Proizvodnja električne energije
Elektronika je znanost koja se bavi elektroničkim elementima i sklopovima; proučava gibanja nabijenih čestica kroz vakuum, plinove i poluvodiče.
Elektrotehnika je područje tehnike koje se bavi proizvodnjom, prijenosom i raspodjelom električne energije. Također, bavi se i konstruiranjem aparata, uređaja i strojeva koji služe za proizvodnju, prijenos i potrošnju električne energije.
Izvori električne struje
Ovisno o namjeni aparata, uređaja ili stroja koristimo istosmjernu i izmjeničnu struju.
Oznaka istosmjerne struje =
Oznaka izmjenične struje ̴
Istosmjerna struja
Istosmjerna struja (eng. Direct Current) dobiva se iz galvanskog članka (baterije), sunčevih ćelija, akumulatora, dinama i ispravljača. Istosmjerna struja može biti stalna ili promjenjiva.
Jeste li znali...
Tehnički smjer struje
Prema Konvenciji o toku struje koju je uveo Benjamin Franklin pretpostavlja se da istosmjerna struja ide od pozitivnog prema negativnom polu.
Kemijski izvori istosmjerne struje dijele se na primarne i sekundarne galvanske članke koje nazivamo baterije. Nalaze se u džepnim svjetiljkama, daljinskim upravljačima, automobilima…
Primarne baterije smatraju se neobnovljivim izvorima električne energije. Kad se jednom iskoriste nije ih više moguće puniti.
Sekundarne baterije predstavljaju obnovljive izvore energije, mogu se prazniti i ponovno puniti. To su punjive baterije i akumulatori.
Punjive baterije koriste se kao izvor napajanja prijenosnih računala, mobilnih telefona i drugih uređaja.
Istraži!
Istraži vrste primarnih baterija koje koristite u svom kućanstvu.
Akumulator
Akumulator je kemijski izvor istosmjerne električne energije. U stanju mirovanja svi električni uređaji u automobilu potrebnu energiju dobivaju iz akumulatora.
Sastoji se od jednog ili više članaka uronjenih u elektrolit i daju napon od 2 V. Automobili koriste akumulatore napona 12 V. O kapacitetu akumulatora ovisi može li električnu energiju davati na kraće ili dulje vremensko razdoblje.
Kapacitet akumulatora izražava se umnoškom jakosti struje i vremena kroz koji se dobro napunjeni akumulator isprazni do napona 1.75 V po članku.
Q = I · t (Ah)
Pazi!
Istrošene akumulatore potrebno je odložiti na predviđena mjesta.
Akumulatorom je potrebno pažljivo rukovati zbog opasnosti od elektrolita (kiselina).
Izmjenična struja
Izmjenična struja (engl. Alternating Current) dobiva se pomoću generatora u elektranama. Smjer struje i napona gradske mreže promijeni se pedeset puta u sekundi. Frekvencija izmjenične struje je normirana i u Europi iznosi 50 Hz (herca).
Jeste li znali...
U SAD-u se koristi frekvencija gradske mreže od 60 Hz. Uređaji kupljeni u SAD-u ne smiju se priključiti na europsku mrežu od 50 Hz prije nego se na njima promijeni frekvencija jer može doći do oštećenja uređaja.
Nikola Tesla
Nikola Tesla (Smiljan, 1856.-New York, 1943.) je znanstvenik i inovator koji je radio u području elektrotehnike i radiotehnike te je otkrio okretno magnetno polje i višefazni sustav izmjeničnih struja. Njemu u čast jedinica za jakost magnetske indukcije nosi naziv tesla (oznaka T).
Ispravljač izmjenične struje
Ispravljači izmjenične struje su elektronički uređaji pomoću kojih se izmjenična struja pretvara u istosmjernu struju. Imaju oznaku AC/DC.
Mogu biti ugrađeni u kućište elektroničkog uređaja kao što je to slučaj kod osobnog računala ili mogu biti zasebno u vanjskom kućištu kao što su punjači za mobitele, fotografske aparate, tablete ili prijenosna računala. Takve ispravljače nazivamo i adapteri.
Generator
Izvor izmjenične struje je generator. To je stroj koji mehaničku energiju pretvara u električnu. Dobivena struja naziva se izmjenična jer joj se neprekidno mijenja vrijednost i smjer.
Osnovni dijelovi generatora su stator, rotor i pobudni generator.
Generator radi na principu elektromagnetne indukcije, što je otkrio britanski znanstvenik Michael Farady 1831. godine.
Elektrane
Prisjetite se šestog razreda i što smo naučili o obnovljivim i neobnovljivim izvorima energije.
Elektrane su energetska postrojenja u kojima se pomoću električnog generatora različiti oblici energije (mehanička, toplinska, kemijska, nuklearna) pretvaraju u električnu energiju.
Osnovni dijelovi postrojenja svake elektrane:
- turbina
- električni generator
- električni transformator
Turbina je pogonski stroj za pokretanje rotora električnog generatora (vodna, parna, plinska, vjetrena turbina).
Električni generator je rotacijski stroj za pretvorbu mehaničke energije u električnu.
Električni transformator povećava izlazni napon električne struje iz generatora što omogućava prijenos električne energije do krajnjeg korisnika.
Video uz P listiće
Proizvodnja električne energije - model vjetrenjače