Sumber energi listrik: deskripsi, jenis dan fitur

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Sumber energi listrik di setiap daerah berbeda dalam cara menerimanya. Jadi, di stepa lebih bijaksana untuk menggunakan kekuatan angin atau mengubah panas setelah membakar bahan bakar, gas. Di pegunungan, di mana terdapat sungai, bendungan dibangun dan air menggerakkan turbin raksasa. Gaya gerak listrik diperoleh hampir di mana-mana dengan mengorbankan energi alami lainnya.

Dari mana makanan konsumen berasal

Sumber energi listrik menerima tegangan setelah transformasi gaya angin, gerakan kinetik, aliran air, hasil reaksi nuklir, panas dari pembakaran gas, bahan bakar atau batu bara. Pembangkit listrik termal dan pembangkit listrik tenaga air tersebar luas. Jumlah pembangkit listrik tenaga nuklir secara bertahap berkurang karena tidak sepenuhnya aman bagi orang-orang yang tinggal di sekitarnya.

Reaksi kimia dapat digunakan, kita melihat fenomena ini pada aki mobil dan peralatan rumah tangga. Baterai untuk ponsel bekerja dengan prinsip yang sama. Deflektor angin digunakan di tempat-tempat dengan angin konstan, di mana sumber energi listrik mengandung generator daya tinggi konvensional dalam desainnya.

Terkadang satu stasiun tidak cukup untuk menyalakan seluruh kota,dan sumber energi listrik digabungkan. Jadi, panel surya dipasang di atap rumah di negara-negara hangat, yang memberi makan masing-masing kamar. Secara bertahap, sumber ramah lingkungan akan menggantikan stasiun yang mencemari atmosfer.

Dalam mobil

Baterai dalam pengangkutan bukanlah satu-satunya sumber energi listrik. Sirkuit mobil dirancang sedemikian rupa sehingga saat mengemudi, proses pengubahan energi kinetik menjadi energi listrik dimulai. Hal ini disebabkan oleh generator, di mana putaran kumparan di dalam medan magnet menghasilkan munculnya gaya gerak listrik (EMF).

Arus mulai mengalir di jaringan, mengisi daya baterai, yang durasinya tergantung pada kapasitasnya. Pengisian dimulai segera setelah menghidupkan mesin. Artinya, energi dihasilkan dengan membakar bahan bakar. Perkembangan terakhir dalam industri otomotif telah memungkinkan untuk menggunakan EMF sebagai sumber energi listrik untuk lalu lintas.

Dalam kendaraan listrik, baterai kimia yang kuat menghasilkan arus di sirkuit tertutup dan berfungsi sebagai sumber daya. Di sini proses sebaliknya diamati: EMF dihasilkan dalam gulungan sistem penggerak, yang menyebabkan roda berputar. Arus di sirkuit sekunder sangat besar, sebanding dengan kecepatan akselerasi dan berat mobil.

Prinsip kumparan dengan magnet

Arus yang mengalir melalui kumparan menyebabkan fluks magnet bolak-balik. Dia, pada gilirannya, memberikan gaya apung pada magnet, yang memaksa bingkai dengan duaberputar dengan magnet polaritas yang berlawanan. Dengan demikian, sumber energi listrik berfungsi sebagai simpul pergerakan mobil.

Proses sebaliknya, ketika bingkai dengan magnet berputar di dalam belitan, karena energi kinetik, memungkinkan Anda untuk mengubah fluks magnet bolak-balik menjadi EMF kumparan. Selanjutnya, stabilisator tegangan dipasang di sirkuit, memberikan kinerja yang diperlukan dari jaringan suplai. Menurut prinsip ini, listrik dihasilkan di pembangkit listrik tenaga air, pembangkit listrik termal.

EMF di sirkuit juga muncul di sirkuit tertutup biasa. Itu ada selama perbedaan potensial diterapkan pada konduktor. Gaya gerak listrik diperlukan untuk menggambarkan karakteristik suatu sumber energi. Definisi fisik istilah terdengar seperti ini: EMF dalam rangkaian tertutup sebanding dengan kerja gaya eksternal yang memindahkan muatan positif tunggal melalui seluruh badan konduktor.

Rumus E=IR - resistansi total diperhitungkan, terdiri dari resistansi internal sumber daya dan hasil penambahan resistansi bagian diumpankan dari rangkaian.

Pembatasan pemasangan gardu induk

Setiap konduktor yang dilalui arus menghasilkan medan listrik. Sumber energi adalah pemancar gelombang elektromagnetik. Di sekitar instalasi yang kuat, di gardu induk atau di dekat genset, kesehatan manusia terpengaruh. Oleh karena itu, langkah-langkah telah diambil untuk membatasi proyek konstruksi di dekat bangunan tempat tinggal.

AktifDi tingkat legislatif, jarak tetap ke objek listrik ditetapkan, di luar itu organisme hidup aman. Pembangunan gardu induk yang kuat di dekat rumah dan di jalur orang dilarang. Instalasi yang kuat harus memiliki pagar dan pintu masuk yang tertutup.

Jalur tegangan tinggi dipasang tinggi di atas bangunan dan dibawa keluar dari pemukiman. Untuk menghilangkan pengaruh gelombang elektromagnetik di area perumahan, sumber energi ditutup dengan layar logam yang diarde. Dalam kasus yang paling sederhana, wire mesh digunakan.

Satuan ukuran

Setiap nilai sumber energi dan sirkuit dijelaskan dengan nilai kuantitatif. Ini memudahkan tugas merancang dan menghitung beban untuk catu daya tertentu. Satuan pengukuran saling berhubungan oleh hukum fisika.

Satuan untuk catu daya adalah sebagai berikut:

• Perlawanan: R - Ohm.
• EMF: E - Volt.
• Reaktif dan impedansi: X dan Z - Ohm.
• Arus: I - Amp.
• Tegangan: U - Volt.
• Daya: P - Watt.

Membangun Rangkaian Daya Serial dan Paralel

Penghitungan rantai menjadi lebih rumit jika beberapa jenis sumber energi listrik dihubungkan. Hambatan internal setiap cabang dan arah arus melalui konduktor diperhitungkan. Untuk mengukur EMF dari setiap sumber secara terpisah, Anda perlu membuka sirkuit dan mengukur potensi langsung di terminal baterai suplai dengan perangkat - voltmeter.

Saat rangkaian ditutup, perangkat akan menunjukkan penurunan tegangan, yang memiliki nilai lebih kecil. Berbagai sumber sering diperlukan untuk mendapatkan nutrisi yang diperlukan. Tergantung pada tugasnya, beberapa jenis koneksi dapat digunakan:

• Berurutan. EMF dari rangkaian setiap sumber ditambahkan. Jadi, ketika menggunakan dua baterai dengan nilai nominal 2 volt, mereka mendapatkan 4 V sebagai hasil dari penyambungan.
• Sejajar. Jenis ini digunakan untuk meningkatkan kapasitas sumber, masing-masing, ada masa pakai baterai yang lebih lama. EMF sirkuit dengan koneksi ini tidak berubah dengan peringkat baterai yang sama. Penting untuk mengamati polaritas koneksi.
• Koneksi gabungan jarang digunakan, tetapi dalam praktiknya memang terjadi. Perhitungan EMF yang dihasilkan dibuat untuk setiap bagian tertutup individu. Polaritas dan arah arus cabang diperhitungkan.

Ohm catu daya

Hambatan internal sumber energi listrik diperhitungkan untuk menentukan EMF yang dihasilkan. Secara umum, gaya gerak listrik dihitung dengan rumus E=IR + Ir. Di sini R adalah hambatan konsumen dan r adalah hambatan dalam. Jatuh tegangan dihitung menurut hubungan berikut: U=E - Ir.

Arus yang mengalir dalam rangkaian dihitung menurut hukum Ohm rangkaian lengkap: I=E/(R + r). Resistansi internal dapat mempengaruhi kekuatan arus. Untuk mencegah hal ini terjadi, sumber dipilih untuk beban menurutaturan berikut: resistansi internal sumber harus jauh lebih kecil daripada total resistansi konsumen. Maka tidak perlu memperhitungkan nilainya karena kesalahan kecil.

Bagaimana mengukur ohm catu daya?

Karena sumber dan penerima energi listrik harus dicocokkan, pertanyaan segera muncul: bagaimana mengukur resistansi internal sumber? Lagi pula, Anda tidak dapat terhubung dengan ohmmeter ke kontak dengan potensi yang tersedia di sana. Untuk mengatasi masalah ini, metode pengambilan indikator tidak langsung digunakan - nilai jumlah tambahan diperlukan: arus dan tegangan. Perhitungan dilakukan sesuai dengan rumus r=U/I, di mana U adalah tegangan jatuh pada resistansi internal, dan I adalah arus dalam rangkaian di bawah beban.

Penurunan tegangan diukur langsung di seluruh terminal catu daya. Sebuah resistor dengan nilai R yang diketahui terhubung ke sirkuit. Sebelum melakukan pengukuran, perlu untuk memperbaiki EMF dari sumber dengan sirkuit terbuka - E dengan voltmeter. Selanjutnya, hubungkan beban dan catat pembacaan - beban U. dan I. saat ini

Tegangan yang diinginkan turun melintasi resistansi internal U=E U beban. Hasilnya, kami menghitung nilai yang diperlukan r=(E U beban)/I.