Электродинамический способ получения электрической энергии

Способы получения электроэнергии.

Электричество, открытое в седьмом веке до НЭ древнегреческим философом и ученым Фалесом Милетским и поставленное на службу человечества в конце XIII века, оно так плотно вошло в нашу жизнь, что если вдруг, в одночасье электричества не станет, цивилизация будет отброшена на десятки и сотни лет назад. Поэтому, мы решили рассказать Вам о том, какие существуют способы получения электроэнергии.

Генераторы электрического тока.

Самым известным и распространенным способом получения электроэнергии, является генерация электротока электрогенераторами. Эти электрические машины могут приводиться в движение множеством способов: посредством пара – в атомных и теплоэлектростанциях; энергией воды, ветра, волн – гидроэлектростанции и ветрогенераторы; двигателями внутреннего сгорания – дизель-генераторы. Но суть остается одна – везде присутствует генератор, вырабатывающий по закону Фарадея электроток.

Вас может заинтересовать – «Как работает индукционная лампа?».

Способ, в большинстве своем, применяется в промышленных масштабах и служит для снабжения электроэнергией предприятий, жилых домов, общественных и спортивных комплексов, в общем всего, где требуется электричество, посредством воздушных и подземных линий электропередач.

Способы получения электроэнергии. Гальванические элементы, аккумуляторы и топливные элементы.

Не менее известный способ получения электроэнергии это — обычные гальванические элементы. Изобретенные итальянским физиком Луиджи Гальвани в 1791г., они также являются неотъемлемой частью нашей с Вами жизни. Электрохимическими источниками электроэнергии запитываются переносные электро и радиоприборы.

Механизм работы батарейки заключается в простой химической реакции между двумя электродами и электролитом, в результате чего между электродами возникает разность потенциалов. То есть, в данном случае химическая энергия превращается в электроэнергию.

Аккумуляторы работают по тому же принципу, только здесь используется обратимость химической реакции, то есть при разряде химическая энергия преобразуется в электрическую, а при заряде — наоборот.

Топливные элементы (ТЭ) – те-же батарейки (электрохимические устройства), только реагенты для реакции поступают извне. Из чего следует, что ТЭ вырабатывает электроэнергию до тех пор, пока в него поступают нужные реагенты.

Солнечные батареи.

Сейчас все большее распространение набирают альтернативные источники электричества и одним из них является способ преобразования света солнца в электроэнергию с помощью фотоэлементов.

Фотоэлемент представляет собой полупроводник, способный под воздействием солнечных лучей производить электричество. Механизм работы полупроводникового фотоэлемента прост и основан на способности электронов атомов кремния, из которого выполнена верхняя и нижняя пластины, высвобождаться под воздействием света, атомы кремния нижней пластины, в свою очередь, захватывают высвободившиеся электроны. В следствии чего возникает разность потенциалов и по проводникам, прикрепленным к пластинам, через нагрузку, начинает протекать электрический ток.

Недостатком данных источников электроэнергии является их низкий КПД, в большинстве случаев не более 20%. Однако, по прогнозам ученых, КПД можно повысить до 87%, а это уже отличный результат!

Способы получения электроэнергии. Грозовая энергетика.

Суть работы грозоэлектростанций заключается в получении электроэнергии из грозовых облаков. Подобные электростанции в буквальном смысле ловят молнии и направляют пойманную электроэнергию в электросети. Для этого созданы мощные лазеры, с помощью них ионизируется воздух, тем самым создаются каналы для прохождения молний. По ионизированным каналам мощные разряды попадают прямиком в накопители, способные заряжаться за доли секунды.

Однако, на сегодняшний день, подобные накопители еще не созданы. В нескольких странах, в том числе и России, были попытки строительства подобных электростанций, но пока каких-либо значимых результатов не обнародовано.

Способы получения электроэнергии на основе пьезоэлектрических эффектов.

Эффект пьезоэлектричества открыт братьями Кюри в 1880г. Суть его заключается в том, что при принудительной деформации отдельных кристаллов, таких как природный кварц, на их поверхности появляется электро-заряд. И если разместить на его гранях электроды, присоединенные к нагрузке, то при сжатии или растягивании через нагрузку пройдет короткий электро-импульс.

Таким образом, если разместить множество пьезоэлектрических кристаллов, например под дорожным полотном и соединить их проводниками, то при проезде машин дорога начнет вырабатывать электроэнергию.

В этой публикации мы освятили далеко не все способы получения электроэнергии, а как мы думаем, самые перспективные. Так что будущее покажет. Удачи….

Источник

Способ получения электрической энергии

Изобретение относится к электротехнике, касается особенностей преобразования механической энергии в электрическую и может быть использовано для выработки электрической энергии. Технический результат от использования данного изобретения состоит в снижении затрат на производство электрической энергии. Сущность изобретения состоит в том, что при осуществлении способа получения электрической энергии, включающего соединение источника механической энергии с генератором электрической энергии, согласно изобретению в качестве механической энергии используют электродинамический двигатель неуравновешенной электродинамической подсистемы с внешним питанием, параллельно обмотке которого включают емкость с образованием колебательного контура, находящегося в резонансе токов, а при достижении рабочих параметров генератора электрической энергии часть электрической энергии подают на питание электродинамического двигателя неуравновешенной электродинамической подсистемы. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области электрических машин к способу, который можно использовать для выработки электрической энергии.

Известен способ получения электрической энергии, основанный на том, что энергия, полученная, например, путем сжигания горючих материалов, превращается в механическую, а затем в электрическую (Копылов И.П. Электрические машины. М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 348-349).

Недостатком этого способа является невысокий КПД.

Целью настоящего изобретения является снижение затрат на производство электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения электрической энергии, включающей источник механической энергии, соединенный с генератором электрической энергии, в качестве источника механической энергии используется электродинамический двигатель неуравновешенной электродинамической подсистемы с внешним питанием, параллельно обмотке которого включают емкость с образованием колебательного контура, находящегося в резонансе токов, а при достижении рабочих параметров генератора электрической энергии, часть электрической энергии подают на питание электродинамического двигателя неуравновешенной электродинамической подсистемы; в качестве источника механической энергии используют n электродинамических двигателей неуравновешенной электродинамической подсистемы, которые включены от одного источника питания и параллельно обмоткам которых включены емкости.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. Электродинамический двигатель неуравновешенной электродинамической подсистемы соединен с ротором генератора электрической энергии соосно, с помощью редуктора или ременной передачи. Обмотка (катушка индуктивности) электродинамического двигателя соединена параллельно с емкостью. Причем индуктивность обмотки и емкость подобраны так, что образуется колебательный контур, находящийся в резонансе токов. Электромагнитные колебания с резонансной частотой определяются по формуле: , где L — обмотка (катушка индуктивности) электродинамического двигателя, Гн; C — емкость конденсатора, включенного параллельно обмотке (катушки индуктивности) двигателя, Ф.

Если активные сопротивления параллельных ветвей равны нулю, то емкостный ток равен , а индуктивный Индуктивный и емкостной токи противоположны по фазе и равны по амплитуде, а по отношению к источнику тока они взаимно компенсируются. Реактивный ток замыкается в кольцо, образуемое индуктивностью и емкостью, а провода, соединяющие колебательный контур с источником энергии, и самый источник полностью разгружаются от реактивного тока. Поэтому к одному источнику тока можно подключить n-ое количество электродинамических двигателей, колебательный контур (индуктивность-емкость) которых находится в резонансе токов.

Способ осуществляется следующим образом. При включении тока в обмотке электродинамического двигателя при резонансе токов возникает ток, определяемый по формуле При соответствующем подборе входного напряжения, частоты и индуктивности обмотки реактивный ток может достигать сотен тысяч ампер. Электрический ток такой силы, проходя по обмотке электродинамического двигателя неуравновешенной электродинамической подсистемы, создает в витках силу, равную сотням и даже тысячам килограмм на один виток. Под действием этой силы электродинамический двигатель начинает вращать соединенный с ним вал ротора генератора электрической энергии, который вырабатывает электрический ток. При достижении рабочих параметров генератора электрической энергии, часть энергии можно подать на вход электродинамического двигателя. От одного источника питания можно включить n-ое количество систем «генератор-электродинамический двигатель», у которой обмотка двигателя находится в резонансе токов — это позволяет получать в n раз больше электрической энергии.

1. Способ получения электрической энергии, включающий соединение источника механической энергии с генератором электрической энергии, отличающийся тем, что в качестве источника механической энергии используют электродинамический двигатель неуравновешенной электродинамической подсистемы с внешним питанием, параллельно обмотке которого включают емкость с образованием колебательного контура, находящегося в резонансе токов, а при достижении рабочих параметров генератора электрической энергии, часть электрической энергии подают на питание электродинамического двигателя неуравновешенной электродинамической подсистемы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника механической энергии используют n электродинамических двигателей неуравновешенной электродинамической подсистемы, которые включены от одного источника питания и параллельно обмотками которых включены емкости.

Источник

ВИДЫ И СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ, ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ

Лекция 2

2.1 Энергия и её виды

2.2 Способы получения и преобразования энергии

2.3 использование солнечной энергии

2.7 Транспортирование тепловой и электрической энергии

2.7.1 Транспортирование тепловой энергии

2.7.2 Транспортирование электрической энергии

2.1 Энергия и её виды

Энергия (от греч. energeie — действие, деятельность) представляет собой общую количественную меру движения и взаимодействия всех видов материи. Это способность к совершению работы, а работа совершается тогда, когда на объект действует физическая сила (давление или гравитация). Работа— это энергия в действии.

Во всех механизмах при совершении работы энергия переходит из одного вида в другой. Но при этом нельзя получить энергии одного вида больше, чем другого, при любых ее превращениях, т. к. это противоречит закону сохранения энергии.

Различают следующие виды энергии:

1. Ядерная энергия – энергия связи нейтронов и протонов в ядре, освобождающаяся в различных видах при делении тяжелых и синтезе легких

ядер; в последнем случае ее называют термоядерной.

2. Химическая (логичнее – атомная) энергия – энергия системы из двух или более реагирующих между собой веществ. Эта энергия высвобождается в результате перестройки электронных оболочек атомов и молекул при химических реакциях. Когда мы говорим – АЭС (атомная электростанция), это вряд ли правильно. Точнее было бы ЯЭС (ядерная электростанция).

3. Электростатическая энергия – потенциальная энергия взаимодействия электрических зарядов, т. е. запас энергии электрически заряженного тела, накапливаемый в процессе преодоления им сил электрического поля.

4. Магнитостатическая энергия – потенциальная энергия взаимодействия « магнитных зарядов», или запас энергии, накапливаемый телом, способным преодолеть силы магнитного поля в процессе перемещения против направления действия этих сил. Источником магнитного поля может быть постоянный магнит, электрический ток.

5. Упругостная энергия – потенциальная энергия механически упруго измененного тела (сжатая пружина, газ), освобождающаяся при снятии нагрузки чаще всего в виде механической энергии.

6. Тепловая энергия – часть энергии теплового движения частиц тел,

которая освобождается при наличии разности температур между данным телом и телами окружающей среды.

7. Механическая энергия – кинетическая энергия свободно движущихся тел и отдельных частиц.

8. Электрическая (электродинамическая) энергия – энергия электрического тока во всех его формах.

9. Электромагнитная (фотонная) энергия – энергия движения фото-

нов электромагнитного поля.

Электрическая энергия является одним из совершенных видов энергии. Её широкое использование обусловлено следующими факторами:

— получением в больших количествах вблизи месторождения ресурсов и водных источников;

— возможностью транспортировки на дальние расстояния с относительно небольшими потерями;

— способностью трансформации в другие виды энергии: механическую, химическую, тепловую, световую;

— отсутствием загрязнения окружающей среды;

— внедрением на основе электроэнергии принципиально новых прогрессивных технологических процессов с высокой степенью автоматизации.

Тепловая энергия широко используется на современных производствах и в быту в виде энергии пара, горячей воды, продуктов сгорания топлива.

Преобразование первичной энергии во вторичную, в частности, в электрическую, осуществляется на станциях, которые в своем названии содержат указания на то, какой вид первичной энергии преобразуется на них в электрическую:

— на тепловой электрической станции (ТЭС) — тепловая;

— гидроэлектростанции (ГЭС) — механическая (энергия движения воды);

— гидроаккумулирующей станции (ГАЭС) — механическая (энергия движения предварительно наполненной в искусственном водоеме воды);

— атомной электростанции (АЭС) — атомная (энергия ядерного топлива);

— приливной электростанции (ПЭС) — приливов.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник