Présentation de la production, du transport et de l'utilisation de l'énergie électrique. Présentation, production de rapport et utilisation de l'énergie électrique

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Cours de physique en 11e année utilisant la composante régionale. Auteur: S.V.Gavrilova - professeur de physique à l'établissement d'enseignement public de Moscou, école secondaire p. Vladimiro-Aleksandrovskoe 2012
Sujet. Production, transmission et utilisation de l'énergie électrique

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Type de leçon : une leçon d'apprentissage de nouveau matériel utilisant du matériel régional. Le but de la leçon: l'étude de l'utilisation de l'électricité, en commençant par le processus de sa génération. Objectifs du cours : Pédagogique : concrétiser l'idée des écoliers sur les modes de transmission de l'électricité, sur les transitions mutuelles d'un type d'énergie à un autre. Développement: développement ultérieur des compétences de recherche pratique des étudiants, amenant l'activité cognitive des enfants à un niveau de connaissances créatif, développement des compétences analytiques (lors de la recherche de l'emplacement de divers types de centrales électriques dans le territoire de Primorsky). Pédagogique : développement et consolidation du concept de « système énergétique » sur des supports d'histoire locale, éducation à une attitude prudente face à la consommation d'électricité. Équipement pour la leçon: manuel de physique pour la 11e année G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, V.M. Charugin. Cours classique. M., « Lumières », 2009 ; présentation de diapositives pour la leçon ; projecteur; écran.

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Quel appareil s'appelle un transformateur ? Quel est le principe de fonctionnement d'un transformateur ? Qu'est-ce que l'enroulement primaire d'un transformateur ? Secondaire? Définir le rapport de transformation. Comment le rendement d'un transformateur est-il déterminé ?
Répétition

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Comment notre planète vivrait-elle, Comment les gens y vivraient-ils Sans chaleur, aimant, lumière Et rayons électriques ? A. Mitskevitch

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Développement avancé de l'industrie de l'énergie électrique ; Augmenter la capacité des centrales électriques ; Centralisation de la production d'électricité ; Large utilisation des combustibles locaux et des ressources énergétiques ; Passage progressif de l'industrie, de l'agriculture, des transports à l'électricité.
Plan GOELRO

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Électrification de Vladivostok
En février 1912, la première centrale électrique publique a été mise en service à Vladivostok, qui a été nommée VGES n ° 1. La station est devenue l'ancêtre de la "grande" énergie dans le territoire de Primorsky. Sa puissance était de 1350 kW.

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Au 20 juin 1912, la station fournissait de l'énergie à 1785 abonnés de Vladivostok, 1200 lampadaires. Depuis le lancement du tramway le 27 octobre 1912, la gare fonctionne en surcharge.

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La croissance rapide de Vladivostok, ainsi que la mise en œuvre des plans GOELRO, ont forcé l'expansion de la centrale électrique. En 1927-28, puis en 1930-1932. des travaux ont été menés sur le démantèlement de l'ancien et l'installation de nouveaux équipements. Tout d'abord, une révision majeure de toutes les chaudières et turbines à vapeur a été effectuée, ce qui a garanti le fonctionnement continu de la centrale avec une production d'énergie allant jusqu'à 2775 kW par heure. En 1933, la centrale achève sa reconstruction et atteint une capacité de 11 000 kW.

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- Pourquoi le développement de l'industrie de l'énergie électrique a-t-il été mis en premier lieu pour le développement de l'Etat ? Quel est l'avantage de l'électricité par rapport aux autres types d'énergie ? - Comment l'électricité est-elle transmise ? – Quel est le système énergétique de notre région ?

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Transfert par fil vers n'importe quelle localité; Transformation facile en tout type d'énergie; Facile à obtenir à partir d'autres types d'énergie.
L'avantage de l'électricité par rapport aux autres types d'énergie.

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Types d'énergie convertie en électricité

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Éolien (WPP) Thermique (TPP) Eau (HPP) Nucléaire (NPP) Géothermique Solaire
Selon le type d'énergie convertie, les centrales sont :
Où est produite l'électricité ?

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Vladivostok CHPP-1
Depuis 1959, la station a commencé à travailler sur une charge thermique, pour laquelle un certain nombre de mesures ont été prises pour la transférer en mode chauffage. En 1975, la production d'électricité à VTETS-1 a été interrompue et le CHPP a commencé à se spécialiser exclusivement dans la production de chaleur. Aujourd'hui, il est toujours en service, fonctionne avec succès, alimentant Vladivostok en chaleur. En 2008, deux turbines à gaz mobiles d'une capacité totale de 45 MW ont été installées sur le site VCHPP-1.
Sur la construction de la gare

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Vladivostok CHPP-2
- la station la plus jeune du territoire Primorsky et la plus puissante dans la structure de la génération Primorsky.
Une énorme centrale thermique-2 a été construite en peu de temps. Le 22 avril 1970, les premières unités de la station sont lancées et mises en marche : une turbine et deux chaudières.
Actuellement, 14 chaudières du même type avec une capacité de vapeur de 210 tonnes/heure de vapeur chacune et 6 turbines sont exploitées à Vladivostok CHPP-2. Vladivostok CHPP-2 est la principale source de production de vapeur, de chaleur et d'électricité pour l'industrie et la population de Vladivostok. Le principal type de combustible pour les centrales thermiques est le charbon.

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Partizanskaïa GRES
La centrale électrique du district d'État de Partizanskaya (GRES) est la principale source d'approvisionnement en électricité de la partie sud-est du Primorsky Krai. La construction d'une centrale électrique à proximité immédiate de la région houillère de Suchansky était prévue dès 1939-1940, mais avec le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, les travaux sur le projet ont été arrêtés.
À partir du 01.02.2010, une turbine a été mise en service à Partizanskaya GRES

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CHPP d'Artemovskaïa
Le 6 novembre 1936, un essai de marche de la première turbine de la nouvelle centrale est effectué. Ce jour est considéré comme l'anniversaire de la centrale électrique du district d'Artyomovskaya. Déjà le 18 décembre de la même année, Artemovskaya GRES est entrée dans l'exploitation d'entreprises existantes à Primorye. Le 6 novembre 2012, le CHPP d'Artyomovskaya a célébré son 76e anniversaire.
En 1984, la centrale a été transférée dans la catégorie des centrales de cogénération.

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Primorskaïa GRES
Le 15 janvier 1974, la 1ère unité de puissance de la plus grande centrale thermique d'Extrême-Orient, Primorskaya GRES, a été lancée. Sa mise en service est devenue une étape majeure du développement socio-économique de la région qui, dans les années 1960 et 1970, a connu une grave pénurie d'électricité.
Le lancement de la 1ère unité de puissance, la construction et la mise en service ultérieures des huit autres unités de puissance de Primorskaya GRES ont aidé le système énergétique unifié de l'Extrême-Orient à résoudre radicalement le problème de la satisfaction de la demande croissante d'électricité dans la région. Aujourd'hui, la centrale génère la moitié de l'électricité consommée dans le territoire de Primorsky et produit de l'énergie thermique pour le village de Luchegorsk.

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Transmission d'électricité.

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Les principaux consommateurs d'électricité
Industrie (près de 70 %) Transports Agriculture Besoins domestiques de la population

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Transformateur
un appareil qui vous permet de convertir le courant électrique alternatif de telle sorte que lorsque la tension augmente, le courant diminue et vice versa.

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L'UES de l'Extrême-Orient comprend les réseaux électriques des régions suivantes : Région de l'Amour ; Territoire de Khabarovsk et région autonome juive ; Territoire de Primorsky ; District énergétique du sud de Yakoutsk de la République de Sakha (Yakoutie). L'IPS de l'Est opère indépendamment de l'UES de Russie.

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Production d'électricité dans les régions d'Extrême-Orient en 1980-1998 (milliards de kWh)
Région 1980 1985 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
Extrême-Orient 30 000 38 100 47 349 48 090 44,2 41,4 38 658 36 600 35 907
Primorsky Krai 11.785 11.848 11.0 10.2 9.154 8.730 7.682
Territoire de Khabarovsk 9,678 10,125 9,7 9,4 7,974 7,566 7,642
Région de l'Amour 4.415 7.059 7.783 7.528 7.0 7.0 7.074 6.798 6.100 5.600 5.200
Région du Kamtchatka 1,223 1,526 1,864 1,954 1,9 1,8 1,576 1,600 1,504
Région de Magadan 3,537 3,943 4,351 4,376 3,4 3,0 2,72 2,744 2,697
Région de Sakhaline 2,595 3,009 3,41 3,505 2,8 2,7 2,712 2,390 2,410
République de Sakha 4,311 5,463 8,478 8,754 8,4 7,3 6,998 6,887 7,438
District autonome de Tchoukotka - - - - n.d. n / A. 0,450 0,447 0,434 0,341 0,350

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Système électrique de l'Extrême-Orient
En Extrême-Orient, les capacités de production et les réseaux de transport sont regroupés en six systèmes électriques. Les plus grands d'entre eux couvrent Primorsky Krai (capacité installée 2692 000 kW) et la République de Sakha (2036 000 kW). Les systèmes électriques restants ont une capacité inférieure à 2 millions de kW. Afin d'assurer un approvisionnement énergétique durable et rentable dans les zones difficiles d'accès du territoire de Primorsky, il est prévu de poursuivre la construction de petites centrales hydroélectriques.

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Testez-vous (travail de test)
Option 1 I. Quelle est la source d'énergie à TPP ? 1. Pétrole, charbon, gaz 2. Énergie éolienne 3. Énergie hydraulique II. Quel domaine de l'économie consomme la plus grande quantité d'électricité produite ? 1. Dans l'industrie 2. Dans les transports 3. Dans l'agriculture III. Comment la quantité de chaleur dégagée par les fils changera-t-elle si la section transversale du fil S augmente? 1. Ne changera pas 2. Diminuera 3. Augmentera 1. Abaisseur 2. Élévateur 3. Aucun transformateur nécessaire V. Le système électrique est 1. Le système électrique d'une centrale électrique 2. Le système électrique d'une ville individuelle 3. Le système électrique des régions du pays , reliés par des lignes électriques à haute tension
Option 2 I. Quelle est la source d'énergie des centrales hydroélectriques ? 1. Pétrole, charbon, gaz 2. Énergie éolienne 3. Énergie hydraulique II. Le transformateur est conçu 1. Pour augmenter la durée de vie des fils 2. Pour convertir l'énergie 3. Pour réduire la quantité de chaleur dégagée par les fils III. Le système énergétique est 1. Le système électrique d'une centrale électrique 2. Le système électrique d'une ville individuelle 3. Le système électrique des régions du pays, relié par des lignes électriques à haute tension IV. Comment la quantité de chaleur dégagée par les fils changera-t-elle si la longueur du fil est réduite ? 1. Ne changera pas 2. Diminuera 3. Augmentera V. Quel transformateur devrait être installé sur la ligne à l'entrée de la ville ? 1. Abaisseur 2. Élévateur 3. Aucun transformateur nécessaire

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Comment notre planète vivrait-elle, Comment les gens y vivraient-ils Sans chaleur, aimant, lumière Et rayons électriques ?
A. Mitskevitch

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Merci pour la leçon !
D.Z. § 39-41 "L'utilisation de l'énergie solaire pour l'approvisionnement en chaleur dans le territoire de Primorsky". "Sur la faisabilité de l'utilisation de l'énergie éolienne dans le territoire de Primorsky". "Les nouvelles technologies dans l'énergie mondiale du 21ème siècle"

L'énergie électrique présente des avantages indéniables sur toutes les autres formes d'énergie. Il peut être transmis sur des câbles sur de longues distances avec des pertes relativement faibles et commodément réparti entre les consommateurs. L'essentiel est qu'à l'aide d'appareils assez simples, cette énergie puisse être facilement convertie en toute autre forme: mécanique, interne (chauffage des corps), énergie lumineuse. L'énergie électrique présente des avantages indéniables sur toutes les autres formes d'énergie. Il peut être transmis sur des câbles sur de longues distances avec des pertes relativement faibles et commodément réparti entre les consommateurs. L'essentiel est qu'à l'aide d'appareils assez simples, cette énergie puisse être facilement convertie en toute autre forme: mécanique, interne (chauffage des corps), énergie lumineuse.

Avantage de l'énergie électrique Peut être transmis par des fils Peut être transmis par des fils Peut être transformé Peut être transformé Facilement converti en d'autres types d'énergie Facilement converti en d'autres types d'énergie Facilement obtenu à partir d'autres types d'énergie Facilement obtenu à partir d'autres types d'énergie

Générateur - Un dispositif qui convertit l'énergie d'un type ou d'un autre en énergie électrique. Appareil qui convertit une certaine forme d'énergie en énergie électrique. Les générateurs comprennent les cellules galvaniques, les machines électrostatiques, les thermobatteries, les batteries solaires Les générateurs comprennent les cellules galvaniques, les machines électrostatiques, les thermobatteries, les batteries solaires

Fonctionnement du générateur L'énergie peut être générée soit en faisant tourner une bobine dans le champ d'un aimant permanent, soit en plaçant la bobine dans un champ magnétique changeant (faites tourner l'aimant, laissant la bobine immobile). L'énergie peut être générée soit en faisant tourner la bobine dans le champ d'un aimant permanent, soit en plaçant la bobine dans un champ magnétique changeant (faites tourner l'aimant en laissant la bobine immobile).

Importance du générateur dans la production d'énergie électrique Les parties les plus importantes du générateur sont fabriquées avec une grande précision. Nulle part dans la nature, il n'y a une telle combinaison de pièces mobiles qui pourrait générer de l'énergie électrique de manière aussi continue et économique.Les parties les plus importantes du générateur sont fabriquées avec une grande précision. Nulle part dans la nature, il n'y a une telle combinaison de pièces mobiles qui pourrait générer de l'énergie électrique de manière aussi continue et économique.

Comment est agencé un transformateur ? Il se compose d'un noyau en acier fermé assemblé à partir de plaques, sur lequel sont placées deux bobines avec des enroulements de fil. L'enroulement primaire est connecté à une source de tension alternative. Une charge est connectée à l'enroulement secondaire.

Les centrales nucléaires produisent 17 % de la production mondiale. Au début du 21ème siècle, 250 centrales nucléaires sont en fonctionnement, 440 tranches sont en fonctionnement. Surtout les États-Unis, la France, le Japon, l'Allemagne, la Russie, le Canada. Le concentré d'uranium (U3O8) est concentré dans les pays suivants : Canada, Australie, Namibie, USA, Russie. Centrales nucléaires

Comparaison des types de centrales électriques Types de centrales électriques Émissions de substances nocives dans l'atmosphère, kg Zone occupée Consommation d'eau propre m 3 Rejet d'eau sale, m 3 Coûts de protection de l'environnement % CHP : charbon 251.5600.530 CHP : fioul 150.8350 ,210 HPP NPP --900.550 WPP10--1 SPP-2--- BES10-200.210

Startsova Tatiana

Centrale nucléaire, centrale hydroélectrique, centrale thermique, types de transport d'électricité.

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Légendes des diapositives :

Présentation sur le thème: "Production et transmission d'électricité" Élèves de la 11e année de l'école secondaire GBOU n ° 1465 Startsova Tatyana. Enseignante : Kruglova Larisa Yurievna

Production d'électricité L'électricité est produite dans des centrales électriques. Il existe trois principaux types de centrales : Les centrales nucléaires (CNP) Les centrales hydroélectriques (HPP) Les centrales thermiques ou centrales de cogénération (CHP)

Centrales nucléaires Une centrale nucléaire (CNP) est une installation nucléaire pour la production d'énergie dans des modes et conditions d'utilisation spécifiés, située sur le territoire défini par le projet, dans laquelle un réacteur nucléaire (des réacteurs) et un complexe de systèmes nécessaires , appareils, équipements et structures avec des travailleurs essentiels

Principe d'opération

La figure montre un schéma de fonctionnement d'une centrale nucléaire avec un réacteur de puissance eau-eau à double circuit. L'énergie libérée dans le cœur du réacteur est transférée au fluide primaire. Ensuite, le liquide de refroidissement entre dans l'échangeur de chaleur (générateur de vapeur), où il chauffe l'eau du circuit secondaire jusqu'à ébullition. La vapeur qui en résulte pénètre dans les turbines qui font tourner les générateurs électriques. A la sortie des turbines, la vapeur entre dans le condenseur, où elle est refroidie par une grande quantité d'eau provenant du réservoir. Le compensateur de pression est une structure assez complexe et encombrante, qui sert à égaliser les fluctuations de pression dans le circuit pendant le fonctionnement du réacteur, qui surviennent en raison de la dilatation thermique du caloporteur. La pression dans le 1er circuit peut atteindre jusqu'à 160 atm (VVER-1000).

Outre l'eau, les magmas métalliques peuvent également être utilisés comme caloporteur dans divers réacteurs : sodium, plomb, alliage eutectique plomb-bismuth, etc. L'utilisation de caloporteurs métalliques liquides permet de simplifier la conception de l'enveloppe du cœur du réacteur ( contrairement au circuit d'eau, la pression dans le circuit de métal liquide n'est pas atmosphérique), se débarrasser du compensateur de pression. Le nombre total de circuits peut varier selon les réacteurs, le schéma de la figure est pour les réacteurs de type VVER (Public Water Power Reactor). Les réacteurs de type RBMK (High Power Channel Type Reactor) utilisent un circuit d'eau, des réacteurs à neutrons rapides - deux circuits de sodium et un circuit d'eau, les conceptions avancées des réacteurs SVBR-100 et BREST impliquent un schéma à double circuit, avec un caloporteur lourd dans le circuit primaire et de l'eau dans le second.

Production d'électricité Les leaders mondiaux de la production d'électricité nucléaire sont : les États-Unis (836,63 milliards de kWh/an), 104 réacteurs nucléaires en fonctionnement (20 % de l'électricité produite) la France (439,73 milliards de kWh/an), le Japon (263,83 milliards de kWh /an), la Russie (177,39 milliards de kWh/an), la Corée (142,94 milliards de kWh/an) l'Allemagne (140,53 milliards de kWh/an). Il y a 436 réacteurs nucléaires en activité dans le monde avec une capacité totale de 371.923 GW, la société russe TVEL fournit du combustible pour 73 d'entre eux (17% du marché mondial)

Centrales hydroélectriques Une centrale hydroélectrique (HPP) est une centrale électrique qui utilise l'énergie d'un cours d'eau comme source d'énergie. Les centrales hydroélectriques sont généralement construites sur les rivières en construisant des barrages et des réservoirs. Pour la production efficace d'électricité dans les centrales hydroélectriques, deux facteurs principaux sont nécessaires : un approvisionnement en eau garanti toute l'année et les fortes pentes possibles de la rivière, favorisant la topographie en forme de canyon de la construction hydroélectrique.

Principe d'opération

La chaîne d'ouvrages hydrauliques consiste à fournir la pression nécessaire de l'eau fournie aux pales de la turbine hydraulique, qui entraîne les générateurs qui génèrent de l'électricité. La pression d'eau nécessaire est formée par la construction d'un barrage et à la suite de la concentration de la rivière à un certain endroit, ou par dérivation - l'écoulement naturel de l'eau. Dans certains cas, un barrage et une dérivation sont utilisés ensemble pour obtenir la pression d'eau nécessaire. Tous les équipements électriques sont situés directement dans le bâtiment de la centrale hydroélectrique. Selon le but, il a sa propre division spécifique. Dans la salle des machines, il y a des unités hydrauliques qui convertissent directement l'énergie du courant d'eau en énergie électrique.

Les centrales hydroélectriques sont divisées en fonction de la puissance générée : puissantes - produisent à partir de 25 MW et plus ; moyen - jusqu'à 25 MW; petites centrales hydroélectriques - jusqu'à 5 MW. Ils sont également divisés en fonction de l'utilisation maximale de la pression de l'eau : haute pression - plus de 60 m ; moyenne pression - à partir de 25 m; basse pression - de 3 à 25 m.

Les plus grandes centrales hydroélectriques du monde Nom Capacité GW Production annuelle moyenne Propriétaire Géographie Trois Gorges 22,5 100 milliards de kWh Yangtze, Sandouping, Chine Itaipu 14 100 milliards de kWh Caroni, Venezuela Guri 10,3 40 milliards de kWh Tocantins, Brésil Churchill Falls 5,43 35 milliards de kWh Churchill, Canada Tukurui 8,3 21 milliards de kWh Paraná, Brésil / Paraguay

Centrales thermiques Une centrale thermique (ou centrale thermique) est une centrale électrique qui génère de l'énergie électrique en convertissant l'énergie chimique du combustible en énergie mécanique de rotation de l'arbre du générateur électrique.

Principe d'opération

Types Centrales à chaudière-turbine Centrales à condensation (CPP, historiquement appelées GRES - centrale électrique de district d'état) Centrales thermiques (centrales de cogénération, centrales de production combinée de chaleur et d'électricité) Centrales à turbine à gaz Centrales basées sur des centrales à cycle combiné Centrales basées sur moteurs à piston Allumage par compression (diesel) Allumage par étincelle Cycle combiné

Transport d'électricité Le transport d'énergie électrique des centrales électriques aux consommateurs s'effectue via les réseaux électriques. L'économie du réseau électrique est un secteur de monopole naturel de l'industrie de l'électricité : le consommateur peut choisir à qui acheter de l'électricité (c'est-à-dire la compagnie d'électricité), la compagnie d'électricité peut choisir parmi les fournisseurs en gros (producteurs d'électricité), cependant, le réseau par lequel l'électricité est fournie est généralement unique et le consommateur ne peut techniquement pas choisir la société de réseau. D'un point de vue technique, le réseau électrique est un ensemble de lignes électriques (TL) et de transformateurs situés au niveau des sous-stations.

Les lignes électriques sont des conducteurs métalliques qui transportent l'électricité. À l'heure actuelle, le courant alternatif est utilisé presque partout. L'alimentation électrique dans la grande majorité des cas est triphasée, de sorte que la ligne électrique se compose généralement de trois phases, chacune pouvant comprendre plusieurs fils.

Les lignes électriques sont divisées en 2 types : Câble aérien

Les lignes électriques aériennes sont suspendues au-dessus du sol à une hauteur sécuritaire sur des structures spéciales appelées supports. En règle générale, le fil de la ligne aérienne n'a pas d'isolation de surface; l'isolation est disponible aux points de fixation aux supports. Les lignes aériennes sont équipées de systèmes de protection contre la foudre. Le principal avantage des lignes électriques aériennes est leur faible coût par rapport aux câbles. La maintenabilité est également bien meilleure (surtout en comparaison avec les lignes de câble sans balai) : aucune excavation n'est nécessaire pour remplacer le fil, l'inspection visuelle de l'état de la ligne n'est pas difficile. Cependant, les lignes électriques aériennes présentent plusieurs inconvénients : une large emprise : il est interdit d'ériger des constructions et de planter des arbres à proximité des lignes électriques ; lorsque la ligne traverse la forêt, les arbres sur toute la largeur de l'emprise sont abattus; exposition à des influences extérieures, telles que la chute d'arbres sur la ligne et le vol de câbles ; malgré les dispositifs de protection contre la foudre, les lignes aériennes souffrent également des coups de foudre. En raison de leur vulnérabilité, deux circuits sont souvent équipés sur la même ligne aérienne : principal et de secours ; manque d'attrait esthétique; c'est l'une des raisons du passage quasi universel à la transmission par câble dans les zones urbaines.

Câble Les lignes de câbles (CL) sont conduites sous terre. Les câbles électriques ont des conceptions différentes, mais des éléments communs peuvent être identifiés. L'âme du câble est constituée de trois âmes conductrices (selon le nombre de phases). Les câbles ont à la fois une isolation extérieure et une isolation centrale. Habituellement, l'huile de transformateur sous forme liquide ou le papier huilé agit comme un isolant. L'âme conductrice du câble est généralement protégée par une armure en acier. De l'extérieur, le câble est recouvert de bitume. Il existe des lignes de câbles collecteurs et sans balais. Dans le premier cas, le câble est posé dans des canaux souterrains en béton - collecteurs. À certains intervalles, des sorties à la surface sous forme de trappes sont équipées sur la ligne - pour faciliter la pénétration des équipes de réparation dans le collecteur. Les câbles brushless sont posés directement dans le sol.

Les lignes sans balais sont nettement moins chères que les lignes de collecteur pendant la construction, mais leur fonctionnement est plus coûteux en raison de l'indisponibilité du câble. Le principal avantage des lignes de transmission par câble (par rapport aux lignes aériennes) est l'absence d'emprise large. Sous réserve d'une fondation suffisamment profonde, diverses structures (y compris résidentielles) peuvent être construites directement au-dessus de la ligne de collecte. Dans le cas d'une pose sans collecteur, la construction est possible à proximité immédiate de la ligne. Les lignes de câble ne gâchent pas le paysage urbain avec leur apparence, elles sont bien meilleures que les lignes aériennes sont protégées des influences extérieures. Les inconvénients des lignes de transmission par câble comprennent le coût élevé de la construction et de l'exploitation ultérieure : même dans le cas d'une installation sans balai, le coût estimé par mètre linéaire d'une ligne de câble est plusieurs fois supérieur au coût d'une ligne aérienne de la même classe de tension. . Les lignes de câble sont moins accessibles pour l'observation visuelle de leur état (et dans le cas d'une pose sans balais, elles sont généralement indisponibles), ce qui constitue également un inconvénient opérationnel important.

Production, transport et utilisation de l'énergie électrique Question

• Quels sont les avantages du courant alternatif par rapport au courant continu ?

Générateur

• Générateur - appareils qui convertissent l'énergie d'un type ou d'un autre en énergie électrique.

Types d'énergie Alternateur

• Le générateur se compose de
• un aimant permanent qui crée un champ magnétique et un enroulement dans lequel une force électromotrice alternative est induite

• Le rôle prédominant à notre époque est joué par les alternateurs à induction électromécaniques. Là, l'énergie mécanique est convertie en énergie électrique.

transformateurs

• TRANSFORMATEUR - un appareil qui convertit le courant alternatif, dans lequel la tension augmente ou diminue plusieurs fois sans pratiquement aucune perte de puissance.
• Dans le cas le plus simple, le transformateur est constitué d'un noyau en acier fermé sur lequel sont placées deux bobines avec des enroulements de fil. Celui des enroulements qui est connecté à une source de tension alternative est appelé primaire, et celui auquel la "charge" est connectée, c'est-à-dire les appareils qui consomment de l'électricité, est appelé secondaire.

Transformateur

• Primaire secondaire
• bobinage bobinage
• connecte
• pour citer
• ~ tension pour "charger"
• noyau en acier fermé

• Le principe de fonctionnement du transformateur est basé sur le phénomène d'induction électromagnétique.

Caractéristique du transformateur

• Rapport de transformation
• U1/U2=N1/N2=K
• Transformateur abaisseur K>1
• K<1трансформатор повышающий

Production d'énergie électrique

• L'électricité est produite dans les grandes et les petites centrales électriques principalement à l'aide de générateurs à induction électromécaniques. Il existe plusieurs types de centrales : centrales thermiques, hydroélectriques et nucléaires.

• Centrales thermiques

Consommation d'électricité

• Le principal consommateur d'électricité est l'industrie, qui représente environ 70 % de l'électricité produite. Le transport est aussi un grand consommateur. De plus en plus de lignes ferroviaires sont converties à la traction électrique. Presque tous les villages et villages reçoivent de l'électricité des centrales électriques appartenant à l'État pour les besoins industriels et domestiques. Environ un tiers de l'électricité consommée par l'industrie est utilisée à des fins technologiques (soudure électrique, chauffage électrique et fusion des métaux, électrolyse, etc.).

Transport d'électricité

• Les transformateurs changent de tension
• en plusieurs points de la ligne.

Utilisation efficace de l'électricité

• Les besoins en électricité ne cessent d'augmenter. Ce besoin peut être satisfait de deux manières.
• Le moyen le plus naturel et à première vue le seul moyen est la construction de nouvelles centrales électriques puissantes. Mais les centrales thermiques consomment des ressources naturelles non renouvelables et causent également de grands dommages à l'équilibre écologique de notre planète.
• La technologie de pointe permet de répondre aux besoins énergétiques d'une manière différente. La priorité devrait être donnée à l'augmentation de l'efficacité de l'utilisation de l'électricité, plutôt qu'à l'augmentation de la capacité des centrales électriques.

Tâches

• № 966, 967

Réponse

• 1) la tension et l'intensité du courant peuvent être converties (transformées) sur une très large plage avec presque aucune perte d'énergie ;
• 2) le courant alternatif est facilement converti en courant continu
• 3) L'alternateur est beaucoup plus simple et moins cher.

Devoirs

• §§38-41 ex 5 (c 123)
• PENSE:
• POURQUOI LE TRANSFORMATEUR FOURNI-T-IL ?
• Préparer une présentation "L'utilisation des transformateurs"
• (pour ceux qui le souhaitent)

Bibliographie:

• La physique. 11e année: manuel pour les établissements d'enseignement: base et profil. niveaux /G.Ya. Myakishev, B.B. Boukhovtsev. - M : Lumières, 2014. - 399 p.
• O.I. Gromtsev. La physique. UTILISER. Cours complet. - M.: Maison d'édition "Examen", 2015.-367 p.
• Volkov V.A. Développements de leçons universelles en physique. 11e année. - M. : VAKO, 2014. - 464 p.
• Rymkevich A.P., Rymkevich P.A. Recueil de problèmes de physique pour les élèves de la 10e à la 11e année du secondaire. – 13e éd. – M. : Lumières, 2014. – 160 s

PRODUCTION, UTILISATION ET TRANSMISSION D'ÉLECTRICITÉ.

Production d'électricité Type de centrales électriques

Efficacité des centrales électriques

% de toute l'énergie produite

L'énergie électrique présente des avantages indéniables sur toutes les autres formes d'énergie. Il peut être transmis sur des câbles sur de longues distances avec des pertes relativement faibles et commodément réparti entre les consommateurs. L'essentiel est qu'à l'aide d'appareils assez simples, il est facile de transformer cette énergie en n'importe quel autre type d'énergie : énergie mécanique, interne, lumineuse, etc. L'énergie électrique présente des avantages indéniables sur tous les autres types d'énergie. Il peut être transmis sur des câbles sur de longues distances avec des pertes relativement faibles et commodément réparti entre les consommateurs. L'essentiel est qu'à l'aide d'appareils assez simples, il est facile de transformer cette énergie en n'importe quel autre type d'énergie: énergie mécanique, interne, lumineuse, etc.

Le XXe siècle est devenu un siècle où la science envahit toutes les sphères de la société : économie, politique, culture, éducation, etc. Naturellement, la science affecte directement le développement de l'énergie et la portée de l'électricité. D'une part, la science contribue à élargir le champ de l'énergie électrique et augmente ainsi sa consommation, mais d'autre part, à une époque où l'utilisation illimitée de ressources énergétiques non renouvelables constitue un danger pour les générations futures, le développement des technologies d'économie d'énergie et leur mise en œuvre dans la vie deviennent des tâches d'actualité de la science.Le XXe siècle est devenu un siècle où la science envahit toutes les sphères de la société : économie, politique, culture, éducation, etc. Naturellement, la science affecte directement le développement de l'énergie et la portée de l'électricité. D'une part, la science contribue à élargir le champ de l'énergie électrique et augmente ainsi sa consommation, mais d'autre part, à une époque où l'utilisation illimitée de ressources énergétiques non renouvelables constitue un danger pour les générations futures, le développement des technologies d'économie d'énergie et leur mise en œuvre dans la vie deviennent des tâches d'actualité de la science.

Consommation d'électricité La consommation d'électricité double en 10 ans

Sphères
fermes

La quantité d'électricité utilisée,%

Industrie
Transport
Agriculture
Vie

70
15
10
4

Considérons ces questions sur des exemples concrets. Environ 80% de la croissance du PIB (produit intérieur brut) dans les pays développés est réalisée grâce à l'innovation technique, dont la plupart est liée à l'utilisation de l'électricité. La plupart des développements scientifiques commencent par des calculs théoriques. Tous les nouveaux développements théoriques sont vérifiés expérimentalement après des calculs informatiques. Et, en règle générale, à ce stade, la recherche est effectuée à l'aide de mesures physiques, d'analyses chimiques, etc. Ici, les outils de recherche scientifique sont divers - de nombreux instruments de mesure, accélérateurs, microscopes électroniques, tomographes à résonance magnétique, etc. La plupart de ces outils scientifiques expérimentaux fonctionnent à l'énergie électrique. Examinons ces questions avec des exemples précis. Environ 80% de la croissance du PIB (produit intérieur brut) dans les pays développés est réalisée grâce à l'innovation technique, dont la plupart est liée à l'utilisation de l'électricité. La plupart des développements scientifiques commencent par des calculs théoriques. Tous les nouveaux développements théoriques sont vérifiés expérimentalement après des calculs informatiques. Et, en règle générale, à ce stade, la recherche est effectuée à l'aide de mesures physiques, d'analyses chimiques, etc. Ici, les outils de recherche scientifique sont divers - de nombreux instruments de mesure, accélérateurs, microscopes électroniques, tomographes à résonance magnétique, etc. La plupart de ces instruments de science expérimentale fonctionnent à l'énergie électrique.

Mais la science n'utilise pas seulement l'électricité dans ses domaines théoriques et expérimentaux, des idées scientifiques surgissent constamment dans le domaine traditionnel de la physique associé à la génération et à la transmission de l'électricité. Les scientifiques, par exemple, tentent de créer des générateurs électriques sans pièces en rotation. Dans les moteurs électriques conventionnels, un courant continu doit être fourni au rotor pour qu'une "force magnétique" se produise. Mais la science n'utilise pas seulement l'électricité dans ses domaines théoriques et expérimentaux, les idées scientifiques surgissent constamment dans le domaine traditionnel de la physique liée à la production et le transport d'électricité. Les scientifiques, par exemple, tentent de créer des générateurs électriques sans pièces en rotation. Dans les moteurs électriques conventionnels, un courant continu doit être appliqué au rotor afin de créer une "force magnétique".
La société moderne ne peut se concevoir sans l'électrification des activités de production. Déjà à la fin des années 1980, plus d'1/3 de toute la consommation d'énergie dans le monde était réalisée sous forme d'énergie électrique. Au début du siècle prochain, cette proportion pourrait passer à 1/2. Une telle augmentation de la consommation d'électricité est principalement associée à une augmentation de sa consommation dans l'industrie. La majeure partie des entreprises industrielles travaille à l'énergie électrique. Une forte consommation d'électricité est typique des industries à forte intensité énergétique telles que la métallurgie, l'aluminium et les industries mécaniques. Le transport est aussi un grand consommateur. De plus en plus de lignes ferroviaires sont converties à la traction électrique. Presque tous les villages et villages reçoivent de l'électricité des centrales électriques appartenant à l'État pour les besoins industriels et domestiques.