Moc Prądu

Źródła Energii w Polsce
 w Polsce do produkcji energii elektrycznej wykorzystywane są takie źródła




surowców mineralnych jak: węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa,
gaz ziemny, woda.
węgiel kamienny: (pochodzący z okresu karbonu)- Zagłębie Górnośląskie,
Zagłębie Dolnośląskie, Zagłębie Lubelskie, Rybnicki Okręg Węglowy.
Zasoby szacowane są na około 100 mln ton.
węgiel brunatny (z trzeciorzędu)- okolice Bełchatowa, rejon: Konin - Koło Turek, okolice Bogatyni, okolice Legnicy, zagłębie Zielonogórskie.
Zasoby szacowane są na około 60mln ton.
ropa naftowa na terenie Polski występuje w znikomych ilościach - w
karpackim zagłębiu naftowym - Sanok, Krosno, Jasło, Gorlice, rejon Krosna
Odrzańskiego, okolice Kamienia Pomorskiego, pod dnem Morza Bałtyckiego.
gaz ziemny wydobywany jest na terenie Podkarpacia - Przemyśl, Lubaczów,
w rejonie Pomorza Zachodniego, w Wielkopolsce - Garki, Załęcze, Ostrów
Wielkopolski; dodatkowo Polska importuje gaz ziemny z Ukrainy i Rosji
za pomocą rurociągu jamajskiego.
Produkcja Energii w Polsce





W Polsce aż 97,3% energii produkowana
jest w elektrowniach cieplnych.
1. Elektrownie opalane węglem kamiennym:
Dolna Odra, Połaniec, Kozienice, Ostrołęka,
Opole,
2. Elektrownie opalane węglem brunatnym:
Bełchatów, Konin, Pątnów, Adamów, Turów.
3. Elektrownie wodne: szczytowopompowe: Porąbka koło Żywca, Żydowo
koło Koszalina, Żarnowiec koło Wejherowa,
oraz elektrownie w Solinie, Rożnowie,
Włocławku, Koronowie, Dychowie i w
Dębem.
4. Elektrownie geotermalne: lokowane
na Podhalu, w Sudetach, Pyrzyce, Uniejów
(wciąż jeszcze bardzo małe znaczenie).
Na jakie źródła zamieniana jest
Energia Elektryczna?
Zamieniana jest na :
-energie mechaniczną,
-energie cieplną
-energie
promieniowania
-energie chemiczną
Przepływ prądu w
obwodzie elektrycznym
związany jest z
wykonywaniem pracy
przez pole elektryczne.
Praca prądu zamieniana
jest w obwodzie
elektrycznym na
odpowiedni rodzaj energii
(ciepło,
promieniowanie..itp)
Jednostką pracy prądu jest dżul
[J].
W praktyce używa się także
jednostki pracy zwanej
kilowatogodziną [kWh].
1 kWh = 3 600 000 J
Moc urządzeń
elektrycznych jest równa
stosunkowi pracy
wykonanej przez dane
urządzenie do czasu, w
którym ta praca została
wykonana.
Jednostką mocy urządzeń
elektrycznych jest wat
[W= VA].
I Żarówka, lampa żarowa
Elektryczne źródło światłą, w którym ciałem
świecącym jest włókno wykonane z trudno topliwego
materiału(pierwotnie grafit, obecnie wolfram). Drut
wolframowy jest umieszczony w szklanej bańce
wypełnionej mieszanką gazów szlachetnych(np. argon z
10% domieszką azotu). Włókno osiąga temperaturę
ok.2500-3000k na skutek przepływu prądu
elektrycznego. Wynalazek powstał w połowie XIX w.
II Światło żarówki
Światło uzyskiwane z żarówki jest światłem zbliżonym do
słonecznego i cechuje się dobrym wskaźnikiem oddawania barw
oglądanych w tym świetle przedmiotów, świeci cały czas
jednakowo, nie powoduje efektu stroboskopowego. Widmo
światła emitowane przez żarówkę jest ciągle , o niższej
temperaturze barwowej niż słonice. Temperatura barwowa światła
emitowanego przez żarówkę wynosi ok. 2700K. Wadą żarówek
jest ich mała skuteczność , wynosząca zazwyczaj ok.12(od 8 do
16) lumenów/wat. Żarówka wykorzystuje ok. 5%energii na
światło widzialne ,a reszta energii jest tracona w emisji ciepła
III Żarówka próżniowa
Skuteczność świetlna żarówki zależy od temperatury żarnika.
Im Większa temperatura żarnika tym szybsze parowanie wolframu,
zwiększa nagrzewanie się drutu w tym miejscu i w końcu przepalenia
się żarówki. Wolfram odparowany z żarnika osadza się na bańce w
postaci ciemnego nalotu, która pochłania część światła emitowanego
przez żarnik. Z tych względów w żarówce próżniowej temperatura
żarnika nie przekracza 2600K
IV Żarówka halogenowa
W żarówkach halogenowych do wnętrza bańki wprowadzony jest
oprócz gazu obojętnego halogen, najczęściej jod, Halogen tworzy
związek chemiczny z wolframem(parami wolframu w bańce i na
ściankach bańki) związek ten krąży wraz z gazem w bańce, a w
temperaturze panującej blisko żarnika rozpada się na wolfram i jod, W
rezultacie tej reakcji następuje przenoszenie cząstek wolframu z bańki
na żarnik. Proces ten nazywa się halogenowym cyklem
regeneracyjnym.
V Budowa żarówki
1.Szklana bańka
2.Gaz obojętny
3.Żarnik wolframowy
4,5. Druty kontaktowe
6. Podpórka
7.Słupek
8. Gwint kontaktowy
9.Trzonek gwintu
10. Krążek izolacji cieplnej
11. Stopa kontaktu elektrycznego- podpórka
VI Skuteczność świetlna
Skuteczność świetlna lampy żarowej zależy od kilku czynników:
materiału z którego wykonane jest włókno żarnikowe,
sposobu wykonania włókna, zawartości bańki, napięcia
zasilającego oraz ostatecznie mocy. Większości z tych
parametrów w nowoczesnych żarówkach jest niezmienna. Włókno
żarowe wykonane jest z wolframu jako podwójne skrętka bańka
wypełniona jest gazem obojętnym, a napięcie zasilania w Polsce to
230V( napięcie elektryczne). Zmienia się jednak moc lampy. Im
większa jest moc żarówki tym mniejsze straty energii i w
konsekwencji większa sprawność.
VII Historia
1838-Włókno węglowe żarzące się w próżni ( Jobard )
o
1840-Drut platynowy żarzący się w próżni(Robert Gr ve)
1854-Pierwsze praktyczne wykorzystanie żarówki z włóknem ze zwęglonego bambusa
do reklamy(Heinrich G bel)
ö
1860-Brytyjski patent na świecące włókno węglowe w bańce, z której wypompowano
powietrze(Joseph Wilson Swan)
1878-Pierwsza nadająca się do praktycznego wykorzystywana żarówka, patent
Brytyjski(Joseph Wilson Swan)
1878-Masowa produkcja żarówek w USA(Hiram Steven Maxim utworzył United
States Electric Lighting Company)
1883-Po raz pierwszy na Mazowszu zastosowane oświetlenie elektryczne, miało to
miejsce w Markach w przędzalni spółki Briggs & Posselt
1890-Wolframowy żarnik(Aleksander Łodygin)
Do doświadczenia potrzeba:
4 kubki po
200ml
CZAJNIK ELEKTRYCZNY
STOPER
WODA
TERMOMETR
•Do plastikowych kubków o pojemności 250 ml nalewamy wodę
i czekamy aż osiągnie temperaturę pokojową.
•Gdy woda osiągnęła odpowiednią
•temperaturę włączamy czajnik elektryczny i wlewamy wodę,
po czym odpalamy stoper.
•Mierzymy czas, w którym woda się zagotowała. Wynik
wpisujemy do tabeli.
•Takie same czynności wykonujemy przy różnej objętości wody.
Aby czajnik po zagotowaniu wody miał taką samą
temperaturę, to przed gotowaniem schładzaliśmy go.
Czas zagotowania wody (s)
350
300
250
200
150
100
50
0
250
500
750
Objętość wody (ml)
1000
Wnioski z przeprowadzonego doświadczenia.
1. Im większą masę ciała wody chcemy zagotować,
tym dłuższy czas jej zagotowania i więcej zużytej
energii elektrycznej.
2. Nie gotujmy więc pełnego czajnika wody jeśli
potrzebujemy mniejszą ilość, nie będziemy wtedy
marnować energii elektrycznej.