Ce qu'on appelle l'énergie électrique

Selon les concepts scientifiques modernes, énergie C'est une mesure quantitative générale du mouvement et de l'interaction de tous les types de matière, qui ne surgit pas de rien et ne disparaît pas, mais ne peut que passer d'une forme à une autre conformément à la loi de conservation de l'énergie. Différenciation des énergies mécaniques, thermiques, électriques, électromagnétiques, nucléaires, chimiques, gravitationnelles, etc.

Pour la vie humaine, la chose la plus importante est la consommation d'énergie électrique et thermique, qui peut être extraite de sources naturelles - les ressources énergétiques.

Ressources énergétiques — ce sont les principales sources d'énergie trouvées dans la nature environnante.

Parmi les différents types d'énergie utilisés par l'homme, une place particulière est occupée par le plus universel de ses types - Énergie électrique.

L'énergie électrique s'est généralisée en raison des propriétés suivantes :

• capacité à obtenir de presque toutes les ressources énergétiques à des coûts raisonnables ;

• facilité de transformation en d'autres formes d'énergie (mécanique, thermique, sonore, lumineuse, chimique);

• la capacité de transmettre relativement facilement des quantités importantes sur de longues distances avec une vitesse énorme et relativement peu de perte ;

• la possibilité d'utilisation dans des appareils qui diffèrent par la puissance, la tension, la fréquence.

L'humanité utilise l'énergie électrique depuis les années 1980.

Étant donné que la définition courante de l'énergie est la puissance par unité de temps, l'unité de mesure de l'énergie électrique est le kilowattheure (kWh).

Les grandeurs et paramètres principaux, avec lequel vous pouvez caractériser l'énergie électrique, décrire sa qualité, il y a bien connu :

• tension électrique - U, V;

• courant électrique — I, A;

• puissance totale, active et réactive - respectivement S, P, Q en kilovoltampères (kVA), kilowatts (kW) et kilovoltampères réactifs (kvar);

• facteur de puissance cosfi ;

• fréquence — f, Hz.

Pour plus de détails voir ici : Grandeurs électriques de base

L'énergie électrique a plusieurs caractéristiques :

• pas directement soumis à la perception visuelle;

• facilement transformé en d'autres types d'énergie (par exemple thermique, mécanique);

• très simplement et à grande vitesse il est transmis sur de longues distances ;

• simplicité de sa distribution dans les réseaux électriques ;

• facile à utiliser avec des machines, des installations, des appareils ;

• permet de modifier vos paramètres (tension, courant, fréquence) ;

• facile à surveiller et à contrôler ;

• sa qualité détermine la qualité des équipements qui consomment cette énergie ;

• la qualité de l'énergie sur le lieu de production ne peut servir de garantie de sa qualité sur le lieu de consommation ;

• continuité dans la dimension temporelle des processus de production et de consommation d'énergie ;

• le processus de transfert d'énergie s'accompagne de ses pertes.

L'énergie et la puissance du courant électrique Screen Tutorial Factory Filmstrip :

Énergie et puissance du courant électrique - 1964

L'utilisation généralisée de l'électricité est l'épine dorsale du progrès technologique… Dans toute entreprise industrielle moderne, toutes les machines et tous les mécanismes de production sont entraînés par l'énergie électrique.

Par exemple, il permet, par rapport à d'autres types d'énergie, avec le plus grand confort et le meilleur effet technologique de réaliser traitement thermique des matériaux (chauffage, fusion, soudage). Actuellement, l'action du courant électrique est utilisée à grande échelle pour la décomposition de produits chimiques et la production de métaux, de gaz, ainsi que pour le traitement de surface des métaux afin d'augmenter leur résistance mécanique et à la corrosion.

Pour obtenir de l'énergie électrique il faut des ressources énergétiques qui peuvent être renouvelables et non renouvelables. Les ressources renouvelables comprennent celles qui sont complètement reconstituées au cours de la durée de vie d'une génération (eau, vent, bois, etc.). Les ressources non renouvelables comprennent celles accumulées plus tôt dans la nature, mais pratiquement pas formées dans de nouvelles conditions géologiques - charbon, pétrole, gaz.

Tout procédé technologique d'obtention d'énergie électrique implique une conversion unique ou répétée de différents types d'énergie. Dans ce cas, on l'appelle l'énergie directement extraite dans la nature (énergie du carburant, de l'eau, du vent, etc.) primaire… L'énergie reçue par une personne après la conversion de l'énergie primaire dans les centrales électriques est appelée deuxième (électricité, vapeur, eau chaude, etc.).

Au cœur de l'énergie traditionnelle se trouvent les centrales thermiques (CHP), utilisant l'énergie des combustibles fossiles et du combustible nucléaire, et centrales hydroélectriques (HPP)… La capacité unitaire des centrales électriques est généralement importante (des centaines de MW de capacité installée) et elles sont combinées dans de grands systèmes électriques. Les grandes centrales électriques génèrent plus de 90% de toute l'électricité consommée et elles sont à la base du complexe d'alimentation électrique centralisée des consommateurs.

Les noms des centrales électriques reflètent généralement quel type d'énergie primaire est converti en quelle énergie secondaire, par exemple :

• La cogénération convertit l'énergie thermique en énergie électrique ;

• une centrale hydroélectrique (HPP) convertit l'énergie du mouvement de l'eau en électricité ;

• parc éolien (WPP) convertit l'énergie éolienne en électricité.

Pour une caractérisation comparative des processus technologiques de production d'électricité, des indicateurs tels que l'efficacité de l'utilisation de l'énergie, le prix spécifique de 1 kW de la puissance installée de la centrale, le prix de l'électricité produite, etc. sont utilisés.

L'énergie électrique est transmise par le champ électromagnétique du conducteur, ce processus a un caractère ondulatoire. De plus, une partie de l'énergie électrique transmise est dépensée dans le conducteur lui-même, c'est-à-dire qu'elle est perdue. C'est ce que le concept implique "Perte d'électricité"… Il y a une perte d'électricité dans tous les éléments du système électrique : générateurs, transformateurs, lignes électriques, etc., ainsi que dans les récepteurs électriques (moteurs électriques, appareils électriques et agrégats).

La perte totale d'électricité se compose de deux parties: les pertes nominales, qui sont déterminées par les conditions de fonctionnement aux modes nominaux et le choix optimal des paramètres du système d'alimentation, et les pertes supplémentaires dues à l'écart des modes et des paramètres par rapport au valeurs nominales. L'économie d'électricité dans les systèmes d'alimentation électrique est basée sur la minimisation des pertes nominales et supplémentaires.