоточивается на системах, которые являются основными пользователями этого типа энергии. Например, 71% нефти используется в транспортной системе, где она потребляет  92% от общего объема первичного энергопотребления.

Политика по сокращению потребления нефти чаще всего относится к транспортной системе. Эта политика обычно стремится увеличить эффективность автомобильного топлива или поощрять развитие  альтернативных видов топлива.

Около 91% угля и только 1% из нефти, используется для выработки электроэнергии, что выявляет стратегию, влияющую на выработку электроэнергии, и имеет гораздо большее значение на использование угля, чем использование нефти.

Некоторые первичные виды энергии, такие как ядерная и угольная, полностью или преимущественно используются для добычи электричества. Другие, такие как природный газ и возобновляемые источники, более равномерно распределены по системам. Аналогичным образом сейчас транспорт почти полностью зависит от одного вида топлива (нефтяного).

Однако электроэнергетика с внедрением новых технологий больше использует различные источники энергии для выработки электричества. Например, идут практические реализации для получения электричества из биомассы.

Изменяется ли потребление топлива с течением времени

Источники потребляемой энергии с течением времени меняются, но изменения происходят медленно. Например, уголь когда-то широко использовался в качестве топлива для отопления домов и коммерческих зданий, однако конкретное использование угля для этих целей сократилось за последние полвека.

Хотя доля возобновляемого топлива от общего потребления первичной энергии еще относительно невелика, его использование растет во всех отраслях. Кроме того, использование природного газа в электроэнергетике возросло в последние годы из-за низких цен на природный газ, в то время как использование угля в этой системе сократилось.

Источник: https://beelead.com/vidy-istochnikov-energii/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector