Электроэнергия (реферат)

Долгое время знание об электричестве не шло дальше представлений Фалеса. Лишь в 1600 году появился сам термин электричество, а в 1663 году магдебургский бургомистр Отто фон Герике создал электростатическую машину в виде насаженного на металлический стержень серного шара, которая позволила наблюдать не только эффект притягивания, но и эффект отталкивания.

Функциональный источник электричества появился только в XVIII веке, когда было изобретено первое устройство для его получения — вольтов столб. Он и его современный вариант, электрическая батарея, являются химическими источниками электрического тока. В основе их работы лежит взаимодействие веществ в электролите. Батарея дает возможность получить электричество в случае необходимости, является многофункциональным и широко распространенным источником питания, который хорошо подходит для применения в различных условиях и ситуациях, однако ее запас энергии конечен, и после истощения последнего батарея нуждается в замене или перезарядке. Для удовлетворения более существенных потребностей в большем ее объеме электрическая энергия должна непрерывно генерироваться и передаваться по линиям электропередач.

30 января 1880 года был основан электротехнический отдел Русского технического общества, призванный курировать проблемы электрификации России. В том же году начались работы по освещению улиц Москвы и Петербурга, однако их объем можно считать крайне незначительным – пара сотен ламп на две столицы. Так же в этом же году в Киеве посредством ламп Яблочкова освещены мастерские Днепровского пароходства. Следует отметить, что на этом этапе электрификации все потребители электроэнергии (каковыми являлись исключительно осветительные приборы) использовали постоянный ток, и существовали определенные проблемы с передачей электроэнергии на значительные расстояния. Вследствие этого источник электроэнергии располагался в непосредственной близости от потребителя. Так, например, в случае с Киевскими железнодорожными мастерскими каждый из четырех фонарей имел свою электромагнитную машину Грамма.[³]

Обычно для порождения электроэнергии применяются электромеханические генераторы, приводимые в действие либо за счет сжигания ископаемого топлива, либо с использованием энергии от ядерных реакций, либо посредством силы воздушных или водных течений. Современная паровая турбина, изобретенная Ч. Парсонсом в 1884 году, в настоящее время генерирует примерно 80 % всего электричества в мире, используя те или иные источники нагрева. Эти устройства более не напоминают униполярный дисковый генератор Фарадея, созданный им в 1831 году, однако в их основе по-прежнему лежит открытый им принцип электромагнитной индукции — возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него^[10]. Ближе к концу XIX века был изобретен трансформатор, что позволило более эффективно передавать электроэнергию при более высоком напряжении и меньшей силе тока. В свою очередь, эффективность передачи энергии обусловливала возможность генерировать электричество на централизованных электростанциях с выгодой для последних и затем перенаправлять его на довольно протяженные дистанции к конечным потребителям.[⁴]

Для измерения расхода энергии был изобретён счётчик. Первый счётчик электроэнергии для переменного тока разработан Оливером Б. Шелленбергером в 1888 году. Его принцип заключается в вращение алюминиевого диска за счёт вихревых токов, наводимых в нём магнитным полем катушки счётчика, — магнитное поле вихревых токов взаимодействует с магнитным полем катушки счётчика. Во время вращения диска(потребления энергии) определяется расход по показаниям счётного механизма. На данный момент изобретены более удобные в использование электрические счётчики электронного типа в котором переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные(электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.

1895 год ознаменовался вводом в строй первой в России гидроэлектростанции на реке Большая Охта в Петербурге, причем довольно большой по тем временам мощности – 300 КВт.[⁵]

Постепенно появлялось новое оборудование, работающее на электричестве. Начали развиваться предприятия. Совершенствовались лампы, они могли работать от постоянного тока, что гораздо упрощало задачу. В 1890-х годах А. Н. Лодыгин изобретает несколько типов ламп с нитями накала из тугоплавких металлов.[⁶] Лодыгин предложил применять в лампах нити из вольфрама (именно такие применяются во всех современных лампах) и молибдена и закручивать нить накаливания в форме спирали. Позже была проведена электрификация всех отдалённых от городов пунктов (деревень, сёл, посёлков). Люди привыкали к новым условиям, в домах проводилось освещение. Со временем в домах стали появляться телевизоры, что становилось признаком особого благополучия семьи.

Сейчас же в каждом доме очень много электротехники: телевизоры, холодильники, компьютеры, микроволновые печи, электрочайники и другое .

Благодаря появлению электроэнергии изучение и исследование неизвестного стало проще и удобней. Например, появление электронных микроскопов позволило изучать более мелкие клетки и путём центрифугирования разделять их на органоиды. Да и сами приборы изучения тоже невозможны без электричества.

В последнее время начали развиваться энергосберегающие технологии. Способы экономии электроэнергии разнообразны от элементарных энергосберегающих ламп до установки интеллектуальных распределённых систем управления освещением (минимизирующих затраты на электроэнергию для данного объекта).

Мы настолько привыкли к электричеству, что оно стало таким же необходимым для нас как воздух и вода. И не будь энергии, не будет и нас. Возможно, если мы будем экономить энергию, то ей не будет конца. Берегите энергию - берегите жизнь!

Библиографический список

1. Энциклопедия для детей Т.16. Физика Ч.2. М.: Аванта+, 2005. 429 с.

2. Dell, Ronald & Rand, David, Understanding Batteries, N. Y., 2001

3. http://www.220.ru(20:00:00)

4. http://ru.wikipedia.org(20:23:00)

5. http://www.electrolibrary.info(20:31:00)

6. A. de Lodyguine, Illuminant for Incandescent Lamps, N. Y., 1893

Вопросы:

1. 
   По чьему приказу была проведена электрификация отдалённых районов (деревень, сёл, посёлков)?
   
2. 
   Из чего была изготовлена спираль первой лампы накаливания?
   
3. 
   Какой ток использовался на начальном этапе электрификации?
   
4. 
   Где возникли первые блок-станции?
   
5. 
   Что такое энергетический паспорт?