Электротехника. Электрическая энергия, её свойства и область применения

1.

Электроте́хника — область техники, связанная с получением, распределением,
преобразованием и использованием электрической энергии, а также c
разработкой,
эксплуатацией
и
оптимизацией
электронных
компонентов, электронных схем и устройств, оборудования и технических систем[1].
Под электротехникой также понимают техническую науку, которая изучает
применение
электрических
и
магнитных
явлений
для
практического
использования[2][3][4]. Электротехника выделилась в самостоятельную науку из
физики в конце XIX века. Электротехника изучает проблемы, связанные с
силовыми
крупногабаритными
электронными
компонентами:
линии
электропередачи, электрические приводы в электротехнике основной задачей
является передача электрической энергии.
1

2.

Электрическая энергия, её
свойства и область применения.

3.

Практически во всех областях деятельности современного
общества применяется электрическая энергия.
Энергия — общая
количественная мера различных
форм движения материи. Для
любого вида энергии можно
назвать материальный объект,
который является ее носителем.
Так, механической энергией
обладают вода, ветер,
заведенная пружина; тепловой
— нагретый газ, пар, горячая
вода. Носителем электрической
энергии является особая форма
материи — электромагнитное
поле

4.

Электрическая энергия
получается путем
преобразования других
видов энергии
(механической,
тепловой, химической,
ядерной и др.) и
обладает ценными
свойствами
1.относительно несложно, с
малыми потерями передается
на большие расстояния
2.легко дробится и
преобразуется в нужный вид
энергии (механическую,
тепловую, световую,
химическую идр.

5.

3.Производство и использование
электрической энергии
Типы электростанций
1.Тепловая электростанция
2. Гидроэлектрическая станция
3. Атомная электростанция

6.

Наибольшая часть электроэнергии для нужд народного
хозяйства вырабатывается на тепловых электростанциях
(ТЭС). Здесь химическая энергия органического топлива
(угля, мазута, торфа, газа) при его сжигании в паровых
котлах превращается в тепловую энергию нагретого водяного
пара.

7.

Пар под высоким
давлением поступает в
паровую турбину, где
его энергия
преобразуется в
механическую.
Турбины приводят в
действие электрические
генераторы,
преобразующие
механическую энергию
в электрическую.

8.

9.

•гидроэлектростанции,
использующие энергию воды
•ветроэлектростанции,
использующие энергию ветра
•приливные,
работающие за счет морских приливов
•геотермальные,
использующие тепло земных недр
•солнечные,

10.

Гидроэлектростанции

11.

Ветряные
электростанции

12.

Приливные
электростанции

13.

Геотермальные
электростанции

14.

Солнечные
электростанции

15.

Электрический заряд
Электрический заряд – это физическая величина,
определяющая свойство частиц или тел вступать в
электромагнитные силовые взаимодействия.
Виды зарядов
+ Положительные +
(напр. протоны)
В положительно
заряженном теле
недостаток
электронов
- Отрицательные (напр. электроны)
В отрицательно
заряженном теле
избыток
электронов
15

16.

Электрический заряд
Элементарный заряд (заряд электрона): е = 1,67·10-19 Кл
Заряд тела q образуется совокупностью элементарных
зарядов, он является целым кратным заряду электрона е:
q = ± Ne (N – целое число)
Закон сохранения заряда:
Суммарный заряд электрически
изолированной системы остается постоянной
q1 + q2 + q3 + … + qn = const
16

17.

Закон Кулона
Сила
взаимодействия
двух
точечных
зарядов
пропорциональна величине каждого из зарядов и обратно
пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Направление силы совпадает с проходящей через заряды
прямой.
F – сила взаимодействия зарядов;
k — коэффициент пропорциональности;
q1 и q2 — величины
взаимодействующих зарядов;
r — расстояние между ними.
ε – диэлектрическая проницаемость среды
17

18.

Закон Кулона. Коэффициент k
Коэффициент k зависит от выбора системы единиц
измерения.
ε0 - электрическая постоянная (диэлектрическая
проницаемость вакуума). В системе единиц СИ:
18

19.

Электрическое поле
Взаимодействие
между
электрическое поле.
зарядами
осуществляется
через
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ
ПОЛЕ
ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ
ВОЗДЕЙСТВИЕМ
НА
ЭЛЕКТРО
ЗАРЯЖЕННУЮ ЧАСТИЦУ С СИЛОЙ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЙ ЗАРЯДА ЧАСТИЦЫ И
НЕЗАВИСЯЩЕЙ ОТ ЕЕ СКОРОСТИ.
ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ВВОДИТСЯ
СИЛОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА — НАПРЯЖЁННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ.