Передача електроенергії та фактори впливу на неї

Процес передачі електроенергії на відстань полягає, перш за все, в транспортування електричної енергії з пункту А, в пункт Б. Ідеально було б, якщо це процес відбувався без втрат транспортується енергії. Цього можна домогтися, використовуючи наднизькі температури. Втрати існували завжди і у всьому, будь-то електрику зі своїм електричним опором або ж механіка зі своїм тертям. В принципі, без подібних втрат той же не можна обійтися, оскільки вони сприяють створенню зворотних процесів, якими можна знижувати початкове дію (явище). Взяти, наприклад, звичайні резистори, або гальма в автомобілі. Але з іншого боку, дуже багато енергії витрачається без особливої ​​користі. І так, давайте докладніше розберемося з цим.

Найбільш важливим фактором оказивающмі вплив на передачу електроенергії на відстані, звичайно, є електричний опір. Електричним опором називають явище (я не говорю про резисторі), яке характеризує протидію електричному струму, поточного по провіднику. Воно обумовлюється, в першу чергу, специфічним внутрішнім будовою самого провідника і безладного руху його елементарних частинок. По простому це виглядає наступним чином – електрони (негативно заряджені частинки) йдучи по провіднику, постійно натикаються на атоми цієї речовини (міді або алюмінію) утворюють кристалічну решітку.

Безперешкодний рух електронів ускладнюється і ще одним фактором, а саме: як Ви повинні знати з фізики, атоми в звичайних умовах (при температурах відмінних від абсолютного нуля) знаходяться в постійному хаотичному русі. Це обумовлено внутрішніми енергіями самих атомів. А інтенсивність даного руху атомів речовини характеризуються температурою цієї речовини. При передачі тепла (нагріванні тіла) будь-якому тілу, повідомляється енергія змушує інтенсивніше рухатися всі наявні атоми даного речовини. Електричний опір провідника залежить від температури цього провідника, тобто, чим вище температура, тим інтенсивніше атоми речовини рухаються, і тим сильніше вони перешкоджають руху електронів, що переміщаються крізь провідник. Цим і обумовлюється підвищення опору дроти.

На передачу електроенергії на відстань напряму впливає і розміри самого провідника. Від розмірів електричного провідника залежить його опір. Тобто, чим буде довше провідник, тим більше необхідно електронам долати внутрішні перешкоди, а, отже, чим довше провід, тим буде більше його опір. Загальна перетин електричного провідника, на відміну то довгі, навпаки зменшує опір, через більшу пропускну здатність потоку електронів. На опір впливає і конкретний матеріал, з якого складається провідник. У певної речовини є своя унікальна, внутрішня структура кристалічної решітки. Отже, і умови для проходження електричного заряду будуть також різні.

Для наочного прикладу має бути поданий 2 варіанти проходження води через фільтр. В одному випадку у нас вода буде проходити крізь звичайну пористу губку. Особливих труднощів для води це не складе. Вона легко і швидко просочиться крізь губку. В іншому випадку ми візьмемо дрібний пісок. При цьому проходити через нього воді буде складніше. Подивившись фільтри через збільшувач, буде зрозуміло, чому так – різні умови для проходження води.

Ось і у нас відбувається з електрикою щось подібне, при русі електронів в різних речовинах. Ви повинні знати що, срібло і золото добре проводять електричний струм, на відміну від нихрома і вольфраму, у яких дуже великий опір. Мідь і алюміній, більш широко застосовуються в електриці, незважаючи на те, що вони не є кращими провідниками в порівнянні з сріблом і золотом. Їх застосування обумовлюється відносно низькою вартістю і великою кількістю в природі.

Я згадував на початку про наднизьких температурах. Так ось, при цих дуже низьких температурах у деяких речовин проявляються здатність до надпровідності. Тобто, якщо деякі провідники охолодити до наднизької температури, то отримаємо нульовий опір.

Посилання на основну публікацію