§ 13. Поняття про перетворення та передачу електроенергії. Електромобілі

У цьому параграфі ви дізнаєтеся про:

принцип роботи електродвигунів постійного струму;
роботу гучномовця і телефона;
передачу та перетворення електроенергії;
електромобілі.

• Уявіть себе енергетиками / енергетикинями майбутнього. Які особливості даної професії? Які джерела енергії ви будете використовувати? Чому?

Під час пропускання електричного струму виділяється енергія. Фундаментальний закон збереження енергії говорить про те, що енергія не виникає з нічого і не зникає в нікуди. Отже, енергія електричного струму повинна перетворюватися в інші види енергії. Це відбувається в багатьох приладах.

Електродвигун постійного струму

Електричний двигун — це пристрій, у якому електрична енергія перетворюється на механічну. Електродвигуни постійного струму застосовують в електротранспорті — трамваях, тролейбусах, електровозах, електромобілях. У промисловості та побуті частіше застосовують електродвигуни змінного струму: у пральних машинах, холодильниках тощо.

Трамвай

Електромобіль

Електросамокат

Гіроскутер

Тролейбус

Моноколесо (Уніцикл)

Електричні двигуни, що дуже важливо, не забруднюють навколишнє середовище: під час роботи не виділяють газів, диму, пари, не потребують палива та води. Електродвигуни можна розмістити будь-де: на верстаті, під підлогою трамвая, у дитячих іграшках тощо.

Передача електроенергії

Традиційно електроенергію виробляють на теплових, атомних та гідроелектростанціях. Проте сьогодні популярним стає і використання альтернативних видів електростанцій: сонячних, вітрових тощо. До нас із вами у міста і села електроенергію транспортують високовольтними лініями електропередачі. Для ефективної передачі енергії, збільшення або зменшення напруги під час транспортування електроенергії використовують спеціальні прилади — трансформатори — апарати, призначені для перетворення енергії струму однієї напруги на енергію струму іншої напруги.

Мал. 12. Схема передачі електроенергії споживачеві

• Не грайтеся біля високовольтних ліній передачі електроенергії! Це небезпечно для життя та здоров’я! У зоні ліній передачі енергії можна отримати ураження струмом, навіть не торкаючись її частин.

У наш час науковці працюють над можливістю передачі електроенергії бездротовим способом.

Перейдіть на сайт за QR-кодом або за адресою https://cutt.ly/bKMWXKN та дізнайтеся більше інформації про передачу електроенергії та роботу трансформаторів.

Перетворення електроенергії

• Яке значення напруги пишуть біля розеток?

Для багатьох приладів, зокрема побутових (наприклад для телефона), напруга у 220 В безпосередньо з мережі є занадто великою. У зарядних пристроях відбувається перетворення та пониження електричного струму напруги 220 В до значень, необхідних для заряджання телефона чи іншого приладу. Пристрій для зарядки автомобільного акумулятора також перетворює і понижує напругу до 12 вольт. Для деяких промислових потреб напругу, навпаки, потрібно підвищити.

Користуючись електроприладами, ми споживаємо значну кількість енергії.

Робота у групі

Розгляньте малюнок. Чи раціонально використовують електроенергію у даному випадку? Чому?

Обґрунтуйте свою відповідь.

Згенеруйте ідеї, які допоможуть зменшити споживання електричної енергії в повсякденному житті.

Електромобілі

Основні засоби рушійної сили електромобіля — двигун постійного струму і потужний акумулятор, який здатний працювати без підзарядки кілька десятків, а то і сотень кілометрів пробігу. У сучасних електромобілях використовують акумулятори, які потребують частої підзарядки електричним струмом. Звичайно, для зарядки акумулятора не можна використовувати напругу у 220 вольт безпосередньо з мережі. Тому під час зарядки акумулятора також використовують спеціальний пристрій, який понижує напругу і відповідним чином її перетворює.

Перейдіть на сайт за QR-кодом чи адресою https://cutt.ly/qKMEv1g та дізнайтесь, як уявляли собі транспорт майбутнього 100 років тому.

Робота у групі

Подискутуйте на тему: «Яким буде транспорт через 100 років?». Проаналізуйте його переваги та недоліки. Яким буде його вплив на природу?

Підсумки параграфа

Електроенергію виробляють на різноманітних електростанціях. До наших осель у міста і села її транспортують високовольтними лініями електропередачі.

Енергія електричного струму може перетворюватися в інші види енергії.

Електричний двигун — це пристрій, у якому електрична енергія перетворюється на механічну. Електродвигуни постійного струму застосовують в електротранспорті.

Запитання та завдання для самоперевірки

1. Які альтернативні види електростанцій використовують у вашій місцевості? Чому вітрові й сонячні електростанції поки що не одержали широкого використання в енергетиці?
2. Чому в місцях із великою кількістю автотранспорту важко дихати? Чи змінилася б ситуація, якщо б водії частково замінили автомобілі на електромобілі?
3. Які види транспорту з електродвигунами вам відомі?
4. Чому перебувати біля високовольтних ліній передачі електроенергії небезпечно? Чи є вони у вашій місцевості?

Перевірте себе

1. Альтернативними електростанціями є: