Способи передачі електричного струму

Для початку слід Вам нагадати, що під поняттям електрику, ми маємо на увазі якусь здатність певного тіла або предмета перерозподіляти наявні в ньому електричні заряди. Тобто, при взаємодії з чим-небудь на предмет з’являється надлишок або недолік електричних зарядів (з від’ємним чи позитивним значенням). А електричним струмом, ми, природно, називаємо пересування цих самих заряджених частинок (електронів або іонів). У цій темі я хочу розповісти про те, яким чином з одного місця (пункту А), транспортувати електричну енергію в інше (пункт Б) і які способи для цього бувають.

Давайте поділимо умовно всі способи передачі струму на 2 основних види: прямий і за коштами перетворення. До прямого способу ми віднесемо такий тип електричної передачі, при якому електричні заряджені частинки транспортуються шляхом їх звичайного переміщення в будь-якої середовищі (наприклад, мідний дріт або розчин електроліту). У звичайному дроті, при підключенні джерела електроживлення, за коштами прямого руху вільних електронів створюється електричний струм у вигляді упорядкованого потоку цих самих електронів усередині кристалічної решітки металу.

У рідких і газоподібних середовищах передача електрики прямим способом працює інакше. Тобто, відбувається переміщення електрично заряджених іонів в самому розчині або газі. Це відбувається через те, що у газів і рідин кристалічна решітка відсутня (яка утримує атоми на своєму місці). З цієї причини заряджені іони цілком здатні до самостійного пересування. Іншими словами кажучи, в прямому способі передача електричного струму здійснюється звичайним пересуванням самих заряджених частинок.

Тепер що стосується непрямого способу передачі електрики на відстань. І так, що мається на увазі під непрямим способом? Під ним розуміється передача електричної енергії за допомогою певних перетворень в інші різновиди енергій (випромінювання, магнітне поле, температура, механічний рух і т.д.). Для уточнення давайте розглянемо наступний приклад. Згадаймо, як відбувається передача струму і електроенергії в цілому, від електростанції в наші будинки? Електростанції, як правило, роблять на дуже віддалених відстанях від кінцевих споживачів. Теплові електростанції мають у своєму розпорядженні неподалік від вугільних шахт. Атомні електростанції видалені з метою безпеки. Гідроелектростанції ставлять поблизу річок на більш підходящих ділянках.

Так ось, гідроелектростанція працює на річці, вода обертає лопаті і вал електрогенератора. Механічна енергія води перетворюється в електричну енергію, яка далі йде по електричних проводах. На електростанції знаходяться силові підвищувальні трансформатори. Їх основне завдання, це підвищити до високого значення напруги з метою найбільш економною і ефективної передачі електрики на віддалені відстані. І знову ж таки, у всіх електричних трансформаторах йде на початку перетворення електроенергії в електромагнітну, а після, знову в електричну, але з більш високою напругою на виході трансформатора (але з меншим струмом).

Далі, подолавши довгий шлях і прийшовши до міста, високовольтні лінії йдуть на електричні підстанції. На них відбувається зниження і розподіл електричної енергії. В процесі цього, назад, повторюється перетворення за коштами трансформатора і магнітного поля. Після електропідстанцій електроенергія приходить до Вас в будинок. Знову трансформується (електрика »магнітне поле» електрику), по скільки більше половини всіх електроприладів і пристроїв не застосовують харчування 220 або 380 В, а знижують дане мережеве напруга до потрібної величини за допомогою, все того ж, силового трансформатора, що перебуває всередині. І в результаті, що виходить? Спочатку було механічна енергія води, а в підсумку тепло, світло, музика в будинку і рух електричних верстатів на виробництві і т.д.

І наостанок хотілося сказати наступне. Навколо кожного з нас постійно рухається енергія. Або це вітер на вулиці, поточна вода в річці, світловий потік, що йде від сонця, яке світить і гріє (до речі, сонце є головним джерелом енергії для землі). Будь-який рух, це енергія різного виду. І при необхідності один вид енергії можна легко перетворити в інший її вид, що і робиться в технічній сфері.

Посилання на основну публікацію