Як працює електростанція - ми знаємо, як!

Ми все-все-все користуємося електрикою, і часто взагалі не думаємо, звідки воно у нас береться. Так, приходить від електростанції, вдається по дротах, але з чого ж, все-таки, ця енергія виходить? Існує кілька різновидів електростанцій - однак принцип їх роботи в одному, електрику там виходить з іншої енергії.

Як працює електростанція - ми знаємо, як!
Як працює електростанція

Давайте розберемо систему роботи електростанції на прикладі побутового генератора, що діє на дизельному паливі. У селах російських зараз у багатьох є подібні пристрої на випадок аварій, які трапляються в сільській місцевості. Коли гасне світло, господар заводить свій генератор, його ще називають «міні-електростанцією», і може, як ніби нічого не сталося, дивитися телевізор або навіть готувати їжу. Все залежить лише від потужності купленого пристосування. Але всі вони - самі крихітні, готові дати струм для пари-трійки лампочок, і наймогутніші, працюють на єдиному принципі.

Як такий електричний генератор виробляє струм? Механічна енергія виходить з хімічної енергії палива в камері внутрішнього згоряння, точно так, як відбувається це в двигуні автомобіля або мотоцикла. Потім механічну енергію, створювану обертанням його дизельного мотора, генератор перетворює в таку необхідну людям електроенергію. Таке перетворення можливе за допомогою явища так званої самоіндукції. У школі, на уроках фізики, про нього розповідали, але шкільні знання мають властивість швиденько випаровуватися з голови, як тільки отримана заповітна п'ятірка, чи не так? Загалом, не будемо влаштовувати чергового занудного уроку, але коли в магнітному полі рухається (обертається) котушка індуктивності, в її обмотках виникає електрорушійна сила. Називати її напругою буде не зовсім правильно, однак для схематичного уявлення роботи генератора можна використовувати і таке слово.

Так, в електрогенераторі є ще й магнітна система, найчастіше на електромагнітах - вона створює поле, яке в обмотках генератора перетворюється в електрику. Далі через систему контактів і щіток струм направляється до споживачів - до тих пристроїв, які цим електрикою харчуються (лампочка, телевізор, та що завгодно).

Як працює електростанція - ми знаємо, як!
Як працює електростанція

Домашній електричний генератор, власне, можна вважати свого роду моделлю для розуміння системи, за якою працюють великі промислові електростанції. Ось, скажімо, гідроелектростанція, у якій турбіну обертає річкова вода. Тут теж має місце перетворення механічної енергії в електрострум, тільки в масштабах вже куди більш солідних і вражаючих. Для того щоб напір води був побільше, поперек річок будують греблі. Маса води натискає на лопаті турбіни, змушуючи їх обертатися. Ну, а далі все за відомою схемою - величезні котушки індуктивності обертаються в тому ж самому, знайомому кожному школяреві, магнітному полі, і по проводах біжить струм. Тільки вони офіційно називаються вже не генераторами, а гідроагрегатами.

Точно така ж система перетворення однієї енергії в іншу діє практично на всіх електростанціях. Різниться тільки джерело, що створює первинну, тобто механічну енергію в системі. Іноді турбіну обертає річка, як ми тільки що розглянули на прикладі гідроелектростанції. Є й інше джерело електроенергії «природного» походження - вітер, в вітряних електростанціях турбіну крутить він, з використанням спеціальних лопатей «як біля млина». Електростанція теплова? Що ж, за справу береться пар, отриманий з води, підігрітої при згорянні палива. Трохи за іншою схемою працює ТЕЦ - різновид теплової електростанції, яка може давати не тільки електрику, а й гарячу воду для опалювальних систем. Однак і у неї схема перетворення механічної енергії в струм буде тієї ж «класичної».

Як працює електростанція - ми знаємо, як!
Як працює електростанція

На атомній електричній станції перетворення енергії відбувається за зовсім такою ж схемою, як у всіх інших електростанцій! Хоча їхні прихильники називають АЕС «сучаснішими», там атомна енергія перетворюється в теплову, а теплова потім в електричну. Ніякої іншої системи отримання електроенергії людство поки що не придумало. Навіть «модні» сонячні генератори містять в своєму складі пар, що обертає турбіну, ось тільки воду для отримання цього пара нагріває сонечко, а не «старовинні» парові котли. Втім, називати їх «старовинними» не зовсім вірно, адже парогенератори забезпечуватимуть людство електрикою і ще довго надалі.

Схожі статті