Електрична енергія – це вид енергії, що існує у вигляді потенціальної енергії електричного й магнітного полів та енергії електричного струму.
Вона може бути збереженою у системі, перетвореною з однієї форми в іншу або передана від одного об’єкту до іншого.
Електрична енергія вимірюється в джоулях (J) або кіловат-годинах (kWh).
Застосування електричної енергії
Використовується в багатьох галузях науки та техніки, включаючи електротехніку, електроніку, електроенергетику, транспорт і багато іншого.
Деякі з основних застосувань електричної енергії включають:
- Освітлення: Електрична енергія використовується для створення світла у будинках, офісах, вуличному освітленні тощо.
- Транспорт: Використовується для приводу електромобілів, трамваїв, метро, електричних потягів тощо.
- Клімат-контроль: Використовується для забезпечення оптимальної температури та вологості у приміщеннях.
- Комунікації: Використовується для роботи телефонних мереж, радіо, телебачення, інтернету тощо.
- Промисловість: Електрична енергія використовується у промисловості для приводу машин, обладнання, роботів та інших електронних систем.
- Домашні прилади: Електрична енергія використовується для роботи різних побутових приладів, таких як пральні машини, холодильники, телевізори, комп’ютери, кондиціонери тощо.
Вимірювання спожитої електричної енергії
Кількість спожитої електроенергії вимірюється приладами, які називаються електролічильниками. Чим більше приладів увімкнено тим швидше обертається диск лічильника, який рахує кількість спожитої електроенергії.
У побуті зазвичай використовують поняття кіловат-година.
Кіловат-година (кВт⋅год, англ. kW⋅h або kW h) — позасистемна одиниця вимірювання кількості виробленої, або спожитої енергії, а також виконаної роботи. Використовується переважно для вимірювання споживання електроенергії у побуті
Якщо прилад споживає 440 Вт та працює щодня 8 годин в місяць :
440 Вт = 0.44 кВт
0.44 кВт × 8 год × 30 днів = 105.6 кВт⋅год
Способи економії електричної енергії
Економія електричної енергії є важливою проблемою, оскільки вона допомагає знизити витрати на електроенергію і зменшити вплив на навколишнє середовище.
Деякі способи економії електричної енергії включають:
- Використання енергозберігаючих пристроїв: Деякі прилади, такі як LED-лампи, енергозберігаючі холодильники та кондиціонери повітря, використовують менше електричної енергії, ніж старі прилади.
- Вимикання світла та приладів, коли вони не використовуються: Це допомагає знизити використання електроенергії і зменшити рахунки за електроенергію.
- Використання енергозберігаючих режимів на приладах: Багато приладів мають режим енергозбереження, який допомагає знизити споживання електроенергії.
- Використання природного освітлення: Використання вікон і природного світла допомагає знизити використання світла і знизити рахунки за електроенергію.
- Використання програм термостату: Налаштування термостату на пониження температури під час відсутності людей у приміщенні може допомогти знизити використання електроенергії на опалення.
- Використання енергоефективних будівельних матеріалів: Використання матеріалів, які мають високий коефіцієнт теплоізоляції, може допомогти зменшити використання електроенергії на опалення та охолодження будинку.
Джерела електричної енергії
Завдяки зручній технології виробництва, розподілу й споживання, електрична енергія займає провідне місце серед інших видів енергії, що їх споживає людство.
Електричну енергію отримують шляхом перетворення інших видів енергії. Її джерелами може бути хімічна енергія, механічна енергія, наприклад, води чи вітру, ядерна енергія, теплова енергія, світлова енергія. При виробництві електричної енергії, хімічна або ядерна енергія зазвичай спочатку перетворюються в теплову, а тільки потім у енергію електричного струму.
Існує багато різних джерел електричної енергії.
Деякі з найбільш поширених джерел включають:
Теплові електростанції: Електрична енергія виробляється за допомогою спалення палива (вугілля, нафти, газу) у турбінах. Це є найпоширенішим джерелом електроенергії у світі.
Атомні електростанції: Електрична енергія виробляється за допомогою ядерної реакції, яка відбувається в атомній електростанції.
Вітрові електростанції: Електрична енергія виробляється за допомогою вітру, який приводить лопаті вітрової турбіни.
Гідроелектростанції: Електрична енергія виробляється за допомогою води, яка приводить турбіни гідроелектростанції.
Сонячні електростанції: Електрична енергія виробляється за допомогою сонячних панелей, які збирають енергію сонця.
Геотермальні електростанції: Електрична енергія виробляється за допомогою гарячих джерел у наземних або підземних областях.
Ці джерела можуть бути використані окремо або в комбінації з іншими джерелами для забезпечення електроенергії.
Передача електричної енергії
Передача електричної енергії – технологія передачі енергії від місць генерування (електростанцій) до місць споживання. Передача електроенергії здійснюється за допомогою електричних мереж, до складу яких входять перетворювачі, лінії електропередачі та розподільні пристрої.
Електрична мережа – це сукупність підстанцій, розподільних пристроїв і ліній електропередачі, що з’єднують їх, призначена для передачі та розподілу електричної енергії. Електрична мережа забезпечує можливість видачі потужності електростанцій, її передачі на відстань, перетворення параметрів електроенергії (напруги, струму) на підстанціях та її розподіл територією аж до безпосередніх електроприймачів.
В даний час застосовуються схеми передачі, в які входять:
– Електростанція (електричний генератор);
– підвищувальний трансформатор;
– лінія електропередачі;
