ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В РІЗНИХ ОБЛАСТЯХ НАУКИ І ВПЛИВ НАУКИ НА ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ У МОЄМУ ЖИТТІ ...
ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЯ У ВИРОБНИЦТВІ
Поняття про енергію.
Перш ніж писати, говорити і міркувати про електроенергії треба зрозуміти для початку зрозуміти і дізнатися, що таке енергія в загальному, і для чого вона потрібна.
Енергія - це здатність виконувати будь - яку роботу. Всі живі організми (рослини, люди, птахи, риби, комахи і так далі) володіємо енергією, і потребують її. Хоча якщо подумати, то виявляється, що не тільки живим організмам потрібен заряд енергії, а й багатьом приладів, такі прилади називаються електричні і потрібна їм енергія зовсім не така як людям або рослинам, а електроенергія, інакше кажучи - електричний струм. Енергія якраз і потрібна для того, щоб живі організми могли рости, харчуватися, рухатися, дихати і багато іншого, а для механізмів - для приведення їх у робочі стан.
Так само ми не зможемо обійтися без поняття палива. Паливо - це прихована енергія, що згоряють, щоб звільнити теплову енергію, яка змушує працювати не тільки автомобілі, але і багато різні механізми і пристрої, що працюють від електрики.
Енергія знаходиться всюди і навколо нас. Але ми не можемо бачити і чути її вплив, хоча це зовсім не означає, що її, цієї енергії, немає і вона не існує. Коли ми дивимося телевізор, слухаємо радіо або відчуваємо тепло в який - небудь кімнаті, це означає, що використовується енергія.
Енергія не зникає безслідно, просто вона переходить з однієї якості в іншу. Наприклад, в бензині міститься прихована в ньому енергія. В автомобілі бензин використовується так: він, цей бензин, згорає і звільняє теплову енергію. Оскільки ця енергія змушує машину рухатися, то теплова енергія перетворюється в кінетичну. Таким чином ми переконалися, що будь-яка енергія не тільки теплова, але і будь-яка інша енергія в силу різних обставин перетворюється в іншу. До речі, не тільки машини працюють на кінетичної енергії. На кінетичної енергії працює, наприклад електричний фен для волосся, який працює, перетворюючи електричну енергію в тепло, яке при роботі фена, і кінетичну енергію.
Більшу частину енергії використовуваної нами енергії отримують з палива, такого як вугілля, вугілля газ або нафту. Але земні ресурси дуже вичерпними. І ми, жителі цієї планети, ризикуємо розлучитися з багатьма джерелами енергії. Крім того, коли ми спалюємо паливо для звільнення енергії, ми забруднюємо повітря навколо нас, а так само забруднюємо навколишнє середовище.
Закон збереження енергії - фундаментальний закон природи, що полягає в тому, що енергія замкнутої системи зберігається в часі. Простіше кажучи, енергія не може виникнути з нічого і не може в нікуди зникнути, вона може тільки переходити з однієї форми в іншу.
Закон збереження енергії зустрічається в різних розділах фізики і проявляється в збереженні різних видів енергії. Наприклад, в класичній механіці закон проявляється в збереженні механічної енергії (суми потенційної і кінетичної енергій). У термодинаміки закон збереження енергії називається першим початком термодинаміки і говорить про збереження енергії в сумі з тепловою енергією.
Оскільки закон збереження енергії відноситься не до конкретних величин і явищ, а відображає загальну, придатну всюди і завжди, закономірність, то правильніше називати його не законом, а принципом збереження енергії.
Окремий випадок - Закон збереження механічної енергії - механічна енергія консервативної механічної системи зберігається в часі. Простіше кажучи, при відсутності сил типу тертя механічна енергія не виникає з нічого і не може нікуди зникнути.
Закон збереження енергії - це інтегральний закон. Це означає, що він складається з дії диференціальних законів і є властивістю їх сукупної дії. Наприклад, іноді говорять, що неможливість створити вічний двигун обумовлена законом збереження енергії. Але це не так. Насправді, в кожному проекті вічного двигуна спрацьовує один з диференціальних законів і саме він робить двигун непрацездатним. Закон збереження енергії просто узагальнює цей факт.
Згідно з теоремою Нетер, закон збереження механічної енергії є наслідком однорідності часу.
Струм - спрямований рух електрично заряджених частинок. Величина струму вимірюється так званої силою струму, яка в системі СІ вимірюється в амперах.
Швидкість руху частинок в провідниках залежить від матеріалу провідника, маси і заряду частинки, навколишньої температури, прикладеної різниці потенціалів і становить величину, набагато меншу швидкості світла. Незважаючи на це, швидкість поширення власне електричного струму дорівнює швидкості світла в даному середовищі, тобто швидкості поширення фронту електромагнітної хвилі.
Струм буває постійний і змінний. Постійний струм - це струм, який має постійну величину. Змінний струм періодично змінює напрямок свого руху по синусоїді з певною частотою, вимірюваної в герцах (Гц). Змінний струм високої частоти витісняється на поверхню провідника (див. Скін-ефект).
Матеріал, в якому тече струм, називається провідником. Деякі матеріали при низьких температурах переходять в стан надпровідності. У такому стані вони не роблять майже ніякого опору току, їх опір прагне до нуля. У всіх інших випадках провідник чинить опір течією струму і в результаті частина енергії електричних частинок перетворюється в тепло. Силу струму можна розрахувати за законом Ома для ділянки кола і закону Ома для повного кола.
Струм, пропущений через організм людини або тварини, може викликати електричні опіки, фібриляцію або смерть. З іншого боку, електричний струм використовують в реанімації; для лікування психічних захворювань, особливо депресії; електростимуляцію певних областей головного мозку застосовують для лікування таких захворювань, як хвороба Паркінсона і епілепсія; водій ритму, що стимулює серцевий м'яз імпульсним струмом, використовують при брадикардії. В організмі людини і тварин ток використовується для передачі нервових імпульсів.
За технікою безпеки, мінімально відчутний людиною ток становить 1 мА. Небезпечним для життя людини струм стає починаючи з сили приблизно 0,01 А. Смертельним для людини струм стає починаючи з сили приблизно 0,1 А. Безпечним вважається напруга менш 12 В.
ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В РІЗНИХ ОБЛАСТЯХ НАУКИ. І ВПЛИВ НАУКИ НА ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ У МОЄМУ ЖИТТІ.
ХХ століття стало століттям, коли наука вторгається в усі сфери життя суспільства: економіку, політику, культуру, освіту і т.д. Природно, що наука безпосередньо впливає на розвиток енергетики і сферу застосування електроенергії. З одного боку наука сприяє розширенню сфери застосування електричної енергії і тим самим збільшує її споживання, але з іншого боку в епоху, коли необмежене використання невідновлюваних енергетичних ресурсів несе небезпеку для майбутніх поколінь, актуальними завданнями науки стають завдання розробки енергозберігаючих технологій і впровадження їх в життя.