Quella che si chiama energia elettrica

Secondo i moderni concetti scientifici, energia È una misura quantitativa generale del movimento e dell'interazione di tutti i tipi di materia, che non nasce dal nulla e non scompare, ma può solo passare da una forma all'altra secondo la legge di conservazione dell'energia. Differenziazione dell'energia meccanica, termica, elettrica, elettromagnetica, nucleare, chimica, gravitazionale, ecc.

Per la vita umana, la cosa più importante è il consumo di energia elettrica e termica, che può essere estratta da fonti naturali - risorse energetiche.

Risorse energetiche — queste sono le principali fonti di energia presenti nella natura circostante.

Tra i vari tipi di energia utilizzati dall'uomo, un posto speciale è occupato dal più universale dei suoi tipi: Energia elettrica.

L'energia elettrica si è diffusa grazie alle seguenti proprietà:

• capacità di ottenere da quasi tutte le risorse energetiche a costi ragionevoli;

• facilità di trasformazione in altre forme di energia (meccanica, termica, sonora, luminosa, chimica);

• la capacità di trasmettere relativamente facilmente quantità significative su lunghe distanze con enorme velocità e perdite relativamente ridotte;

• la possibilità di utilizzo in dispositivi che differiscono per potenza, tensione, frequenza.

L'umanità utilizza l'energia elettrica dagli anni '80.

Poiché la definizione comune di energia è la potenza per unità di tempo, l'unità di misura dell'energia elettrica è il chilowattora (kWh).

Le principali grandezze e parametri, con cui è possibile caratterizzare l'energia elettrica, descriverne la qualità, sono ben noti:

• tensione elettrica — U, V;

• corrente elettrica — I, A;

• potenza totale, attiva e reattiva rispettivamente S, P, Q in kilovolt-ampere (kVA), kilowatt (kW) e kilovolt-ampere reattiva (kvar);

• fattore di potenza cosfi;

• frequenza — f, Hz.

Per maggiori dettagli vedi qui: Grandezze elettriche fondamentali

L'energia elettrica ha una serie di caratteristiche:

• non direttamente soggetto alla percezione visiva;

• facilmente trasformabile in altri tipi di energia (es. termica, meccanica);

• molto semplicemente e ad alta velocità si trasmette su lunghe distanze;

• semplicità della sua distribuzione nelle reti elettriche;

• facile da usare con macchine, impianti, dispositivi;

• consente di modificare i parametri (tensione, corrente, frequenza);

• facile da monitorare e controllare;

• la sua qualità determina la qualità dell'apparecchiatura che consuma questa energia;

• la qualità dell'energia nel luogo di produzione non può servire da garanzia della sua qualità nel luogo di consumo;

• continuità nella dimensione temporale dei processi di produzione e consumo di energia;

• il processo di trasferimento di energia è accompagnato dalle sue perdite.

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Energia e potenza della corrente elettrica - 1964

L'uso diffuso dell'elettricità è la spina dorsale del progresso tecnologico… In ogni moderna impresa industriale, tutte le macchine e i meccanismi di produzione sono azionati dall'energia elettrica.

Ad esempio, consente, rispetto ad altri tipi di energia, con la massima convenienza e il miglior effetto tecnologico da realizzare trattamento termico dei materiali (riscaldamento, fusione, saldatura). Attualmente, l'azione della corrente elettrica viene utilizzata su larga scala per la decomposizione di sostanze chimiche e la produzione di metalli, gas, nonché per il trattamento superficiale dei metalli al fine di aumentarne la resistenza meccanica e alla corrosione.

Per ottenere energia elettrica sono necessarie risorse energetiche che possono essere rinnovabili e non rinnovabili. Le risorse rinnovabili includono quelle che vengono completamente reintegrate nel corso della vita di una generazione (acqua, vento, legno, ecc.). Le risorse non rinnovabili includono quelle accumulate in precedenza in natura, ma praticamente non formate in nuove condizioni geologiche: carbone, petrolio, gas.

Qualsiasi processo tecnologico per ottenere energia elettrica implica una conversione singola o ripetuta di vari tipi di energia. In questo caso si parla di energia direttamente estratta in natura (energia del combustibile, dell'acqua, del vento, ecc.) primario… Si chiama l'energia ricevuta da una persona dopo la conversione dell'energia primaria nelle centrali elettriche secondo (elettricità, vapore, acqua calda, ecc.).

Al centro dell'energia tradizionale ci sono le centrali termiche (CHP), che utilizzano l'energia dei combustibili fossili e del combustibile nucleare, e centrali idroelettriche (HPP)… La capacità unitaria delle centrali elettriche è generalmente grande (centinaia di MW di capacità installata) e sono combinate in grandi sistemi di potenza. Le grandi centrali elettriche generano oltre il 90% di tutta l'elettricità consumata e sono la base del complesso di alimentazione centralizzata dei consumatori.

I nomi delle centrali elettriche di solito riflettono quale tipo di energia primaria viene convertita in quale energia secondaria, ad esempio:

• La cogenerazione converte l'energia termica in energia elettrica;

• un impianto idroelettrico (HPP) converte l'energia del movimento dell'acqua in energia elettrica;

• Il parco eolico (WPP) converte l'energia eolica in energia elettrica.

Per una caratterizzazione comparativa dei processi tecnologici di produzione di energia elettrica, vengono utilizzati indicatori quali l'efficienza dell'uso dell'energia, il prezzo specifico di 1 kW della potenza installata della centrale elettrica, il prezzo dell'elettricità generata, ecc.

L'energia elettrica viene trasmessa dal campo elettromagnetico del conduttore, questo processo ha un carattere ondulatorio. Inoltre, parte dell'energia elettrica trasmessa viene spesa nel conduttore stesso, cioè viene persa. Questo è ciò che implica il concetto «Perdita di energia elettrica»… C'è una perdita di elettricità in tutti gli elementi del sistema elettrico: generatori, trasformatori, linee elettriche, ecc., nonché nei ricevitori elettrici (motori elettrici, dispositivi elettrici e aggregati).

La perdita totale di elettricità è composta da due parti: perdite nominali, che sono determinate dalle condizioni operative alle modalità nominali e dalla scelta ottimale dei parametri del sistema di alimentazione, e perdite aggiuntive dovute alla deviazione delle modalità e dei parametri dal valori nominali. Il risparmio di elettricità nei sistemi di alimentazione si basa sulla minimizzazione delle perdite nominali e aggiuntive.