Слайд 1Тема: Производство, передача и использование электрической энергии.
Слайд 2Оценка:
7 правильных слов- «5»
6-5 правильных слов- «4»
4-3 правильных слова- «3»
2-1 правильное
слово- «2»
Слайд 31.Величина, обозначающаяся буквой I
2.Переменный…
3.Пружинный и математический…
4. Движения, которые повторяются…
5. Величина, обозначающаяся
буквой В
6. Поле бывает электрическое и …
7. Величина, обозначающаяся буквой W
1.Частица, имеющая отрицательный заряд
2.Частица, имеющая положительный заряд
3. Движения, которые повторяются…
4.В чем измеряется сила тока
5.Чем вырабатывается переменный ток
6. Основное свойство материи
7. Фарадей открыл закон электромагнитной …
Слайд 5Как наша прожила бы планета,
Как люди жили бы на ней?
Без
теплоты, магнита, света
И электрических лучей?
А. Мицкевич
Слайд 7/
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования «Национальный исследовательский Нижегородский
государственный университет им. Н.И. Лобачевского»
Балахнинский филиал
Индивидуальный проект
По дисциплине: «Физика»
Тема: «Производство, передача и использование электроэнергии»
Разработали: студенты группы 7118П1ЭСО
Гришачев К.Д
Уткин А.А.
Руководитель: Журавлева Г.Н.
Производство электроэнергии.
Типы электростанций.
Введение.
Рождение энергетики произошло несколько миллионов лет тому назад, когда люди научились использовать огонь. Огонь давал им тепло и свет, был источником вдохновения и оптимизма, оружием против врагов и диких зверей, лечебным средством, помощником в земледелии, консервантом продуктов, технологическим средством и т.д.
Прекрасный миф о Прометее, даровавшем людям огонь, появился в Древней Греции значительно позже того, как во многих частях света были освоены методы довольно изощренного обращения с огнем, его получением и тушением, сохранением огня и рациональным использованием топлива.
На протяжении многих лет огонь поддерживался путем сжигания растительных энергоносителей (древесины, кустарников, камыша, травы, сухих водорослей и т.п.), а затем была обнаружена возможность использовать для поддержания огня ископаемые вещества: каменный уголь, нефть, сланцы, торф.
На сегодняшний день энергия остается главной составляющей жизни человека. Она дает возможность создавать различные материалы, является одним из главных факторов при разработке новых технологий. Попросту говоря, без освоения различных видов энергии человек не способен полноценно существовать.
Слайд 9Для производства электрической энергии строят специальные сооружения – электростанции. Мы знаем,
что из ничего электрическую энергию не получить, т.к. согласно закону сохранения энергии энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает бесследно, она лишь переходит из одной формы в другую. Поэтому для производства электрической энергии требуется какой-то другой вид энергии. Электростанции, в зависимости от того, какой вид энергии они превращают в электрическую, подразделяются на тепловые, атомные и гидравлические.
Слайд 10Гидроэлектростанции
Гидроэлектростанция представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия
потока воды преобразуется в электрическую энергию. На ГЭС электроэнергию получают, используя энергию воды, перетекающей с высшего уровня к низшему уровню и вращающей при этом турбину. Плотина – самый важный и самый дорогостоящий элемент ГЭС. Вода перетекает с верхнего бьефа в нижний бьеф по специальным трубопроводам, либо по выполненным в теле плотины каналам и приобретает большую скорость. Струя воды поступает на лопасти гидротурбины. Ротор гидротурбины приводится во вращение под действием центробежной силы струи воды. Вал турбины соединяется с валом электрического генератора, и при вращении ротора генератора механическая энергия ротора преобразуется в электрическую энергию. Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами – их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Однако гидроэнергетика не безвредна для окружающей среды. При постройке плотины образуется водохранилище. Вода, залившая огромные площади, необратимо изменяет окружающую среду. Подъем уровня реки плотиной может вызвать заболоченность, засоленность, изменения прибрежной растительности и микроклимата. Поэтому так важно создание и использование экологически безвредных гидротехнических сооружений.
Слайд 12Теплоэлектростанции
Тепловая электростанция (ТЭС), электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате
преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Основными видами топлив для ТЭС являются природные ресурсы - уголь, торф, газ, горючие сланцы, мазут. Тепловые электростанции разделяются на две группы: конденсационные и теплофикационные или теплоцентрали (ТЭЦ). Конденсационные станции снабжают потребителей только электрической энергией. Их сооружают вблизи залежей местного топлива с тем, чтобы не возить его на большие расстояния. Теплоцентрали снабжают потребителей не только электрической энергией, но и теплом – водяным паром или горячей водой, поэтому ТЭЦ сооружают поблизости от приемников теплоты, в центрах промышленных районов и крупных городов для уменьшения протяженности теплофикационных сетей. Топливо транспортируют на ТЭЦ из мест его добычи. В машинном зале ТЭС установлен котел с водой. За счет тепла, образующегося в результате сжигания топлива, вода в паровом котле нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар доводится до температуры 550°С и под давлением 25МПа поступает по паропроводу в паровую турбину, назначение которой превращать тепловую энергию пара в механическую энергию. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую энергию генератором, вал которого непосредственно соединен с валом турбины. После паровой турбины водяной пар, имея уже низкое давление и температуру около 25°С, поступает в конденсатор. Здесь пар с помощью охлажденной воды превращается в воду, которая с помощью насоса снова подается в котел. Цикл начинается снова. ТЭС работают на органическом топливе, но это, к сожалению, невосполнимые природные ресурсы. К тому же, работа ТЭС сопровождается экологическими проблемами: при сгорании топлива происходит тепловое и химическое загрязнение среды, что оказывает губительное воздействие на живой мир водоемов и качество питьевой воды.
Слайд 14Атомные электростанции
Атомная электростанция (АЭС), электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия
преобразуется в электрическую энергию. Атомные электростанции действуют по такому же принципу, что и тепловые электростанции, но используют для парообразования энергию, получающуюся при делении тяжелых атомных ядер(урана, плутония). В активной зоне реактора протекают ядерные реакции, сопровождающиеся выделением огромной энергии. Вода, соприкасающаяся в активной зоне реактора с тепловыделяющими элементами, забирает у них тепло и передает это тепло в теплообменнике также воде, но уже не представляющей опасности радиоактивного излучения. Поскольку вода в теплообменнике превращается в пар, его называют парогенератором. Горячий пар поступает в турбину, преобразующую тепловую энергию пара в механическую энергию. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую энергию генератором, вал которого непосредственно соединен с волом турбины. АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций: не требует привязки к источнику сырья и собственно могут быть размещены в любом месте, при нормальном режиме функционирования считаются экологически безопасными. Но при авариях на АЭС возникает потенциальная опасность радиационного загрязнения среды. Кроме того существенной проблемой остается утилизация радиоактивных отходов и демонтаж отслуживших свой срок АЭС.
Слайд 16Альтернативная энергетика
Альтернативная энергетика – совокупность перспективных способов получения энергии, которые
распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии района. Альтернативный источник энергии – способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле. Цель поиска альтернативных источников энергии – потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений.
Слайд 17Приливные электростанции
Использование энергии приливов началось еще в 11 веке, когда на
берегах Белого и Северного морей появились мельницы и лесопилки. Два раза в сутки уровень океана то поднимается под действием гравитационных сил Луны и Солнца, притягивающих к себе массы воды. Вдали от берега колебания уровня воды не превышают 1 м, но у самого берега они могут достигать 13-18 метров. Для устройства простейшей приливной электростанции (ПЭС) нужен бассейн – перекрытый плотиной залив или устье реки. В плотине имеются водопропускные отверстия и установлены гидротурбины, которые вращают генератор. Считается экономически целесообразным строительство приливных электростанций в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 метров. В приливных электростанциях двухстороннего действия турбины работают при движении воды из моря в бассейн и обратно. Приливные электростанции двустороннего действия способны вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4-5 часов с перерывами в 1-2 часа четыре раза в сутки. Для увеличения времени работы турбин существуют более сложные схемы – с двумя, тремя и большим количеством бассейнов, однако стоимость таких проектов весьма высока. Недостаток приливных электростанций в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, к тому же они развивают не очень большую мощность, да и приливы бывают всего лишь два раза в сутки. И даже они экологически не безопасны. Они нарушают нормальный обмен соленой и пресной воды и тем самым – условия жизни морской флоры и фауны. Влияют они и на климат, поскольку меняют энергетический потенциал морских вод, их скорость и территорию перемещения.
Слайд 18Ветряные электростанции
Энергия ветра – это косвенная форма солнечной энергии, являющаяся
следствием разности температуры и давлений в атмосфере Земли. Около 2% поступающей на Землю солнечной энергии превращается в энергию ветра. Ветер – возобновляемый источник энергии. Его энергию можно использовать почти во всех районах Земли. Получение электроэнергии от ветросиловых установок является чрезвычайно привлекательной, но вместе с тем технически сложной задачей. Трудность заключается в очень большой рассеянности энергии ветра и в его непостоянстве. Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти установки, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор вырабатывает электрическую энергию, и, таким образом, энергия ветра превращается в электрический ток. Производство ВЭС очень дешево, но их мощность мала, и их работа зависит от погоды. К тому же они очень шумны, поэтому крупные установки даже приходится на ночь отключать. Помимо этого, ветряные электростанции создают помехи для воздушного сообщения, и даже для радиоволн. Применение ВЭС вызывает локальное ослабление силы воздушных потоков, мешающее проветриванию промышленных районов и даже влияющее на климат. Наконец, для использования ВЭС, необходимы огромные площади много больше, чем для других типов электрогенераторов. И все же изолированные ВЭС с тепловыми двигателями как резерв и ВЭС, которые работают параллельно с тепло – и гидростанциями, должны занять видное место в энергоснабжении тех районов, где скорость ветра превышает 5 м/с.
Слайд 19Геотермальные электростанции
Геотермальная энергия – это энергия внутренних областей Земли. Извержение
вулканов наглядно свидетельствует об огромном жаре внутри планеты. Ученые оценивают температуру ядра Земли в тысячи градусов Цельсия. Геотермальное тепло – это тепло, содержащееся в подземной горячей воде и водяном паре, и тепло нагретых сухих пород. Геотермальные тепловые электростанции (ГеоТЭС) преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электрическую энергию. Источниками геотермальной энергии могут быть подземные бассейны естественных теплоносителей – горячей воды или пара. По существу, это непосредственно готовые к использованию “подземные котлы”, откуда воду или пар можно добыть с помощью обычных буровых скважин. Полученный таким способом природный пар после предварительной очистки от газов, вызывающих разрушение труб, направляется в турбины, соединенные с электрогенераторами. Использование геотермальной энергии не требует больших издержек, т.к. в данном случае речь об уже “готовых к употреблению”, созданных самой природой источниках энергии. К недостаткам ГеоТЭС относится возможность локального оседания грунтов и пробуждения сейсмической активности. А выходящие из-под земли газы создают в окрестностях немалый шум и могут, к тому же, содержать отравляющие вещества. Кроме того, ГЕоТЭС построить можно не везде, потому что для ее постройки необходимы геологические условия.
Слайд 20Солнечные электростанции
Солнечная энергия – наиболее грандиозный, дешевый, но, и, пожалуй, наименее
используемый человеком источник энергии. Преобразование энергии солнечного излучения в электрическую энергию осуществляется с помощью солнечных электростанций. Различают термодинамические СЭС, в которых солнечная энергия сначала преобразуется в тепловую, а затем в электрическую; и фотоэлектрические станции, непосредственно преобразующие солнечную энергию в электрическую энергию. Фотоэлектрические станции бесперебойно снабжают электроэнергией речные бакены, сигнальные огни, системы аварийной связи, лампы маяков и многие другие объекты, расположенные в труднодоступных местах. По мере совершенствования солнечных батарей они будут находить применение в жилых домах для автономного энергоснабжения (отопления, горячего водоснабжения, освещения и питания бытовых электроприборов). Солнечные электростанции обладают заметным преимуществом перед станциями других типов: отсутствием вредных выбросов и экологической чистотой, бесшумностью в работе, сохранением в неприкосновенности земных недр.
Заключение.
Электроэнергия в быту неотъемлемый помощник. Каждый день мы имеем с ней дело, и, наверное, уже не представляем свою жизнь без нее. Вспомните, когда последний раз вам отключали свет, то есть в ваш дом не поступала электроэнергия, вспомните, как вы ругались, что ничего не успеваете и вам нужен свет, вам нужен телевизор, чайник и куча других электроприборов. Ведь если нас обесточить навсегда, то мы просто вернемся в те давние времена, когда еду готовили на костре и жили в холодных вигвамах.
Значимости электроэнергии в нашей жизни можно посвятить целую поэму, настолько она важна в нашей жизни и настолько мы привыкли к ней. Хотя мы уже и не замечаем, что она поступает к нам в дома, но когда ее отключают, становится очень не комфортно.
Цените электроэнергию!
Слайд 22Список используемой литературы.
В.Ф Дмитриева Физика, учебник для СПО , М.: Издательский
центр “Академия”, 2017
С.В. Громова “физика, учебник 10 класс”. Москва : Просвещение.
Энциклопедический словарь юного физика : Состав В.А Чуянов, Москва : Педагогика.
Источники энергии. Факты, проблемы, решения. Москва : Наука и техника.
Нетрадиционные источники энергии. Москва : Знание.
Юдасин Л.С.. Энергетика : проблемы и надежды. Москва
Слайд 23МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего
образования «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им Н.И.Лобачевского».
Балахнинский филиал ННГУ
Презентация по дисциплине Физика
Тема: “Трансформаторы”.
Выполнили: студенты гр. 7118КСО2
Прошин К.А., Сидорин А.В., Шкапов А.
Руководитель: Журавлева Г.Н.
Слайд 24Прибор для преобразования напряжения и силы переменного тока при неизменной частоте называют
трансформатором.
Слайд 25Трансформатор представляет собой выполненный из мягкого ферромагнетика сердечник замкнутой формы, на
котором находятся две обмотки: первичная и вторичная.
Концы первичной обмотки, называемые входом трансформатора, подключаются к сети питающего переменного тока. Концы вторичной обмотки, называются выходом трансформатора, подключаемого к потребителю.
Слайд 27 Если первичная обмотка имеет N1 витков, а вторичная N2, то
э.д.с. индукции в обмотках прямо пропорциональна числу витков в них:
E1 : E2 = N1 : N2
При разомкнутой цепи вторичной обмотки (холостой ход трансформатора) напряжение U2 на ее зажимах равно э.д.с. E2. В первичной обмотке при этом течет слабый ток I0, который называют током холостого хода. Так как падение напряжения на сопротивлении обмотки очень мало, то напряжение U1 немного больше э.д.с. E1, но практически U1=E1.
При холостом ходе трансформатора напряжения на обмотках прямо пропорциональны числу витков обмоток:
U1 : U2 = N1 : N2
Слайд 28 Если число витков во вторичной обмотке N2 больше, чем в
первичной N1, то трансформатор называют повышающим, а если N2 меньше, чем N1, - понижающим. Отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки называют коэффициентом трансформации K:
K= N1 : N2
У понижающего трансформатора K больше единицы, а у повышающего - меньше единицы.
Поскольку магнитный поток катушки пропорционален числу ее витков и току, то можно приближенно считать, что I1N1 = I1N2
Отсюда
I1 : I2 = N2 : N1
т.е сила тока в обмотках обратно пропорционально числу витков.
K= Р1:Р2
Слайд 29Мощность современных трансформаторов достигает 1000МВт, напряжение повышающих обмоток 750кВ. При таких
параметрах размеры стального сердечника и обмоток велики и трансформаторы представляют собой грандиозные сооружения массой в сотни тон.
Слайд 31Трансформаторы являются наиболее современными преобразователями энергии, коэффициент полезного действия мощных трансформаторов достигает 94-99%.
Слайд 33Список используемой литературы
Литература
1.В.Ф. Дмитриева, Физика, учебник для СПО, М.: Издательский центр
«Академия», 2017
2.Л.С. Жданов, Учебник по физике для СПО. М.: Издательство «Наука»
3. Википедия
Слайд 34МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего
образования «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им Н.И.Лобачевского».
Балахнинский филиал ННГУ
Индивидуальный проект
по дисциплине Физика
Тема: “Использование электрической энергии на транспорте”.
Выполнили: студенты гр. 7118КСО
Седов К. Ю. Соболев Н. А. Удалов К. А.
Руководитель: Журавлева Г.Н.
Слайд 351 Введение
2 История электротранспорта
3 Виды электротранспорта
3.1 Общественный или пассажирский электротранспорт
3.2 Грузовой
3.3 Персональный
3.4 Прочие
4 Инфраструктура
5 Аккумуляторы для электротранспорта
5.1 Свинцово-кислотные
5.2 Щелочные
5.3 Литиевые
6 Перспективы развития электротранспорта
7
Заключение
8 Список используемой литературы
Содержание
Слайд 36Электротранспорт представляет собой разновидность транспортного средства (ТС), которое использует в качестве
движущей силы электрическую энергию. В их приводе применяются тяговые электромоторы. По сравнению с ТС, имеющими двигатель внутреннего сгорания (ДВС), электротранспорт имеет плюсы в виде экологичности и более высокой производительности. Существуют самые разные виды транспортных средств на электрической тяге. Личный электротранспорт стал бурно развиваться недавно. А вот общественный транспорт (трамвай, троллейбус, метро, электропоезда) используется человеком продолжительное время. Сегодня мы поговорим об истории и различных видах электротранспорта, инфраструктуры для него, а также рассмотрим перспективы развития.
Введение
Слайд 37История электротранспорта.
Развитие всей индустрии электротранспорта стало возможным благодаря изобретению электродвигателя русским
профессором Б. С. Якоби в 1834 году. Через несколько лет Российская академия наук провела испытания этого электродвигателя, которые закончились положительным заключением. В сентябре 1838 года по Неве прошёл электроход с пассажирами.
Слайд 38Несколько позднее (с 1874 по 1876 год) инженер Ф. А. Пироцкий
занимался экспериментами по передаче электрического тока на расстояние в один километр по железнодорожным рельсам. Для своих опытов он использовал брошенный отрезок cестрорецкой железной дороги. На одну рельсу он подавал плюс, на другую минус. Эксперименты завершились положительно, и в 1876 году Пироцкий запустил на работу электромотор, который находился от источника питания примерно в одном километре. В 1880 году он разработал и испытал трамвай с электромотором
Слайд 39Идеей Пироцкого воспользовались немцы из электротехнической компании «Сименс и Гальске». В
1881 году они запустили в Берлине первый электрический трамвай.
Слайд 40В России этот вид транспорта появился несколько позднее. Им занимался предприниматель
и военный инженер А. Е. Струве. Он запустил в Киеве в 1892 году первый трамвай на электричестве в России. Трамвай для этого выпускало немецкое предприятие Pullman.
Слайд 41Запуску первого трамвая в России предшествовало в 1891 году изобретение системы
трёхфазного тока. Открытие сделал русский инженер М.О. Доливо-Добровольский. Благодаря этому передача электричества на расстояние стала значительно проще и дешевле. В 1895 году запускается первая «электрическая железная дорога» в России. Она проходила от Зимнего Дворца в Санкт-Петербурге до Мытнинской набережной.
Слайд 42В 1896 году появляется трамвай в Нижнем Новгороде. Это был совместный
проект Гартмана, Подобедова и фирмы «Сименс и Гальске». В 1898 году трамваи появляются в Орле, Курске и Витебске. Специалисты компании «Сименс и Гальске» также построили самую мощную электростанцию в России на территории Раушской набережной в Москве. Это самая старая действующая теплостанция на территории России. Трамвай в Москве был запущен в 1899 году. Электротранспорт получал питание от подстанций, которые были оборудованы одноякорными преобразователями. Троллейбусы в Москве появились уже в советское время. Первый маршрут был запущен 15 ноября 1933 года, а в Ленинграде в 1936 году. Подстанции с выпрямителями тока для питания электротранспорта, которые появились тогда, были оборудованы трансформаторами и умформерами.
Слайд 43Важным этапом в развитии электротранспорта стало изобретение игнитронов (ртутных выпрямителей) американским
инженером Купером-Хьюиттом. Игнитроны находились в стеклянном корпусе и обладали ограниченной мощностью. Впоследствии Белл Шеффер разработал для ртутных выпрямителей вакуумные корпуса из стали, после чего они нашли широкое применение и потеснили вращающиеся преобразователи. Первые выпрямители в стальном корпусе появились на территории США в 1908 году, а в Европе через два года после этого.
Слайд 44В России первые игнитроны были сконструированы и построены на предприятии «Электросила»
в 1924 году В. К. Крапивиным. С 1927 года на предприятии начинается серийный выпуск ртутных выпрямителей в металлическом корпусе типа РВ. В дальнейшем проводилось их совершенствование и к 1941 году мощность игнитронов была увеличена до 7 тыс. ампер при напряжении 600 вольт.
Ртутные выпрямители того времени обладали следующими минусами:
требовалось вспомогательное оборудование;
серьёзные энергетические потери в электрической дуге;
нужна сложная система контроля и управления их работой.
Слайд 45Впоследствии вместо ртутных выпрямителей были разработаны полупроводниковые кремниевые модели. В СССР
первый кремниевый выпрямитель создали на кафедре Электрического транспорта МЭИ. Это работой руководили Н. А. Загайнов и И.С. Ефремов. Кремниевый выпрямитель был рассчитан на ток 1 тыс. ампер и напряжение 600 вольт. Эксплуатация таких моделей началась 1960 году. Начиная с 1964 года, началось их широкое использование.
Успех кремниевых выпрямителей объясняется наличием плюсов по сравнению с ртутными моделями.
Высокая надёжность и простота обслуживания.
Небольшая мощность вспомогательного оборудования.
Более высокий КПД.
Простой контроль, управление и автоматизация.
Слайд 46Новое поколение преобразовательные секции выпрямителей серии В-ТПЕД выгодно отличаются как современным
дизайном, конструкцией, силовой частью, так и электрическим монтажом, схемными и технологическими решениями систем защиты, диагностики и управления, технологией обслуживания и ремонта, повышенной надёжностью, лучшими массогабаритными показателями и повышенной перегрузочной способностью.
Слайд 47Советский инженер Владимир Веклич в конце 1960 годов предлагает эксплуатировать троллейбусные
поезда по так называемой системе многих единиц. В крупных городах Советского Союза получают распространение поезда из двух троллейбусов моделей «ЗиУ-9», «ЗиУ-682», «Шкода 9Тр». Из вагонов «Шкода 9Тр» в городе Риге были сделаны 103 троллейбусных поезда.
В наше время насчитывается несколько сотен городов в мире, которые имеют троллейбусное сообщение. В России таких городов несколько десятков. Троллейбусных в СНГ маршрутов становится всё меньше, но их производство по-прежнему ведётся в РФ, Украине, Белоруссии, Казахстане.
По-прежнему продолжают курсировать трамваи. Хотя здесь можно всё чаще встретить заброшенные маршруты и пути.
Слайд 48Наиболее активно сегодня продолжает развиваться такой вид электротранспорта, как метро. Активное
строительство метро началось ещё в советское время. Метрополитен быстро приобрёл популярность благодаря недорогой электроэнергии и способностью справляться с большим пассажиропотоком.
В крупных городах России сегодня метро является основным видом транспорта. А мегаполисы с областью связывает другой вид электротранспорта – электропоезда.
Слайд 49В последнее десятилетие серьёзный рывок совершён в строительстве электромобилей. Практически все
крупные автопроизводители имеют в своей продуктовой линейке электромобили. Кроме того, уже давно серийно выпускаются автомобили с гибридными двигателями, в состав которых входит ДВС и электромотор.
Движущей силой электромобиля является электромотор. Он получает питание от автономного источника питания. Это аккумуляторные батареи различного типа, о которых будет сказано ниже. В основном именно аккумуляторы и тормозят развитие электромобилей. Технологии АКБ пока не способны дать приемлемый запас хода на одной зарядке и скорость заряда.
К тому же требуется серьёзное обновление инфраструктуры в виде строительства соответствующих зарядных станций. Помимо прочего электромобили пока стоят значительно дороже моделей с ДВС. Однако постепенно проблемы решаются и в течение 5─10 лет ведущие производители собираются расширить предложение электромобилей до трети в своих продуктовых линейках.
Слайд 50Виды электротранспорта.
Общественный или пассажирский электротранспорт
Трамвай.
Как и другие виды электротранспорта, от трамвая
нет вредных выбросов в окружающую среду. Стоит также отметить, что безопасность движения находится на высоком уровне. Срок эксплуатации трамвайных вагонов почти в три раза превышает таковой у автобусов. И главным преимуществом трамваи является большая вместимость. Трамвай обладает самой высокой вместимостью из всех видов наземного транспорта.
К минусам следует отнести небольшую скорость, повышенный шум, низкую манёвренность. Ввиду того, что трамвай передвигается по рельсам, требуются большие капитальные затраты для прокладки новых маршрутов и существенные расходы на содержание путей и электрической сети. Можно также отметить недостаточный комфорт для пассажиров.
Слайд 51Троллейбус.
Для организации трамвайных маршрутов не требуются такие большие капитальные вложения, как
в случае с трамваем. В то же время троллейбус не оказывает вредного влияния на окружающую среду, прост в эксплуатации и экономичен. Шум от троллейбуса примерно соответствует шуму от легкового автомобиля или автобуса с двигателем внутреннего сгорания.
Вместе с тем, троллейбус сохраняет некоторые недостатки трамвая. В частности, это низкая манёвренность, недостаточная комфортабельность и большие расходы на содержание электрической сети.
Слайд 52Электропоезд.
По-прежнему популярными остаются электропоезда. Этот вид электротранспорта используется для перевозки людей
между населёнными пунктами. Основными преимуществами является отсутствие вредных выбросов и большая вместимость.
Слайд 53Метро.
Метро отличается от электропоездов тем, что питание подводится через рельсы, а
не по контактной сети. По вместимости метро практически сопоставимо с электропоездами. Но главным преимуществом является передвижение под землёй. В результате не нагружается дорожная сеть. Метро остаётся основным видом общественного электротранспорта в крупных городах. Сеть подземных тоннелей постоянно расширяется, а инфраструктура совершенствуется.
Слайд 54Грузовой.
Этот вид электротранспорта осуществляет технологические перевозки. А именно, транспортировка сырья и
топлива в пределах заводского комплекса. Перемещение грузов между прочими видами транспорта. Чаще всего грузовой электротранспорт можно встретить на предприятиях. В складской и торговой деятельности широко используются всевозможные погрузчики. Без них сегодня невозможно представить себе движение товаров на складе. Часть подобной техники работает на топливе, но значительная доля погрузчиков работает на электрической тяге.
Слайд 55Персональный.
Ниже приводятся основные виды персонального электротранспорта с кратким описанием.
Электромобиль.
Электроскутеры, электромопеды
и электромотоциклы
Моноколеса и гироскутеры.
Электроквадроциклы.
Электроскейты.
Электросамокат.
Электровелосипед
Слайд 56Прочие.
Постепенно электротранспорт проникает и в сферу ЖКХ. Это могут быть небольшие
коммунальные электромобили и мусоровозы на электричестве.
В некоторых странах полиция использует патрульные автомобили на электрической тяге. Встречаются также электрифицированные пожарные машины и электромобили скорой помощи. Существуют также электрические буксиры тягачи, прогулочные электромобили и другие подобные ТС.
Слайд 57Инфраструктура.
Продажи электромобилей в мире постепенно возрастают. Главную скрипку здесь играют европейские
страны. Здесь внедряются самые смелые государственные программы по поддержке электрического транспорта. Такие страны, как Нидерланды, Германия и Норвегия планируют постепенно на национальном уровне отказаться от транспортных средств с ДВС. В таких странах, как Китай и Япония наблюдается бурный рост продаж автомобилей и строительство зарядных станций. В России развитие инфраструктуры для электротранспорта идёт существенно медленнее, а сами электромобили показывают мизерные продажи.
В то же время имеется государственная программа по развитии электротранспорта до 2025 года. Среди мер стимуляции предлагаются бесплатные места на парковках для электротранспорта, отсутствие транспортного налога, скидка при оплате услуг на платных дорогах и так далее. Подобные меры должны стимулировать россиян к приобретению электромобилей. Но пока дела с этим идут неважно.
Слайд 58Аккумуляторы для электротранспорта.
Свинцово-кислотные
Этот тип аккумуляторных батарей широко применяется в качестве
стартерных батарей в автомобилях с ДВС. Что касается электротранспорта, то их можно встретить в электроскутерах, электроквадроциклах, электросамокатах и так далее. В качестве
тяговых аккумуляторов в электромобилях свинцово-кислотные модели используются редко. Для этого у них слишком маленькая энергоёмкость.
Среди преимуществ свинцово-кислотных АКБ следует отметить высокую токоотдачу, низкую стоимость и простоту обслуживания. К минусам следует отнести низкую удельную энергоёмкость, из-за чего они являются тяжёлыми. Кроме того, по мере разряда у них существенно снижается напряжение, они чувствительны к отрицательным температурам и не любят быстрый заряд. К вышесказанному следует добавить ещё и небольшой срок эксплуатации.
Слайд 59Щелочные.
В большинстве случаев этот тип аккумуляторов применяется в складской погрузочно-разгрузочной технике,
а также некоторых видах грузового электротранспорта. Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы также используются для питания различной электроники, бытовой техники и инструмента. Ni-Cd элементы на сегодняшний день считаются устаревшими. Там, где это было возможно, их уже заменили на Ni-MH и литиевые батареи.
Среди плюсов щелочных аккумуляторных батарей можно отметить высокий ток разряда и заряда, длительный срок эксплуатации (до 1 тысячи циклов заряд-разряд), возможность использования при отрицательных температурах (сохраняют ёмкость), устойчивость к жёстким условиям эксплуатации.
К минусам следует отнести низкую энергетическую плотность, эффект памяти и высокую токсичность при производстве и утилизации, высокий саморазряд и довольно большой вес.
Слайд 60Литиевые.
Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы широко распространены в различной потребительской электронике. Они также нашли применение
и в электротранспорте. Для некоторых автомобилей серийно выпускаются литиевые аккумуляторные батареи. Благодаря своей высокой энергоёмкости эти АКБ на современном этапе развития электротранспорта подходят для электромобилей. Но всё равно ведутся разработки новых типов аккумуляторов, поскольку у литиевых элементов есть ряд серьёзных недостатков.Стоит отметить, что это довольно дорогие аккумуляторные батареи. Кроме того, слабым местом является их безопасное использование. Практически все типы литиевых АКБ требуют наличия контроля за процессом заряда и разряда.
Обязательно нужно ограничить контакт лития с кислородом воздуха, поскольку это моментально приводит к воспламенению. Следовательно, нужно принимать дополнительные меры по защите подобных аккумуляторов от разгерметизации.Однако для простых электровелосипедов, электроскутеров и электросамокатов литиевые аккумуляторные батареи подходят идеально.
Слайд 61Перспективы развития электротранспорта.
Научно-техническое развитие не стоит на месте, и специалисты ожидают
постепенного развития электротранспорта в России. Честно говоря, в этом есть большие сомнения. По крайней мере, в том, что массовое появление электротранспорта возможно в ближайшее время. Но некоторые эксперты отмечают то, что власти обязались построить достойную инфраструктуру в стране для электромобилей. Несмотря на значительное отставание от Европы и США в этом плане, первые шаги уже сделаны.
Поэтому есть мнение, что страна движется в верном направлении, хотя и медленно. В качестве положительных сдвигов называют разработку серийного электромобиля El Lada. АвтоВАЗ в 2013 году отправил 5 моделей El Lada работать в качестве машин такси в городе Кисловодске. Зарядные станции для пополнения заряда аккумуляторов электрокаров сейчас есть в Москве, Санкт-Петербурге и Ставропольском крае.
В качестве отдельного направления развития электротранспорта рассматривается популяризация электробусов
Слайд 62Именно общественный электротранспорт может стать толчком к развитию соответствующей инфраструктуры в
российских городах. Следом за общественным транспортом в планах создание зарядной сети для корпоративных автомобилей, а также общественных зарядных станций для частных автовладельцев.
Были предложения перенять опыт компании Hybricon (Швеция), которая реализовала зарядку электробусов на остановках во время посадки и высадки пассажиров. Кроме того, для зарядки предусмотрены технические остановки, а также простой в автомобильном парке ночью. В то время, когда на остановке нет электробусов, там могут подзаряжаться электромобили частных владельцев.
Постепенно увеличивается количество электромобилей в фирмах, занимающихся прокатом. Подобный опыт уже могут испытать жители столицы, где есть сеть зарядных станций и небольшой автопарк электромобилей. Основная проблема заключается в том, что запас хода подобных машин составляет 120─150 км. Причём в зимнее время этот пробег ещё меньше. Зарядка полностью разряженных аккумуляторных батарей электромобиля занимает, как минимум 6 часов. Зато вы можете бесплатно оставлять электромобиль на соответствующих парковках в Москве.
Тем не менее до настоящего бума электротранспорта в нашей стране ещё далеко. Возможно, когда отечественный автопром решит задачу доступного электромобиля, начнётся бурный рост этого сегмента рынка. Проблема также заключается и в отсутствии необходимой сети зарядных станций за исключением нескольких городов. Свои поправки в использовании электротранспорта вносит холодный климат. Специалисты также отмечают на ряд вопросов, которые не решены в экономической, юридической и энергетической плоскости.
Слайд 63Заключение.
Мы с уверенностью смотрим в будущее электротранспорта:
цены на нефть и газ
растут, и переход на массовое использование альтернативных видов транспорта не за горами;
индикатором может служить отношение европейских стран к этой проблеме;
все больше производится различных моделей серийных электромобилей;
вводится законодательная поддержка владельцев чистого транспорта;
растет экологическое самосознание населения.
Но электротранспорт пока имеет ряд недостатков, из-за которых его развитие значительно тормозится:
высокая стоимость;
при резких стартах аккумуляторы теряют много энергии;
проблемой является производство и утилизация аккумуляторов, которые часто содержат ядовитые компоненты (например, свинец или литий);
часть энергии аккумуляторов тратится на охлаждение или обогрев салона автомобиля, а также питание прочих бортовых энергопотребилей;
для массового применения электромобилей требуется создание соответствующей инфраструктуры для подзарядки аккумуляторов (зарядка на "автозарядочных" станциях).
Слайд 64Викторина «Вопрос-Ответ»
1. Почему приближение человека к месту упавшего провода высоковольтной линии
электропередачи сопряжено с опасностью поражения током?
Ответ. Вокруг точки касания провода в почве происходит падение напряжения. Ноги человека, касаясь почвы в зоне влияния тока замыкания, приобретают потенциалы точек прикосновения. Напряжение, под которым оказываются ноги, в этом случае называют шаговым напряжением. По мере приближения человека к месту касания провода оно возрастает - и при шаговых напряжениях, превышающих 100 В, человек может быть поражён током.
2. Почему птицы слетают с провода высокого напряжения, когда включают ток?
Ответ. При включении тока на перьях птиц возникает статический электрический заряд, перья начинают топорщиться, птица пугается.
3. Почему опасно прикасаться к мачтам высокого напряжения, хотя провода с током отделены от мачт гирляндами изоляторов?
Ответ. Даже самые хорошие изоляторы(фарфор, многие пластмассы и др.) меняют свои свойства в зависимости от погоды (дождь, пыль). Поэтому через мачту проходит ток утечки, который может стать опасным для человека.