- •§ 1. Коливальний рух і коливальна система. Вільні коливання
- •§ 2. Гармонічні коливання. Період, частота, амплітуда і фаза гармонічних коливань
- •§ 3. Графічне зображення гармонічних коливальних рухів. Векторні діаграми
- •§ 4. Додавання гармонічних коливань. Принцип суперпозиції
- •§ 5. Негармонічні коливання
- •§ 6. Автоколивання
- •§ 7. Гармонічні і некармонічні коливання в природі н техніці
- •§ 8. Вільні електромагнітні коливання в контурі
- •§ 9. Перетворення енергії в коливальному контурі
- •§ 10. Рівняння гармонічних електромагнітних коливань у контурі
- •§ 11. Період, частота і фаза коливань
- •§ 12. Затухаючі електромагнітні коливання. Автоколивання
- •§ 13. Генератор незатухаючих коливань
- •§ 14. Вимушені електромагнітні коливання. Змінний струм
- •Миттєве значення ерс синусоїдального струму для фази 60° становить 120 в. Визначити амплітудне значення ерс.
- •3. Ерс змінного струму задана рівнянням. Знайти
- •§ 15. Генератор змінного струму
- •§ 16. Діючі значення напруги й сили струму
- •§ 17. Активний опір у колі змінного струму
- •§ 18. Ємність у колі змінного струму
- •§ 19. Індуктивність у колі змінного струму
- •§ 20. Закон Ома для електричного кола змінного струму
- •§ 21. Потужність в колі змінного струму
- •§ 22. Електричний резонанс. Резонанс напруг
- •§ 23. Поняття про спектр негармонійних коливань і про гармонічний аналіз періодичних процесів
- •§ 24. Вироблення електричної енергії
- •§ 25. Принципи роботи генераторів змінного і постійного струму
- •§ 26. Генератор трифазного струму
- •§ 27. Вмикання навантаження в трифазну систему зіркою і трикутником. Лінійні і фазні напруги
- •§ 28. Асинхронний двигун трифазного струму
- •§ 29. Трансформатор
- •Енергії
- •§ 31. Проблеми сучасної електроенергетики і охорона навколишнього середовища
- •§ 32. Електромагнітне поле
- •§ 33. Струм зміщення
- •§ 34. Електромагнітні хвилі і швидкість їх поширення
- •§ 35. Рівняння хвилі
- •§ 36. Властивості електромагнітних хвиль (відбивання, заломлення, інтерференція, дифракція, поляризація)
- •§ 37. Енергія електромагнітної хвилі. Густина потоку випромінювання
- •§ 38. Винайдення радіо
- •§ 39. Принципи радіотелефонного зв'язку. Амплітудна модуляція і детектування
- •§ 40. Найпростіший радіоприймач
- •§ 41. Радіолокація
- •§ 42. Поняття про телебачення
- •§ 43. Розвиток засобів зв'язку
- •§ 44. Світлові хвилі. Швидкість світла
- •§ 45. Інтерференція світла. Когерентність. Спектральний розклад при інтерференції
- •§ 46. Способи спостереження інтерференції світла
- •Що необхідно для утворення стійкої інтерференційної картини?
- •Які хвилі є когерентними? 5. Як можна одержати когерентні світлові хвилі?
- •§ 47. Інтерференція в тонких плівках
- •§ 48. Практичні застосування інтерференції світла
- •§ 49. Стоячі світлові хвилі
- •§ 50. Дифракція світла
- •§ 51. Принцип Гюйгенса — Френеля. Метод зон Френеля
- •§ 52. Дифракційна решітка
- •1. Визначити довжину хвилі монохроматичного світла, якщо макси мум першого порядку, одержаний за допомогою дифракційної решітки з періодомм, відхилився від нульового максимуму на кут
- •§ 53. Дифракційний спектр
- •§ 54. Визначення довжини світлової хвилі
- •§ 55. Поняття про голографію
- •§ 56. Поляризація світла
- •§ 57. Дисперсія світла
- •§ 58. Спектроскоп
- •§ 59, Спектри випромінювання
- •§ 60. Спектри поглинання
- •§ 61. Спектральний аналіз
- •§ 62. Поглинання світла
- •§ 63. Інфрачервоне і ультрафіолетове випромінювання
- •§ 64. Рентгенівське випромінювання
- •§ 65. Шкала електромагнітних хвиль
- •§ 66, Геометрична оптика як граничний випадок хвильової оптики
- •§ 67 Закони геометричної оптики
§ 31. Проблеми сучасної електроенергетики і охорона навколишнього середовища
Розвиток цивілізації супроводжується швидким зростанням споживання енергії і насамперед електричної. Без розвитку електроенергетики неможливий науково-технічний прогрес. Для підвищення продуктивності праці першочергове значення має механізація і автоматизація виробничих процесів, заміна людської праці (особливо важкої або монотонної) машинною. Переважна більшість технічних засобів механізації і автоматизації (обладнання, прилади, ЕОМ) мають електричну основу.
Сучасне виробництво електроенергії супроводжується забрудненням навколишнього середовища, масштаби якого в майбутньому можуть стати загрозливими. Іноді для розв'язання цієї проблеми пропонують скоротити або обмежити виробництво електроенергії. Таке розв'язання проблеми суперечить потребам людини, а тому нереальне. Однак сама проблема забруднення навколишнього середовища вимагає серйозної уваги.
Так, ГЕС перетворюють в електричну енергію мотен-ціальну енергію води, яка на відміну від органічного палива практично невичерпна. Електроенергія, яку виробляють на ГЕС, найбільш дешева порівняно з електроенергією, яку виробляють електростанції інших типів. Однак спорудження ГЕС на рівнинних річках веде до затоплення великих територій. Значна частина площі водойм, що утворюються,— мілководдя. В літній час за рахунок сонячної радіації в них активно розвивається рослинність, відбувається так зване цвітіння води. Зміна рівня води, яка нерідко на мілководді доходить до повного висушування, веде до загибелі рослинності.
Основними виробниками електричної енергії в найближчому майбутньому будуть теплові електростанції — зараз на них виробляється понад 80 % усієї електроенергії. Перевага ТЕС полягає в тому, що їх можна розмістити на будь-якій території, працюють вони практично на всіх видах мінерального палива-і виробляють не лише електричну, а й внутрішню енергію (гарячу воду для опалення і водозабезпечення, пару для технічних потреб). Таке комплексне вироблення електричної і внутрішньої енергії сприяє підвищенню коефіцієнта використання енергії палива до 60—70 %.
Подальший розвиток теплоенергетики стримується тим, що ТЕС є одним з головних забруднювачів навколишнього середовища продуктами згоряння енергетичних установок.
Навіть при спалюванні природного газу, що не містить шкідливих речовин, в продуктах горіння є окис азоту, який в атмосфері перетворюється в шкідливий двоокис азоту. Сучасні ТЕС конденсаційного типу обладнуються дуже високими трубами (250—350 м) для розсіювання шкідливих домішок в атмосфері: сірчистого ангідриду, сірчаного ангідриду, окису азоту, частинок золи та ін. Для вловлювання золи використовуються мокрі скрубери та електрофільтри. Щоб уникнути викидів сполук сірки, паливо попередньо очищають від неї, здійснюють газифікацію палива та очистку димових газів від окисів сірки.
Крім того, турбіни ТЕС і водяну відпрацьовану пару треба охолоджувати проточною водою. З цієї причини ТЕС доводиться будувати недалеко від великих водойм. Спускання підігрітої води у водойми негативно впливає на їх екологічний стан.
До недавніх серйозних аварій на АЕС, і насамперед на Чорнобильській АЕС в 1986 p., яка привела до радіоак-
тивного забруднення значної частини території України, атомна енергетика розвивалася швидкими темпами і на Україні споруджувалися одна за одною атомні електростанції. Аналіз ряду аварій на АЕС показав, що вжиті раніше заходи безпеки недостатні і мають бути посилені. Безпечність роботи АЕС має бути забезпечена навіть у випадку таких аварій, причини яких не можна передбачити.
Атомна енергетика виробляє потенціально дуже небезпечні радіоактивні відходи, які необхідно екологічно надійно ізолювати, Така ізоляція їх від навколишнього середовища має продовжуватися багато століть. Це пояснюється великим періодом піврозпаду багатьох радіоактивних елементів, що входять до складу відходів.
Серйозним недоліком атомної енергетики є радіоактивність використовуваного палива і продуктів його поділу. Це вимагає захисту від різного типу радіоактивних випромінювань, що значно підвищує вартість енергії, яку виробляють атомні електростанції.
Другим недоліком атомних електростанцій є так зване теплове забруднення води, інакше кажучи, її нагрівання. Коефіцієнт корисної дії атомних електростанцій зараз становить близько ЗО %. Він значно нижчий від коефіцієнта корисної дії ТЕС. Під час роботи АЕС відбувається передача певної кількості теплоти навколишньому середовищу. Ця кількість теплоти передається воді, нагріваючи її. Таке нагрівання може змінити рослинність і тваринний світ в річках.
Зростання масштабів споживання електричної енергії, загострення проблем охорони навколишнього середовища значно активізували пошуки більш «чистих* в екологічному відношенні способів одержання електричної енергії. Широким фронтом ведуться у всьому світі дослідження способів освоєння термоядерної енергії, прямого безма-шинного перетворення внутрішньої і хімічної енергії в електричну: магнітогідродинамічні, термоелектричні і термоелектронні генератори, паливні елементи тощо. Інтенсивно розробляються способи використання непалив-ної відновлюваної енергії — сонячної, вітряної, геотермальної, енергії хвиль, припливів та відпливів тощо.
КОРОТКІ ПІДСУМКИ Я ВИСНОВКИ
1. Електричний струм виробляють переважно електромеханічні індукційні генератори змінного струму, які перетворюють механічну енергію в енергію електричного
струму. їх дія грунтується на явищі електромагнітної індукції. За допомогою колектора генератор змінного струму можна перетворити в генератор постійного струму.
-
Основними частинами індукційного генератора стру му є: 1) індуктор для створення магнітного поля, яке індукує ЕРС і струм; 2) якір — обмотка, в якій інду кується ЕРС; 3) колектор із щітками для відведення від обертових частин або підведення до них струму.
-
Три синусоїдальні змінні струми, між якими існує постійна різниця фаз, називають трифазним струмом або трифазною системою змінного струму. Навантаження в трифазну систему вмикають зіркою і трикутником.
-
Трифазна система струмів дає можливість створити обертове магнітне поле, на використанні якого грунтується дія простих за конструкцією асинхронних двигунів.
-
Змінний електричний струм перетворюють за допо могою трансформаторів. їх призначення — підвищувати або знижувати напругу при найменших втратах енергії. Зміна напруги за допомогою трансформатора визначає ться відношенням числа витків у первинній обмотці
до числа витківу вторинній:
Електричну енергію вигідно передавати проводами при високій напрузі і малій силі струму. Перш ніж передати енергію на велику відстань, трансформатори на електро-' станціях підвищують напругу, а в кінці лінії електропередачі напругу знижують теж за допомогою трансформаторів, після цього електричний струм надходить до споживачів.
Розділ III. ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ХВИЛІ І ФІЗИЧНІ ОСНОВИ РАДІОТЕХНІКИ