Как создать электричество: Беспроводная передача электричества: теория, видео — Asutpp

Беспроводная передача электричества: теория, видео — Asutpp

Многие годы ученые бьются над вопросом минимизации электрических расходов. Есть разные способы и предложения, но все, же самой известной теорией является беспроводная передача электричества. Предлагаем рассмотреть, как она выполняется, кто является её изобретателем и почему пока что её не воплотили в жизнь.

Теория

Беспроводное электричество – это буквально передача электрической энергии без проводов. Люди часто сравнивают беспроводную передачу электрической энергии с передачей информации, например, радио, сотовые телефоны, или Wi-Fi доступ в Интернет. Основное различие заключается в том, что с радио-или СВЧ-передач – это технология, направленная на восстановление и транспортировку именно информации, а не энергии, которая изначально была затрачена на передачу.

Беспроводной электроэнергии является относительно новой областью технологии, но достаточно динамично развивающейся. Сейчас разрабатываются методы, как эффективно и безопасно передавать энергию на расстоянии без перебоев.

Как работает беспроводное электричество

Основная работа основана именно на магнетизме и электромагнетизме, как и в случае с радиовещанием. Беспроводная зарядка, также известна как индуктивная зарядка, основана на нескольких простых принципах работы, в частности технология требует наличия двух катушек. Передатчика и приемника, которые вместе генерируют переменное магнитное поле непостоянного тока. В свою очередь это поле вызывает напряжение в катушке приемника; это может быть использовано для питания мобильного устройства или зарядки аккумулятора.

Если направить электрический ток через провод, то вокруг кабеля создается круговое магнитное поле. Несмотря на то, что магнитное поле воздействует и на петлю, и на катушку сильнее всего оно проявляется именно на кабеле. Когда возьмете второй моток проволоки, на который не поступает электрический ток, проходящий через него, и место, в которое мы установим катушку в магнитном поле первой катушки, электрический ток от первой катушки будет передаваться через магнитное поле и через вторую катушку, создавая индуктивную связь.

Как пример возьмем электрическую зубную щетку. В ней зарядное устройство подключено к розетке, которая отправляет электрический ток на витой провод внутри зарядного устройства, создающего магнитное поле. Существует вторая катушка внутри зубной щетки, когда ток начинает поступать и на неё, благодаря образовавшемуся МП, начинается заряд щетки без её непосредственного подключения к сети питания 220 В.

История

Беспроводная передача энергии в качестве альтернативы передачи и распределения электрических линий, впервые была предложена и продемонстрирована Никола Тесла. В 1899 году Тесла презентовал беспроводную передачу на питание поля люминесцентных ламп, расположенных в двадцати пяти милях от источника питания без использования проводов. Но в то время было дешевле сделать проводку из медных проводов на 25 миль, а не строить специальные электрогенераторы, которых требует опыт Тесла. Патент ему так и не выдали, а изобретение осталось в закромах науки.

В то время как Тесла был первым человеком, который смог продемонстрировать практические возможности беспроводной связи еще в 1899 году, сегодня, в продаже есть совсем немного приборов, это беспроводные щетки наушники, зарядки для телефонов и прочее.

Технология беспроводной связи

Беспроводной передачи энергии включает в себя передачу электрической энергии или мощности на расстоянии без проводов. Таким образом, основная технология лежит на концепции электроэнергии, магнетизма и электромагнетизма.

Магнетизм

Это фундаментальная сила природы, которая провоцирует определенные типы материала притягивать или отталкивать друг друга. Единственными постоянными магнитами считаются полюса Земли. Ток потока в контуре генерирует магнитные поля, которые отличаются от осциллирующих магнитных полей скоростью и временем, потребным для генерации переменного тока (AC). Силы, которые при этом появляются, изображает схема ниже.

Так появляется магнетизм

Электромагнетизм – это взаимозависимость переменных электрических и магнитных полей.

Магнитная индукция

Если проводящий контур подключен к источнику питания переменного тока, он будет генерировать колебательное магнитное поле внутри и вокруг петли. Если второй проводящий контур расположен достаточно близко, он захватит часть этого колеблющегося магнитного поля, которое в свою очередь порождает или индуцирует электрический ток во второй катушке.

Электричество — Википедия

Электри́чество — физическое явление, обусловленное существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. Термин введён английским естествоиспытателем Уильямом Гилбертом в его сочинении «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» (1600 год), в котором объясняется действие магнитного компаса и описываются некоторые опыты с наэлектризованными телами. Он установил, что свойством наэлектризовываться обладают и другие вещества

[1].

История

Одним из первых, чьё внимание привлекло электричество, был греческий философ Фалес Милетский, который в VII веке до н. э. обнаружил, что потёртый о шерсть янтарь (др.-греч. ἤλεκτρον: электрон) приобретает свойства притягивать лёгкие предметы^[2]. Однако, долгое время знание об электричестве не шло дальше этого представления. В 1600 году Уильям Гилберт ввёл в обращение сам термин электричество («янтарность»), а в 1663 году магдебургский бургомистр Отто фон Герике создал электростатическую машину в виде насаженного на металлический стержень серного шара, которая позволила наблюдать не только эффект притягивания, но и эффект отталкивания

[3]. В 1729 году англичанин Стивен Грей провёл опыты по передаче электричества на расстояние, обнаружив, что не все материалы одинаково передают электричество^[4]. В 1733 году француз Шарль Дюфе установил существование двух типов электричества стеклянного и смоляного, которые выявлялись при трении стекла о шёлк и смолы о шерсть^[5]. В 1745 г. голландец Питер ван Мушенбрук создаёт первый электрический конденсатор — Лейденскую банку. Примерно в эти же годы работы по изучению атмосферного электричества вели и русские учёные — Г. В. Рихман и М. В. Ломоносов.

Первую теорию электричества создаёт американец Бенджамин Франклин, который рассматривает электричество как «нематериальную жидкость», флюид («Опыты и наблюдения с электричеством», 1747 год). Он также вводит понятие положительного и отрицательного заряда, изобретает молниеотвод и с его помощью доказывает электрическую природу молний

[6]. Изучение электричества переходит в категорию точной науки после открытия в 1785 году закона Кулона.

Далее, в 1791 году, итальянец Гальвани публикует «Трактат о силах электричества при мышечном движении», в котором описывает наличие электрического тока в мышцах животных. Другой итальянец Вольта в 1800 году изобретает первый источник постоянного тока — гальванический элемент, представляющий собой столб из цинковых и серебряных кружочков, разделённых смоченной в подсоленной воде бумагой^[1]. В 1802 году Василий Петров обнаружил вольтову дугу.

В 1820 году датский физик Эрстед на опыте обнаружил электромагнитное взаимодействие. Замыкая и размыкая цепь с током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенной вблизи проводника. Французский физик Ампер в 1821 году установил, что связь электричества и магнетизма наблюдается только в случае электрического тока и отсутствует в случае статического электричества. Работы Джоуля, Ленца, Ома расширяют понимание электричества. Гаусс формулирует основную теорему теории электростатического поля (1830).

Опираясь на исследования Эрстеда и Ампера, Фарадей открывает явление электромагнитной индукции в 1831 году и создаёт на его основе первый в мире генератор электроэнергии, вдвигая в катушку намагниченный сердечник и фиксируя возникновение тока в витках катушки. Фарадей открывает электромагнитную индукцию (1831) и законы электролиза (1834), вводит понятие электрического и магнитного полей. Анализ явления электролиза привёл Фарадея к мысли, что носителем электрических сил являются не какие-либо электрические жидкости, а атомы — частицы материи. «Атомы материи каким-то образом одарены электрическими силами», — утверждает он. Фарадеевские исследования электролиза сыграли принципиальную роль в становлении электронной теории. Фарадей создал и первый в мире электродвигатель — проволочка с током, вращающаяся вокруг магнита. Венцом исследований электромагнетизма явилась разработка английским физиком Д. К. Максвеллом теории электромагнитных явлений. Он вывел уравнения, связывающие воедино электрические и магнитные характеристики поля в 1873 году.

В 1880 году Пьер Кюри открывает пьезоэлектричество. В том же году Д. А. Лачинов показал условия передачи электроэнергии на большие расстояния. Герц экспериментально регистрирует электромагнитные волны (1888 год).

В 1897 году Джозеф Томсон открывает материальный носитель электричества — электрон, место которого в структуре атома указал впоследствии Эрнест Резерфорд.

В XX веке была создана теория Квантовой электродинамики. В 1967 году был сделан очередной шаг на пути изучения электричества. С. Вайнберг, А. Салам и Ш. Глэшоу создали объединённую теорию электрослабых взаимодействий.

Теория

Электрический заряд — это свойство тел (количественно характеризуемое физической величиной того же названия), проявляющееся, прежде всего, в способности создавать вокруг себя электрическое поле и посредством него оказывать воздействие на другие заряженные (то есть обладающие электрическим зарядом) тела^[7]. Электрические заряды разделяют на положительные и отрицательные (выбор, какой именно заряд назвать положительным, а какой отрицательным, считается в науке чисто условным, однако этот выбор уже исторически сделан и теперь — хоть и условно — за каждым из зарядов закреплён вполне определённый знак). Тела, заряженные зарядом одного знака, отталкиваются, а противоположно заряженные — притягиваются. При движении заряженных тел (как макроскопических тел, так и микроскопических заряженных частиц, переносящих электрический ток в проводниках) возникает магнитное поле и, таким образом, имеют место явления, позволяющие установить родство электричества и магнетизма (электромагнетизм) (Эрстед, Фарадей, Максвелл). В структуре материи электрический заряд как свойство тел восходит к заряженным элементарным частицам, например, электрон имеет отрицательный заряд, а протон и позитрон — положительный.

Наиболее общая фундаментальная наука, изучающая электрические заряды, их взаимодействие и поля, ими порождаемые и действующие на них (то есть практически полностью покрывающая тему электричества, за исключением таких деталей, как электрические свойства конкретных веществ, как то электропроводность (и т. п.) — это электродинамика. Квантовые свойства электромагнитных полей, заряженных частиц (и т.  п.) изучаются наиболее глубоко квантовой электродинамикой, хотя часть из них может быть объяснена более простыми квантовыми теориями.

Электричество в природе

Ярким проявлением электричества в природе служат молнии, электрическая природа которых была установлена в XVIII веке. Молнии издавна вызывали лесные пожары. По одной из версий, именно молнии привели к первоначальному синтезу аминокислот и появлению жизни на земле (Эксперимент Миллера — Юри и Теория Опарина — Холдейна). Атмосфера Земли представляет собой гигантский конденсатор, нижняя обкладка которого (земная поверхность) заряжена отрицательно, а верхняя обкладка (верхние слои атмосферы до высоты 50 км) положительно. Разность потенциалов между поверхностью Земли и верхними слоями атмосферы составляет 400 кВ, вблизи поверхности Земли существует постоянное электрическое поле напряжённостью 100 В/м. Отрицательный заряд земной поверхности поддерживается молниями Весьма сомнительное утверждение^{[источник не указан 214 дней][8]}.

Для процессов в нервной системе человека и животных решающее значение имеет зависимость пропускной способности клеточной мембраны для ионов натрия от потенциала внутриклеточной среды. После повышения напряжения на клеточной мембране натриевый канал открывается на время порядка 0,1 — 1,0 мс., что приводит к скачкообразному росту напряжения, затем разность потенциалов на мембране снова возвращается к своему первоначальному значению. Описанный процесс кратко называется нервным импульсом. В нервной системе животных и человека информацию от одной клетки к другой передают нервные импульсы возбуждения длительностью около 1 мс. Нервное волокно представляет собой цилиндр, наполненный электролитом. Сигнал возбуждения передаётся без уменьшения амплитуды вследствие эффекта кратковременного увеличения проницаемости мембраны для ионов натрия^[9].

Многие рыбы используют электричество для защиты и поиска добычи под водой. Южноамериканский электрический угорь способен генерировать электрические разряды напряжением до 500 вольт. Мощность разрядов электрического ската может достигать 0,5 кВт. Акулы, миноги, некоторые сомообразные используют электричество для поиска добычи. Электрический орган рыб работает с частотой несколько сотен герц и создаёт напряжение в несколько вольт. Электрическое поле улавливается электрорецепторами. Находящиеся в воде предметы искажают электрическое поле. По этим искажениям рыбы легко ориентируются в мутной воде^[10].

Производство и практическое использование

Генерирование и передача

Ранние эксперименты эпохи античности, такие, как опыты Фалеса с янтарными палочками, были фактически первыми попытками изучения вопросов, связанных с производством электрической энергии. Этот метод в настоящее время известен как трибоэлектрический эффект, и хотя с его помощью можно притягивать лёгкие предметы и порождать искры, в сущности он чрезвычайно малоэффективен^[11]. Функциональный источник электричества появился только в 1800 году, когда было изобретено первое устройство для его получения — вольтов столб. Он и его современный вариант, электрическая батарея, являются химическими источниками электрического тока: в основе их работы лежит взаимодействие веществ в электролите. Батарея даёт возможность получить электричество в случае необходимости, является многофункциональным и широко распространённым источником питания, который хорошо подходит для применения в различных условиях и ситуациях, однако её запас энергии конечен, и после истощения последнего батарея нуждается в замене или перезарядке. Для удовлетворения более существенных потребностей в большем её объёме электрическая энергия должна непрерывно генерироваться и передаваться по линиям электропередач.

Обычно для её порождения применяются электромеханические генераторы, приводимые в действие либо за счёт сжигания ископаемого топлива, либо с использованием энергии от ядерных реакций, либо посредством силы воздушных или водных течений. Современная паровая турбина, изобретённая Ч. Парсонсом в 1884 году, в настоящее время генерирует примерно 80 % всего электричества в мире, используя те или иные источники нагрева. Эти устройства более не напоминают униполярный дисковый генератор Фарадея, созданный им в 1831 году, однако в их основе по-прежнему лежит открытый им принцип электромагнитной индукции — возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него^[12]. Ближе к концу XIX века был изобретён трансформатор, что позволило более эффективно передавать электроэнергию при более высоком напряжении и меньшей силе тока. В свою очередь, эффективность передачи энергии обусловливала возможность генерировать электричество на централизованных электростанциях с выгодой для последних и затем перенаправлять его на довольно протяжённые дистанции к конечным потребителям^[13][14].

Получение электричества из кинетической энергии ветра набирает популярность во многих странах мира

Поскольку электроэнергию затруднительно хранить в таких количествах, которые были бы достаточны в масштабах государства, необходимо соблюдать баланс: генерировать ровно столько электричества, сколько потребляется пользователями. Для этого энергетическим компаниям необходимо тщательно прогнозировать нагрузку и постоянно координировать производственный процесс со своими электростанциями. Некоторое количество мощностей при этом держится в резерве, чтобы в случае возникновения тех или иных проблем или потерь энергии подстраховывать электросети.

По мере того, как идёт модернизация и развивается экономика того или иного государства, спрос на электричество быстро возрастает. В частности, для Соединенных Штатов этот показатель составил 12 % роста в год на протяжении первой трети XX века^[15], а в настоящее время аналогичный прогресс наблюдается у таких интенсивно развивающихся экономик, как Китай и Индия^[16][17]. Исторически рост потребности в электричестве опережает аналогичные показатели для других видов энергоносителей^[18]. Следует также заметить, что беспокойство по поводу влияния производств электроэнергии на окружающую среду привело к сосредоточению внимания на генерировании электричества посредством возобновляемых источников — в особенности за счёт энергии ветра и воды^[19].

Применение

Лампа накаливания

Использование электричества обеспечивает довольно удобный^{[источник не указан 1101 день]} способ передачи энергии, и в силу этого оно было адаптировано для существенного и по сей день растущего спектра практических приложений^[20]. Одним из первых общедоступных способов применения электричества было освещение; условия для этого оказались созданы после изобретения лампы накаливания в 1870-х годах. Создателем лампы накаливания является русский электротехник А.Н. Лодыгин^[21]. Первая лампа накаливания представляла собой замкнутый сосуд без воздуха с угольным стержнем.^[22]. Хотя с электрификацией были сопряжены свои риски, замена открытого огня на электрическое освещение в значительной степени сократила количество возгораний в быту и на производстве^[23].

В целом, начиная с XIX века, электричество плотно входит в жизнь современной цивилизации. Электричество используют не только для освещения^[24], но и для передачи информации (телеграф, телефон, радио, телевидение), а также для приведения механизмов в движение (электродвигатель), что активно используется на транспорте^[25] (трамвай, метро, троллейбус, электричка) и в бытовой технике (утюг, кухонный комбайн, стиральная машина, посудомоечная машина).

В целях получения электричества созданы оснащённые электрогенераторами электростанции, а для его хранения — аккумуляторы и электрические батареи.

Сегодня также электричество используют для получения материалов (электролиз), для их обработки (сварка, сверление, резка) и создания музыки (электрогитара).

Закон Джоуля-Ленца о тепловом действии электрического тока обусловливает возможности для электрического отопления помещений. Хотя такой способ довольно универсален и обеспечивает определённую степень управляемости, его можно рассматривать как излишне ресурсозатратный — в силу того, что генерирование используемого в нём электричества уже потребовало производства тепла на электростанции^[26]. В некоторых странах, например — в Дании, были даже приняты законодательные нормы, ограничивающие или полностью запрещающие использование электрических средств отопления в новых домах^[27]. В то же время электричество — это практичный источник энергии для охлаждения, и одной из активно растущих областей спроса на электричество является кондиционирование воздуха^[28][29].

По данным Всемирного банка, на сегодняшний день (2015) более миллиарда человек в мире живут без использования электричества в быту. Около 3 млрд человек используют для приготовления пищи и отопления керосин, дрова, древесный уголь и навоз.^[30].

Хронология основных открытий и изобретений

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Спиридонов О. П. «Универсальные физические постоянные», М., «Просвещение», 1984, с. 52, ББК 22.3 С72
2. ↑ Электричество до Франклина
3. ↑ Электростатическая машина Герике
4. ↑ Первые опыты по передаче электричества на расстояние
5. ↑ История электричества
6. ↑ Открытие электричества
7. ↑ Это не единственное свойство заряженных тел; например, заряженные тела при движении способны создавать ещё и магнитное поле, а также подвергаются воздействию последнего (также в случае своего движения).
8. ↑ Электричество и магнетизм, 2004, с. 178.
9. ↑ Электричество в живых организмах, 1988, с. 66.
10. ↑ Богданов К. Ю. Физик в гостях у биолога. — М.: «Наука», Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986, 144 с. (Б-чка «Квант», Вып. 49) тир. 135000 экз., ББК 22.3 + 28 Гл. 1. Живое электричество.
11. ↑ Dell, Ronald & Rand, David (2001), «Understanding Batteries», Unknown (Royal Society of Chemistry) . — Т. 86: 2–4, ISBN 0-85404-605-4 
12. ↑ McLaren, Peter G. (1984), Elementary Electric Power and Machines, Ellis Horwood, сс. 182–183, ISBN 0-85312-269-5 
13. ↑ Patterson, Walter C. (1999), Transforming Electricity: The Coming Generation of Change, Earthscan, сс. 44–48, ISBN 1-85383-341-X 
14. ↑ Edison Electric Institute, History of the Electric Power Industry, <http://www.eei.org/industry_issues/industry_overview_and_statistics/history>. Проверено 8 декабря 2007. 
15. ↑ Edison Electric Institute, History of the U.S. Electric Power Industry, 1882-1991, <http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/chg_stru_update/appa. html>. Проверено 8 декабря 2007. 
16. ↑ Carbon Sequestration Leadership Forum, An Energy Summary of India, <http://www.cslforum.org/india.htm>. Проверено 8 декабря 2007. 
17. ↑ IndexMundi, China Electricity — consumption, <http://www.indexmundi.com/china/electricity_consumption.html>. Проверено 8 декабря 2007. 
18. ↑ National Research Council (1986), Electricity in Economic Growth, National Academies Press, с. 16, ISBN 0-309-03677-1 
19. ↑ National Research Council (1986), Electricity in Economic Growth, National Academies Press, с. 89, ISBN 0-309-03677-1 
20. ↑ Wald, Matthew (21 March 1990), «Growing Use of Electricity Raises Questions on Supply», New York Times, <http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9C0CE6DD1F3AF932A15750C0A966958260>. Проверено 9 декабря 2007. 
21. ↑ Один из первых коммерчески успешных вариантов электрической лампы накаливания был разработан Т. Эдисоном.
22. ↑ Большая советская энциклопедия
23. ↑ d’Alroy Jones, Peter, The Consumer Society: A History of American Capitalism, Penguin Books, с. 211 
24. ↑ Жителям Подмосковья электричество не светит
25. ↑ Из-за отключения электричества в Санкт-Петербурге встал электротранспорт
26. ↑ ReVelle, Charles and Penelope (1992), The Global Environment: Securing a Sustainable Future, Jones & Bartlett, с. 298, ISBN 0-86720-321-8 
27. ↑ Danish Ministry of Environment and Energy, F.2 The Heat Supply Act, <http://glwww.mst.dk/udgiv/Publications/1997/87-7810-983-3/html/annexf.htm>. Проверено 9 декабря 2007. 
28. ↑ Brown, Charles E. (2002), Power resources, Springer, ISBN 3-540-42634-5 
29. ↑ Hojjati, B. & Battles, S., The Growth in Electricity Demand in U.S. Households, 1981-2001: Implications for Carbon Emissions, <http://www.eia.doe.gov/emeu/efficiency/2005_USAEE.pdf>. Проверено 9 декабря 2007.  
30. ↑ Более миллиарда людей в мире живут без электричества — ИА «Финмаркет»

Литература

• Калашников С. Г. Электричество. — М., Наука, 1985. — 576 с.
• Эйхенвальд А. А. Электричество. — М., Государственное технико-теоретическое издательство, 1933
• Беркинблит М.Б., Глаголева Е.Г. Электричество в живых организмах. — М.: Наука, 1988. — 288 с.
• Фейнман Р. Фейнмановские лекции по физике. Т. 5. Электричество и магнетизм. — М.: Едиториал УРСС, 2004. — 304 с.

Ссылки

Получение источника электричества в домашних условиях»

МБОУ «Троицкая средняя общеобразовательная школа №2»

Научно – практическая конференция

«Я познаю мир».

Научно-исследовательская работа по теме:

«Получение источника электричества в домашних условиях»

Работа ученика 3А класса

МБОУ ТСОШ №2

Сапрыгина Артема

Руководитель: Савкина Е. М.

с. Троицкое

2015г.

Содержание

1. Введение………………………………………………………………………….3 стр.

2. Обоснование выбора темы…………………………………………………4 стр.

3. Актуальность …………………………………………………………………………………4 стр.

4. Гипотеза………………………………………………………………………………………….4 стр.

5. Цель…………………………………………………………………………………………………4 стр.

6. Предмет…………………………………………………………………………………………..4 стр.

7. Объект………………………………………………………………………………………………4стр.

8. Задачи………………………………………………………………………………………………4стр.

9. План работы……………………………………………………………………………………5стр.

10. Приложения…………………………………………………………………………………. . 5стр.

11. Гальванический элемент……………………………………………………………… 5стр.

12. Батарейки………………………………………………….………………………………….. 6стр.

13. Электричество ………………………….………………………………………………….. 6стр.

14. Изготовление батарейки……………………………………………………………….7стр.

15. Увеличение напряжения……………………………………………………………….11стр.

16. Вывод………………………………………………………………………………………………12стр.

17. Результат исследовательской работы………………………………………….12стр.

18. Новизна……………………………………………………………………………………….….12стр.

19. Практическое значение…………………………………………………………………13стр.

20. Дальнейшее развитие проекта……………………………………………………..13стр.

21. Список литературы…………………………………………………………………………14стр.

Введение

Данная работа представляет собой исследование в области получения электричества при химических реакциях.

В 1800 году Алессандро Вольта опустил в банку с кислотой две пластинки — цинковую и медную — и соединил их проволокой. После этого цинковая пластина начала растворяться, а на медной стали выделяться пузырьки газа. Вольта предположил и показал, что по проволоке протекает электрический ток.

Так был изобретён «элемент Вольта» — первый гальванический элемент. Для удобства Вольта придал ему форму вертикального цилиндра (столба), состоящего из соединённых между собой колец цинка, меди и сукна, пропитанных кислотой (рис. 5). Вольтов столб высотою в полметра развивал напряжение, чувствительное для человека.

В 1803 году русский физик Василий Петров создал самый мощный в мире вольтов столб, составленный из 4 200 медных и цинковых кругов и развивающий напряжение до 2 500 вольт. С помощью этого прибора ему удалось открыть такое важное явление, как электрическая дуга, применяемая в электросварке; а в Российской армии стал применяться электрический запал пороха и взрывчатки. В природе электрической дугой является молния во время грозы.

Вот уже более двух столетий идёт развитие гальванических элементов, их чаще называют батарейками. Сейчас широко распространены следующие гальванические элементы: солевые, щелочные, никелевые и литиевые.

Достоинства гальванических элементов: малый размер, большая электрическая ёмкость, относительная дешевизна.

Недостатки гальванических элементов: отсутствие возможности перезаряда, после разряда гальванический элемент становится бесполезным.

Обоснование выбора темы

Электричество является одним из самых важных изобретений человека. Невозможно даже представить в настоящее время жизнь без него. Во времена, когда его не было, люди учились при свечах, ездили на лошадях и паровозах. А о компьютерах и телевизорах даже не мечтали. Мне стало интересно узнать, можно ли получить электричество в домашних условиях. Так была выбрана тема моего исследования: «Химический источник электричества»

Актуальность моей работы заключается в том, чтобы находить интересное и необычное рядом, в доступных для наблюдения и изучения предметах, а электричество очень важно для современного человека.

Гипотеза моего исследования:

Изучив состав гальванических элементов разного типа, я предположил, что из подручных материалов можно попробовать изготовить солевой элемент.

Цель моего исследования: Получить химический источник напряжения и запитать от него светодиод красного цвета.

Предмет исследования: химический источник напряжения.

Объект исследования: электрическая энергия.

Задачи:

узнать, что такое электрическая энергия, как её получают и как измеряют ее количество;

изготовить из подручных материалов электрическую батарейку и превратить электрическую энергию в видимый свет;

сделать вывод по полученным результатам;

выступить с продуктом проекта (презентация) на факультативе «Учусь создавать проекты».

Методы исследования:

• Анализ научной литературы и газетных статей.

• Использование Интернета в поиске информации.

• Эксперимент

• Наблюдение

• Фиксирование результатов.

• Анализ.

• Выводы.

План работы:

С помощью взрослых найти информацию о гальванических элементах:

• Какими бывают гальванические элементы

• Выбрать материалы, из которых можно изготовить гальванический элемент.

• Подобрать дома доступные материалы и оборудование.

• Познакомиться и использовать необходимые меры безопасности и защиты при проведении эксперимента.

• Изготовить гальванический элемент и превратить электрическую энергию в видимый свет.

• Проанализировать полученные результаты.

• Выступление с презентацией.

Приложения: презентация.

Гальвани́ческий элеме́нт — химический источник электрического тока, основанный на взаимодействии двух металлов и (или) их оксидов в электролите, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока. Если сказать проще, это обыкновенная батарейка.

Каждая батарейка имеет «плюс» и «минус». Они называются электродами. Кроме того каждая батарейка имеет важную характеристику – напряжение. Если взять в руки любую батарейку, то на ней обязательно увидим знаки «плюс» и «минус» и её напряжение. Напряжение измеряется в вольтах в честь Алессандро Вольта, который в 1800 году сделал первую батарейку.

На картинке мы видим три батарейки у которых разное напряжение (1,5 вольта, 3 вольта и 9 вольт) кроме того мы знаем что в электрической розетке напряжение 220 вольт. Мне стало интересно, что же такое напряжение, от чего оно зависит и как его измерить.

Электричество

На уроках окружающего мира мы изучали, что вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов. Но оказывается, что атомы это далеко не самые мелкие частицы. В состав атома входят электроны, которые при определенных условиях и создают электрическое напряжение. Я выяснил, что скопление большого количества электронов в электроде образуют электрическое напряжение, чем больше скапливается электронов, тем больше получается напряжение. Для измерения напряжения существуют специальные приборы – вольтметры. Если в одном электроде электронов больше чем в другом, значит, между электродами существует напряжение и если соединить такие электроды проводником, то по проводнику электроны начнут перетекать так, чтобы в обоих электродах их стало поровну. Движение электронов в проводнике называют электрическим током.

Но как же заставить электроны перейти с одного электрода на другой, если они хотят, чтобы в обоих электродах их было всегда поровну. Как раз эту задачу выполняет химическая реакция.

Теперь изучив теоретический материал можно переходить к практической части проекта.

Для изготовления солевой батарейки нужны следующие вещества: цинк и медь из которых состоят сами электроды и раствор соли, в котором будет проходить реакция. Именно из за соли батарейка называется соляной.

С медью все оказалось просто она входит состав некоторых монет. У меня как раз оказалось несколько старинных пятикопеечных монет. Соль есть на любой кухне. А вот цинк найти не получилось. И мы решили его заменить на алюминиевую фольгу, которая используется в упаковках для продуктов, например шоколада или на монетку, в которой содержится никель. Кроме того мы поэкспериментируем с концентрацией соли, ведь у нас дома есть прибор с помощью которого можно измерять напряжение.

С одним электродом мы уже определились (это 5 копеек) проведем эксперимент по выбору второго электрода.

Это будут: монета с никелем (2 рубля), фольга от шоколада и фольга от упаковки чая (у неё с одной стороны фольга, а с другой бумага)

На монету- 2 рубля и фольгу от шоколада кладем по кусочку салфетки, а фольгу от чая просто кладем бумажным слоем кверху. Капаем на каждую по одной капли соляного раствора, накрываем «пятаками» и проводим измерения.

1. Монета – 2 рубля

2. Фольга от шоколада

3. Фольга от чая

Из результатов измерения видно, что монета с никелем дала самое низкое напряжение. Фольга от шоколада и чая показали почти одинаковые результаты. Так как с фольгой от чая работать удобнее (не надо использовать салфетку для соляного раствора), будем использовать её в дальнейших экспериментах.

Теперь проведем эксперимент с различной концентрацией соли в растворе

1. Одна чайная ложка соли на полстакана воды

2. Две чайных ложки соли на полстакана воды

3. Три чайных ложки соли на полстакана воды

Из опыта видно, что напряжение не сильно зависит от концентрации соли в растворе.

Как увеличить напряжение

Для того, чтобы получить напряжение необходимое для свечения светодиода, собираем девять таких элементов в столб.

Фольга бумагой кверху — каплю раствора – медную монету. Затем снова: фольга бумагой кверху — каплю раствора – медную монету и так девять раз.

Измеряем напряжение.

Этого вполне достаточно для свечения светодиода. Подключаем вместо прибора его. Результат на видео:

Вывод

Соляной раствор вступает в химическую реакцию с алюминиевой фольгой и в результате этого между фольгой и медной монетой появляется напряжение.

Складывая элементы в столб напряжение каждого элемента складывается и если сложить 500 монет, то можно получить напряжение, как и в электрической розетке.

При подключении к батарее светодиода, через него начинает протекать электрический ток (электроны) вызывая тем самым его свечение.

Новизна работы состоит в том, что позволила почувствовать себя в роли экспериментатора и самостоятельно получить источник электрической энергии.

Практическое значение исследования в том, что мне удалось узнать много нового об электричестве. Может быть, эти исследования помогут мне выбрать в будущем специальность. Приобретенные знания, умения и навыки обязательно пригодятся в дальнейшей учёбе.

Дальнейшее развитие проекта

У меня появилось желание работать над этой темой дальше и осуществить ещё несколько идей: получить электричество из других веществ и попытаться найти этому практическое применение.

Список литературы

1. Р.И. Сизова, Р.Ф. Селимова. Юным умникам и умницам «Учусь создавать проекты» Учебник-тетрадь для младших школьников.- Самара: Издательство «Учебная литература».- 2004.

2. Интернет-ресурсы:

https://ru.wikipedia.org/wiki/

История развития электричества

Ученые Вашингтонского университета доказали, что с появлением электричества люди стали спать гораздо меньше, поскольку исчезла необходимость ложиться с заходом солнца. Diletant.media и «Ростех» расскажут о том, как учёные смогли совладать с электрическими зарядами.

Первый опыт

Вплоть до начала XVII века знания об электричестве ограничивались размышлениями античных философов, которые в своё время заметили, что потертый об шерсть янтарь имеет свойство притягивать маленькие предметы. Янтарь по-гречески, кстати, именно так и звучит — «электрон». Само название «электричество», соответственно, и произошло от янтаря.

Устройство для получения статического электричества Отто фон Герике

Отто фон Герике, вероятно, первый наблюдал электролюминесценцию в 1663 г.

Именно эффект трения (как в случае с шерстью и янтарем) использовал Отто фон Герике для создания одного из первых в мире электрических генераторов. Он натирал руками шар из серы, а ночью видел, как его шар излучает свет и потрескивает. Он, вероятно, одним из первых наблюдал электролюминесценцию уже в 1663 году.

Учёный и шутник Стивен Грей

Стивен Грей — британский астроном-любитель, всю жизнь едва сводивший концы с концами — как-то раз заметил, что пробка, заткнувшая стеклянную трубку, притягивает мелкие кусочки бумаги, если трубку натереть. Затем вместо пробки любопытный учёный вставил длинную щепку и заметил такой же эффект. После этого Стивен Грей заменил щепку на пеньковую верёвку. В результате своих опытов Грей смог передать электрический заряд на расстояние восьмисот футов. По сути, учёный смог открыть явление передачи электричества на расстоянии и дать людям представление о том, что может проводить ток, а что нет.

Стивен Грей смог открыть передачу электричества на расстоянии

Стивен Грей стал первым лауреатом Медали Копли, высшей награды Королевского общества Великобритании

Некоторые источники утверждают, что на своём открытии Стивен Грей сделал забавный бизнес. Он якобы брал мальчишек из приюта Чартерхаус и подвешивал их на шнурках из изолирующего материала. После этого он «электрифицировал его прикосновением натертого стекла и высекал искры из его носа».

Лейденская банка

У Питера ван Мушенбрука, ученика Ньютона, изобретательство, можно сказать, было в крови, так как его отец занимался созданием специализированных научных приборов.

Благодаря Лейденской банке удалось впервые искусственным путём получить электрическую искру

Став преподавателем философии Лейденского университета, Мушенбрук направил свои силы на изучение нового на тот момент явления — электричества. Его научная деятельность дала результаты: в 1745 году он вместе со своим учеником соорудил устройство для накопления заряда, так называемую Лейденскую банку. Отчет об этом событии выглядит очень комично: «Банку устроил голландский физик Мушенбрук, впервые испытал удар от разряда банки лейденский гражданин Кюнеус».

Некто Бозе высказал желание быть убитым электричеством

Создание Лейденской банки продвинуло эксперименты с электричеством на новый уровень. Некто Бозе даже высказал желание быть убитым электричеством, если об этом напишут в изданиях Парижской академии наук. Кстати, именно Мушенбрук впервые сравнил действие разряда с ударом ската, первым употребив термин «электрическая рыба».

Электрическая панацея

После изобретения Лейденской банки опыты с электричеством приобрели небывалую популярность. Почему-то люди стали считать, что электрические разряды обладают врачебными свойствами. На волне этого заблуждения Мэри Шелли написала роман «Франкенштейн, или Современный Прометей», в котором умершего смогли оживить с помощью сильного разряда тока.

Обложка книги «Франкенштейн, или Современный Прометей», 1831 год

Аббе Нолле придумал, используя электричество, необычную забаву. В Версале, демонстрируя королю Людовику чудеса электричества, учёный в 1746 году выстроил монахов в 270-метровую цепь, соединив друг с другом кусками железной проволоки. Когда всё было готово, Нолле подал электричество, и монахи в ту же секунду вскрикнули и вместе подпрыгнули. Ещё практически через сто лет Максвелл подсчитает, что электричество распространяется со скоростью света.

Вольт и гальванический элемент

Эти хорошо знакомые нам обозначения на самом деле произошли от фамилий двух учёных — Александро Вольта и Луиджи Гальвани.

Лаборатория, в которой Гальвани проводил свои опыты

Обозначение «вольт» произошло от фамилии ученого — Александро Вольта

Первый опустил пластины из цинка и меди в кислоту, тем самым получив непрерывный электрический ток, а второй первым исследовал электрические явления при мышечном сокращении. В дальнейшем эти открытия сыграли важнейшую роль в становлении науки об электричестве. На открытия Вольта и Гальвани будут опираться работы Ампера, Джоуля, Ома и Фарадея.

Судьбоносный подарок

Майкл Фарадей, ученик переплетчика в лондонском книжном магазине, заприметил книжку по электричеству и химии. Чтение настолько увлекло его, что уже тогда он сам пытался проводить простейшие опыты с электричеством. Отец, поощряя тягу сына к знаниям, даже купил тому Лейденскую банку, что позволило молодому Фарадею проводить более серьёзные опыты.

Фарадей за опытами в своей лаборатории

Фарадей сыграл едва ли не главную роль в становлении теории электричества

Как выяснилось, подарок скончавшегося вскоре отца оказал огромное влияние на юношу — через двадцать лет Фарадей откроет явление электромагнитной индукции, соберёт первый в мире генератор электроэнергии и электродвигатель, выведет законы электролиза и сыграет едва ли не главную роль в становлении теории электричества.

Что такое статическое электричество? И как от этого избавиться

Многие из вас помнят классический эксперимент в классе; надуйте воздушный шар, потрите им предмет одежды и приложите к голове. Результат? Ваши волосы встанут дыбом.

Это статическое электричество в действии.Но что такое статическое электричество и почему оно опасно для вашей электроники?

Что такое электричество?

Все вокруг нас во Вселенной состоит из атомов.Строительные блоки нашего мира, элементы, имеют известные конфигурации атомов. Все известные в настоящее время элементы перечислены в Периодической таблице, которая является основным продуктом школьных уроков химии.

Атом состоит из трех частей; протоны, нейтроны и электроны.Протон несет положительный заряд, электрон несет отрицательный заряд, а нейтрон не имеет заряда. Электричество — это присутствие или поток заряженных частиц — протона или электрона.

Мы регулярно сталкиваемся с электричеством в материалах, сделанных из металла. Это потому, что они проводники; материалы, которые позволяют свободное движение электронов. Поток этих отрицательно заряженных электронов известен как электрический ток.

Что вызывает статическое электричество?

Не все материалы являются проводниками. Вот почему некоторые материалы лучше использовать в электрических установках. Например, резина является изолятором и не допускает движения электронов. С другой стороны, такой металл, как алюминий, делает.

Ранее упомянутый эксперимент с воздушным шаром — это визуальный способ показать, как даже изоляторы могут передавать электрический заряд.Атом не заряжен электрически, поскольку протоны, нейтроны и электроны сохраняют общий заряд нейтральным.

Однако каждый материал содержит разное количество атомов.Когда два изолятора трутся друг о друга, они могут либо потерять, либо получить электроны, чтобы стать положительно или отрицательно заряженными. В случае с нашим воздушным шаром одежда заряжается положительно, а воздушный шар — отрицательно.

Поскольку материал является изолятором, заряд не может проходить через материал. Другими словами, заряд статический. Когда вы касаетесь воздушного шара, заряд проходит через вас на землю, вызывая сотрясение. Это статическое электричество.

Примеры статического электричества

Кредит изображения: Syda_Productions / DepositPhotos

В повседневной жизни мы довольно часто сталкиваемся со статическим электричеством, даже если не всегда его замечаем. Вы когда-нибудь прогуливались по покрытому ковром полу, а затем касались металлического предмета, например дверной ручки, только для того, чтобы получить легкий шок? Это статическое электричество в действии.

Бывают случаи, когда вы стирали белье только для того, чтобы вынуть белье из сушилки и обнаружить, что все слиплось.Это особенно актуально для джемперов из синтетической шерсти. Эти типы одежды также генерируют статическое электричество, когда пластиковый предмет проходит через них или вдоль них.

В приведенных выше примерах статическое электричество кажется относительно безвредной проблемой.Однако есть и другие примечательные примеры статического электричества, демонстрирующие его полное действие. Например, молния возникает из-за трения облаков друг о друга, генерирующих статическое электричество.

Если вы когда-нибудь ходили заправлять свою машину на заправочной станции, вы заметили знаки как на вашем автомобиле, так и на газовом счетчике с просьбой принять к сведению статическое электричество.Сопло обычно делается из металла, а окружающие материалы — нет. Когда сопло входит в ваш автомобиль, оно трется о другие материалы, делая его восприимчивым к накоплению статического электричества.

Опасности статического электричества

Кредит изображения: vilaxlt / DepositPhotos

В случае заправочной станции насос и форсунка заземлены, это метод нейтрализации статического электричества. Однако, если бы это было не так, статическое электричество могло бы прыгать между соплом и автомобилем. Эта передача создает искру, которая может воспламенить газ.

Этот пример показывает непредвиденные последствия статического электричества. Современная электроника — это элементы сложной конструкции, часто сделанные из проводящих материалов, позволяющих протекать электрическому току. Передача статического электричества от изолятора к проводнику называется электростатическим разрядом (ESD).

Электрические схемы изготавливаются из множества различных материалов, зачастую с высокой точностью в невероятно малых масштабах. В случае возникновения электростатического разряда нанесенный ущерб почти наверняка не будет заметен. Сначала это может быть даже не очевидно, в зависимости от того, какая часть схемы была повреждена. Это особенно сложно, если вы хотите собрать свой собственный компьютер, поскольку у вас не будет предварительных оценок производительности.

Как собрать свой ПК

Очень приятно собрать свой собственный компьютер; а также устрашающий.Но сам процесс на самом деле довольно прост. Мы расскажем вам обо всем, что вам нужно знать.

Тем не менее, ESD почти наверняка что-то повредил. Эффект от этого может быть заметен только в странном поведении, таком как случайные перезагрузки или нестабильная производительность. Поскольку вы не можете визуально осмотреть компоненты на предмет повреждений, вы никогда не сможете определить причину этих, казалось бы, случайных ошибок.

Вот почему вы иногда будете слышать, как некоторые люди говорят, что они работали с электрическими компонентами и оборудованием без защиты от электростатического разряда и не имели проблем.Это не потому, что их не было; только то, что они тогда их не заметили.

Три способа избавиться от статического электричества

Не существует надежного способа избавиться от статического электричества. Все материалы, даже наши тела, могут генерировать заряд. Главное — свести к минимуму риски статического электричества и электростатического разряда, особенно при работе с компьютерным оборудованием и электрическими компонентами.

Заземление — один из самых эффективных методов предотвращения электростатического разряда.Этот метод, также известный как заземление, обеспечивает прямое соединение с землей, позволяя току течь на землю, а не на другие материалы. Все электрические устройства используют заземление в сочетании с изоляционными материалами, чтобы предотвратить поражение электрическим током каждый раз, когда мы их используем.

Все, что вам нужно, чтобы заземлить себя при работе с электронными компонентами, — это антистатический браслет. Эти недорогие браслеты надеваются на запястье и прикрепляются к подходящему проводнику. Если вы создали статическое электричество, токопроводящий браслет обеспечивает выход для заряда.

1.Антистатический браслет Rosewill

Ремешок, такой как антистатический браслет Rosewill, не сломает банк, но может сэкономить сотни долларов на поврежденном электрическом оборудовании. Оберните ремешок вокруг запястья, прежде чем прикасаться к каким-либо компонентам, и прикрепите зажим «крокодил» к металлической поверхности на корпусе компьютера.

2.Static Guard 12 штук в упаковке

Вы также можете минимизировать накопление статического электричества, выбрав подходящую одежду или используя антистатический спрей, например Static Guard.

3. LJY Набор из 75 антистатических пакетов

Другие продукты направлены на предотвращение передачи статического электричества от вашего тела, но сами компоненты также нуждаются в защите при транспортировке. Лучший способ сделать это — использовать антистатический пакет. Хорошим выбором здесь будет набор LJY из 75 повторно закрывающихся антистатических пакетов. Имеется 25 пакетов каждого из трех размеров, что делает их идеальными для целого ряда компонентов.

Статическое электричество

Статическое электричество — сложная и непростая задача, когда дело касается наших современных электронных устройств. Один несоответствующий статический электрический заряд может поставить на колени даже самую сложную технику.

Прежде чем приступить к выполнению любых электрических проектов DIY или модернизации компьютера, вы должны быть уверены, что вы защищены. Только тогда вы сможете начать думать о том, что делать со старыми модулями оперативной памяти или как убрать пыль с шумной PS4.

Кредит изображения: amphoto / Depositphotos

Можно ли взломать Bluetooth? 7 советов по обеспечению безопасности Bluetooth

Вот как происходит взлом Bluetooth и что вы можете сделать, чтобы защитить себя прямо сейчас.

Об авторе Джеймс Фрю (Опубликовано 270 статей)

Джеймс — редактор руководств для покупателей MakeUseOf и писатель-фрилансер, делающий технологии доступными и безопасными для всех.Живой интерес к экологичности, путешествиям, музыке и психическому здоровью. БЫЛ в области машиностроения в Университете Суррея. Также можно найти в PoTS Jots, где написано о хронических заболеваниях.

Больше От Джеймса Фрю

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

8 отличных способов производства электроэнергии на SHTF

Хотите узнать о различных способах производства электроэнергии? Учитесь у самого эксперта по энергетике Роберта Бреннера!

Отличные способы производства электроэнергии при использовании SHTF

По материалам книги: Power Out! Как подготовиться к краху энергосистемы и выжить в ней)

Как вырабатывать электричество, используя энергию Земли

Американские индейцы верят, что Земля жива и пульсирует энергией.Ученые обнаружили, что Земля действительно резонирует (с частотой 7,8 Гц).

Наш мозг резонирует с той же частотой, и когда люди «настраиваются» на природу, многие становятся более здоровыми и фактически исцеляются от болезней. Это говорит о том, что «заземление» — соединение вашего тела с землей, возможно, имеет смысл.

Становятся ли люди здоровее, когда босые ноги касаются твердой земли или пальцы касаются растений и деревьев, растущих в почве? Возможно, жизнь связана с энергией, которая течет в земле и в наших телах.

Это такие чудесные симбиотические отношения.

Никола Тесла также считал, что у Земли есть энергия. Его работа 1909 года показала, что Земля резонирует с энергией.

Только в 1952 году немецкий физик В. О. Шуман фактически измерил его базовую частоту 7,8 Гц. Тесла хотел знать, как производить бесплатное электричество, используя невидимую энергию электромагнитных полей.

Он присоединился к другим, ищущим способы производить электричество из энергии, которая окружает нас.Сегодня мы знаем восемь технологий, которые можно использовать для производства электроэнергии: химические, солнечные панели для домов, топливные генераторы, паровые турбины, гидроэлектростанции, ветровые, тепловые и ЭМП.

Эта статья познакомит вас с каждым из них.

1. Химические источники электроэнергии

https://twitter.com/chemengg2018/status/959670096812789760

Аккумуляторные батареи популярны для производства электроэнергии. Они уже много лет производят электричество, и технология постоянно совершенствуется.

Химическое взаимодействие между элементами батареи и электролитом создает напряжение, которое может управлять током через подключенное устройство. Аккумуляторная батарея может питать освещение, приводить в движение небольшие моторы, качать воду и даже обеспечивать электричеством весь дом.

Это хороший источник электроэнергии для автономного проживания.

Батареи продаются разной емкости — 2 В, 6 В, 8 В, 12 В, 24 В, 36 В, 48 В, 72 В — и изготавливаются в различных формах с использованием таких материалов, как диоксид марганца-цинк-никель, углерод-цинк, никель-кадмий, никель-металлогидридные и литиевые.

Батареи

могут быть сделаны из сухих элементов, влажных элементов или желатинового ила и быть одноразовыми или перезаряжаемыми в зависимости от области применения.

Домовладельцы обычно используют сухие элементы для фонарей и небольших электрических устройств, а влажные элементы для управления инверторами для выработки электроэнергии переменного тока. Особый аккумулятор — это топливный элемент.

Преобразует химическую энергию окисления топлива в электрическую энергию постоянного тока. Вы даже можете собрать батареи с низким напряжением и низким током, чтобы зажигать светодиоды или управлять MP3-плеерами, и делать их очень весело.

Проверьте лимонную батарею, картофельную батарею, батарею отбеливателя, батарею заземления и кристаллический диод. Обычно они генерируют от 0,6 до 1,9 В и от 0,58 до 0,95 мА.

Кристаллический диод Определение: Также известный как диод кошачьих усов, это микроволновое полупроводниковое устройство, в котором ток течет в одном направлении.

Заземленная батарея может выдавать 12-14 вольт и 200 мА тока. У вас всегда есть возможность получить заряд аккумулятора.

2. Солнечная энергия

https: // www.instagram.com/p/Bh7BZAeBqcH/

Поместив панель или модуль, покрытые солнечными элементами, под прямыми солнечными лучами, энергия фотонов может быть преобразована в постоянное напряжение от 1 В до 46 В с током от 20 мА до 9 А в зависимости от модуля.

Набор солнечных модулей может быть применен к инвертору высокого напряжения для выработки переменного тока, который может быть подключен к местной электросети. Солнечная панель меньшего размера может заряжать ландшафтный свет или управлять двигателем постоянного тока или лампой. Солнечные панели могут заряжать целый банк батарей.

Ночью аккумуляторы могут обеспечить дом энергией. Некоторые домовладельцы, использующие солнечную батарею, добавили передаточный переключатель и аккумуляторную батарею, поэтому им не нужно оставаться без электроэнергии, когда солнечные панели неактивны.

Несколько новых инверторных продуктов могут преобразовывать солнечную энергию в электросеть переменного тока с функцией отключения электросети. Это позволяет домовладельцу потреблять постоянный ток солнечной энергии через переключатель в инверторе и обеспечивать до 1500 Вт переменного тока.

Это позволяет домовладельцу продолжать использовать солнечную энергию, пока светит солнце, а сеть отключена. Солнечная энергия — один из величайших источников возобновляемой энергии.

3. Ветроэнергетика

https://www.instagram.com/p/BZF0gRWn6vl/

Движущийся ветер может заставить гребной винт вращаться и вращать вал генератора, вырабатывающий электрическую энергию. Использование энергии ветра похоже на использование фотонов в солнечной батарее для производства электричества.

Фотоны Определение : Основная единица легких частиц, находящихся в постоянном движении. Фотоны несут ответственность за передачу света.

Как и солнечная энергия, энергия ветра доступна и является одним из лучших возобновляемых источников. Вы можете установить домашние ветряные генераторы, которые обычно создают 400-800 Вт для зарядки аккумуляторов 12 В.

Новые безлопастные ветряные турбины работают без больших вращающихся гребных винтов, что создает опасность для пролетающих птиц. Ветер может быть использован для выработки электроэнергии.

4. Гидроэнергетика

Движущаяся вода выполняет полезную работу на протяжении тысяч лет. Он может перемещать большие объекты, вращать колеса, обрабатывающие зерно, качать воду в гору и вращать турбины для выработки электроэнергии.

Вы можете создать свою собственную электрическую энергию, используя проточную воду, которая вращает турбину или гребной вал с присоединенным генератором. Он преобразует действие воды в электричество.

Если у вас есть проточная вода, подумайте о простом гидроэлектрическом генераторе. Они производят около 100 Вт энергии 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и могут заряжать множество аккумуляторов для вашего дома.

Гидроэлектростанция малого напряжения также включает в себя погружной гребной генератор, который можно установить в условиях быстрой воды, и турбогенератор для подводной парусной лодки, который вырабатывает постоянный ток.

Частью родственной технологии является турбина Тесла. В нем используются близкорасположенные диски, которые вращаются при входе и выходе жидкости или газа.

Отверстия в дисках заставляют соединенный вал вращаться, обеспечивая кинетическую энергию генератору или генератору переменного тока, создавая электричество постоянного или переменного тока. Вал должен вращаться со скоростью 16 800 об / мин для выработки 12 В постоянного тока, поэтому может быть шумно.

СВЯЗАННЫЙ: Верните мертвые никель-кадмиевые батареи к жизни | Преппер Навыки

5. Топливные генераторы

Топливные генераторы вырабатывают переменный ток, хотя многие из них имеют выход постоянного тока для зарядки батарей.Вы можете использовать их как автономные резервные источники питания в аварийных условиях.

Автономные генераторы бензина, дизельного топлива, природного газа или пропана (сжиженный газ) преобразуют горящее топливо в электрическую энергию переменного тока. Стационарный генератор может производить до 200 кВт переменного тока.

Например, у меня есть стационарный генератор мощностью 15 кВт, который работает на пропане и обеспечивает подачу электроэнергии в мой дом. Этот генератор обеспечивает электроэнергией весь мой дом в случае отказа местной электросети. Портативные генераторы могут производить от 140 Вт до 30 000 Вт мощности.

У меня также есть портативный газовый генератор мощностью 2000 ватт, который обеспечивает до 13,7 ампер при 120 В переменного тока. Бензобак рассчитан на 5-9 часов работы до заправки.

Это был надежный источник энергии для кемпинга и даже для питания полевых фонарей во время школьных занятий.

6. Мощность пара

Solar Steam Power — перейдите по ссылке: http://t. co/9T6HRqr3Kz #SolarPanel #SolarPower pic.twitter.com/Z2xm7N76g2

— Clean Energy Now (@ cleanenergy2014) 26 ноября 2014 г.

Система выработки энергии пара использует топливо, такое как древесина, уголь, газ, газификация древесины или ядерная энергия, для нагрева жидкости в котле, производящем пар высокого давления.Этот пар проходит через турбину, вращающую присоединенный генератор, который вырабатывает электричество.

Сегодня многие электростанции используют геотермальную энергию на этом принципе. Сила пара — отличный источник возобновляемой энергии.

Хотя паровые двигатели были обычным явлением в 1800-х годах, в настоящее время домашнему пользователю доступны только небольшие демонстрационные парогенераторы. Они могут производить от 10 до 15 В постоянного тока для зарядки аккумулятора 12 В.

7. Термоэлектрическая мощность

https: // www.instagram.com/p/BgIChXqhWTa/

Термопара или термоэлектрический модуль может преобразовывать тепло в постоянное напряжение, которое вы можете использовать для зарядки батареи или группы батарей. Двигатель Стирлинга тоже работает на высокой температуре.

Он вырабатывает постоянный ток за счет тепла, подаваемого на цилиндр с подвижным поршнем. Нитиноловая проволока может стать тепловым двигателем, который использует разницу температур между одним и тем же проводом, погруженным в два резервуара с водой, для включения генератора и выработки электричества.

Все они вырабатывают низкое напряжение и ток, но достаточно энергии для зарядки батареи с жидкими элементами.

8. Невидимая мощность ЭДС

Это перспективная технология, хотя концепция существует с тех пор, как Никола Тесла провел свои первые эксперименты по передаче электричества без проводов. Эксперименты Теслы включали подачу питания на лампочки, удаленные от источника питания без соединительных проводов.

После смерти Теслы до недавнего времени не проводилось никаких серьезных исследований и экспериментов. Теперь катушки Тесла могут заставить беспроводные лампочки светиться в ваших руках, а электрические искры высокого напряжения заполняют комнату.

Мы только начинаем использовать эту технологию. Теперь доступны продукты, которые используют невидимую энергию ЭМП для зарядки мобильных телефонов.

Возможно, скоро мы сможем использовать энергию Wi-Fi для создания электричества, которое может приводить в движение бытовые приборы и даже автомобили.

Когда SHTF, нам нужно найти другие источники электроэнергии, чтобы увеличить наши шансы на выживание. Посмотрите это видео от Alltime10s и узнайте о новых, но несколько странных способах использования энергии:

Земля — ​​гигантский источник энергии, как возобновляемой, так и невозобновляемой, готовый в нашем распоряжении. Благодаря работе Вебера, Фарадея, Максвелла, Герца, Эдисона и Теслы у нас есть электрическая энергия, которая делает нашу жизнь проще и комфортнее.

По мере развития технологий некоторые инновации того времени были забыты. Сегодня эти технологии пересматриваются, дорабатываются и повторно внедряются, что дает нам несколько способов производства электроэнергии в домашних условиях.

Знаете другие способы выработки электроэнергии дома? Расскажите об этом в комментариях ниже!

ВВЕРХ:

Подписывайтесь на нас в Facebook, Instagram, Twitter, Pinterest и Tumblr!

** Отказ от ответственности: Все содержимое этого сайта предназначено только для информационных целей.Пожалуйста, прочтите наш полный отказ от ответственности здесь **

Примечание редактора. Этот пост был первоначально опубликован 24 июля 2015 г. и был обновлен для обеспечения качества и актуальности.

Связанные

Семь основных источников электричества, о которых вы должны знать

Само представление о мире без электричества кажется невозможным. Это один из величайших даров, которые наука дала человечеству.Почти все в нашем мире сегодня зависит от электроэнергии.

Ожидается, что электрическая зависимость со временем будет только расти. По оценкам, в 2018 году мировой спрос на электроэнергию вырос до 23000 ТВтч, и это число, вероятно, будет увеличиваться с каждым годом. Этот стремительно растущий спрос отвечает за половину роста потребностей в энергии и составляет 20%, долю в общем потреблении энергии во всем мире.

СВЯЗАННЫЕ: 3+ РАЗЛИЧНЫХ ТИПА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, ГЕНЕРИРУЮЩИХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ ДЛЯ США.

Эти статистические данные ясно показывают, что электричество — это генератор будущего.Тем не менее, как мы можем генерировать такое ошеломляющее количество электроэнергии для удовлетворения постоянно растущих потребностей? Давайте узнаем!

Определение электричества

Электричество можно определить как форму энергии, которая вырабатывается в результате потока электронов из положительных и отрицательных точек внутри проводника. Мы рассматриваем электричество как вторичный источник энергии.

Это связано с тем, что он не поставляется в виде готового продукта, а должен быть получен из первичных источников, таких как ветер, солнечный свет, уголь, природный газ, реакции ядерного деления и гидроэнергетика.

Вот несколько основных способов, с помощью которых мы можем производить электричество, и как это можно сделать!

1. Электричество через трение

Первые наблюдения электрических явлений были сделаны в Древней Греции. Это произошло, когда философ Фалес Милетский (640–546 гг. До н.э.) обнаружил, что когда янтарные бруски натирают о загорелую кожу, они приобретают привлекательные характеристики, которыми раньше не обладали.

Это тот же эксперимент, который теперь можно провести, протерев пластиковый стержень тканью.Поднося его ближе к маленьким кусочкам бумаги, он привлекает их, как это характерно для наэлектризованных тел.

Все мы знакомы с эффектами статического электричества. Некоторые люди более подвержены влиянию статического электричества, чем другие. Некоторые пользователи автомобилей ощущают его воздействие при нажатии на ключ или прикосновении к пластине автомобиля.

Мы создаем статическое электричество, когда протираем ручку одеждой. То же самое происходит, когда мы натираем стекло о шелк или янтарь с шерсти.

Следовательно, понятия заряда и подвижности необходимы при изучении электричества, и без них электрический ток не мог бы существовать.

2. Электроэнергия за счет химического воздействия

Все батареи состоят из электролита (который может быть жидким, твердым или полутвердым), положительного электрода и отрицательного электрода. Электролит — это ионный проводник.

Один из электродов производит электроны, а другой электрод их принимает.Когда электроды подключены к питаемой цепи, они производят электрический ток.

Батареи, в которых химическое вещество не может вернуться в исходную форму после преобразования химической энергии в электрическую, называются первичными или гальваническими батареями.

Батареи или аккумуляторы двусторонние. В этих типах батарей химическое вещество, которое реагирует в электродах с образованием электрической энергии, может быть восстановлено путем пропускания через него электрического тока в направлении, противоположном нормальному режиму работы батареи.

3. Электричество под действием света

Когда солнечный свет становится более интенсивным, напряжение, генерируемое между двумя слоями фотоэлемента, увеличивается. Но как работает фотоэлемент?

При отсутствии света система не вырабатывает энергию. Когда солнечный свет попадает на пластину, клетка начинает функционировать. Фотоны солнечного света взаимодействуют с доступными электронами и увеличивают их энергетические уровни.

Таким образом, электричество вырабатывается за счет солнечной энергии.

4. Тепловая электроэнергия за счет теплового воздействия

Тепловая генерирующая установка — это тип установки, в которой турбина, приводимая в действие паром под давлением, используется для перемещения оси электрогенераторов. Обычные тепловые электростанции и атомные тепловые электростанции используют энергию, содержащуюся в сжатом паре.

Самый простой пример — подключить чайник, полный кипятка, к лопаточному колесу, которое, в свою очередь, соединено с генератором. Струя пара из котла приводит в движение ротор.

Следовательно, мы можем получать пар разными способами, например, сжигая уголь, нефть, газ, городские отходы или используя большое количество тепла, выделяемого реакциями ядерного деления. Вы даже можете производить пар, концентрируя энергию солнца.

Не будет ошибкой сказать, что тепловая энергия — один из самых распространенных способов производства электроэнергии.

5. Электричество за счет магнетизма

В 1819 году датский физик Ганс Кристиан Эрстед сделал необычайное открытие, обнаружив, что можно отклонить магнитную стрелку с помощью электрического тока.Это открытие, которое показало связь между электричеством и магнетизмом, было разработано французским ученым Андре Мари Ампером.

Ампер изучил силы между проводами, по которым циркулируют электрические токи. В том же духе французский физик Доминик Франсуа Араго, как известно, намагничивал железо, помещая его рядом с кабелем, по которому проходит ток.

После этого, в 1831 году, британский ученый Майкл Фарадей обнаружил, что движение магнита вблизи кабеля индуцирует в нем электрический ток.Этот эффект был противоположен обнаруженному Эрстедом.

Таким образом, Эрстед продемонстрировал, что электрический ток может создавать магнитное поле. С другой стороны, Фарадей продемонстрировал, что мы можем использовать магнитное поле для создания электрического тока. Оба открытия являются новаторскими.

В этом контексте полное смешение теорий магнетизма и электричества произошло благодаря британскому физику Джеймсу Клерку Максвеллу. Максвелл предсказал существование электромагнитных волн и определил свет как электромагнитное явление.

Очевидно, что потребовалось много ученых и исследователей, чтобы сделать вывод, что электричество также может быть произведено посредством магнетизма.

6. Электроэнергия, вырабатываемая под давлением

Давление, оказываемое подземными водными потоками, — это процесс, используемый на больших судах в качестве альтернативной энергии для основной системы. В плотинах электричество вырабатывается путем выпуска контролируемого потока воды под высоким давлением через принудительный трубопровод.

Вода приводит в движение турбины, которые приводят в движение генераторы и, таким образом, вырабатывают электрический ток. Затем этот высокий ток низкого напряжения проходит через усилитель напряжения, который преобразует его в электричество.

7. Гидравлическое электричество за счет действия воды

Из всех перечисленных выше способов генерации энергии магнитная энергия чаще всего используется для производства электроэнергии в больших количествах. Его производство основано на том, что при перемещении проводника в присутствии магнита в проводнике происходит упорядоченное движение электронов.

Это происходит в результате сил притяжения и отталкивания, вызванных магнитным полем.Работа генераторов переменного тока, двигателей и динамо-машин основана на этой форме производства электроэнергии.

Примечательно, что гидроэлектроэнергия вырабатывает около 9% электроэнергии в США. Более того, он является возобновляемым и может производиться с очень небольшим количеством выбросов.

СВЯЗАННЫЕ С: 21 ТОП-21 ПЛОЩАДЬ В МИРЕ, ДЕЛАЮЩИХ НАИБОЛЬШОЕ КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Производство электроэнергии имеет богатую историю и еще более светлое будущее. Согласно прогнозам Института энергетических исследований, ископаемое топливо продолжит сохранять свой статус ведущего источника производства электроэнергии в США до 2040 года.

Как организм вырабатывает электричество и как оно его использует?

Негатив — это естественное состояние покоя ваших клеток. Это связано с небольшим дисбалансом между ионами калия и натрия внутри и вне клетки, и этот дисбаланс создает основу для вашей электрической емкости.

Ваши клеточные мембраны используют уловку, которую часто называют натриево-калиевыми воротами. Это очень сложный механизм, но простое объяснение этих ворот и того, как они генерируют электрические заряды, звучит так:

Объявление

В состоянии покоя ваши клетки содержат больше ионов калия внутри, чем ионов натрия, а вне клетки больше ионов натрия.Ионы калия отрицательны, поэтому внутренняя часть клетки имеет небольшой отрицательный заряд. Ионы натрия положительны, поэтому область непосредственно за пределами клеточной мембраны положительна. Однако в этом состоянии покоя нет достаточно сильной разницы в зарядах для выработки электричества.

Когда телу нужно отправить сообщение из одной точки в другую, оно открывает ворота. Когда мембранный затвор открывается, ионы натрия и калия свободно перемещаются в ячейку и выходят из нее. Отрицательно заряженные ионы калия покидают клетку, привлеченные позитивом за пределами мембраны, а положительно заряженные ионы натрия входят в нее, двигаясь в сторону отрицательного заряда.В результате происходит переключение концентраций двух типов ионов — и быстрое переключение заряда. Это похоже на переключение между 1 и 0 — переключение между положительным и отрицательным значениями генерирует электрический импульс. Этот импульс вызывает открытие ворот следующей ячейки, создание нового заряда и т. Д. Таким образом, электрический импульс перемещается от нерва в поврежденном пальце ноги к той части мозга, которая ощущает боль.

Это также то, как узел SA сообщает вашим сердечным мышцам сокращаться, как ваши глаза сообщают вашему мозгу, что то, что они только что видели, является словом «мозг», и как вы вообще понимаете эту статью.

Поскольку все зависит от этих электрических сигналов, любой сбой в электрической системе вашего тела является настоящей проблемой. Когда вы получаете удар электрическим током, он прерывает нормальную работу системы, что-то вроде скачка напряжения. Удар на уровне молнии может вызвать остановку вашего тела. Электропроцесс уже не работает — жареный. Существуют также менее серьезные проблемы, такие как пропуски зажигания в узле SA, вызывающие учащенное сердцебиение , (дополнительное сердцебиение) или отсутствие кровотока в сердце, которое нарушает работу кардиостимулятора и заставляет другие части сердца начать посылать импульсы. .Иногда это является причиной смерти ишемической болезни сердца или сужения артерий. Если сердцу постоянно приказывают сокращаться, оно никогда не достигает полного сокращения и не может получить достаточно крови для остального тела, что приводит к кислородной недостаточности и возможному сердечному приступу или инсульту.

С таким количеством скачков электричества может показаться, что тело — действительно отличный источник энергии. Но могут ли люди действительно управлять Матрицей? Возможно нет.Человеческое тело может генерировать только от 10 до 100 милливольт [источник: NanoMedicine]. Электронно-лучевая трубка требует около 25 000 вольт для создания изображения на экране телевизора [источник: Physics Factbook]. С другой стороны, если бы машины могли собрать миллионы электрических угрей, они бы хорошо разогрелись. Один угорь может производить около 600 вольт [источник: Physics Factbook].

Для получения дополнительной информации об электрической системе человеческого тела и связанных темах, в том числе об исследованиях Panasonic с использованием человеческих батарей, просмотрите ссылки на следующей странице.

электрических генераторов | Как работают генераторы

Какие части электрического генератора?

Генератор состоит из девяти частей, и все они играют роль в передаче энергии туда, где она больше всего необходима. Составные части генератора:

1. Двигатель. Двигатель подает энергию на генератор. Мощность двигателя определяет, сколько электроэнергии может обеспечить генератор.

1. Генератор .Здесь происходит преобразование механической энергии в электрическую. Генератор, также называемый «genhead», содержит движущиеся и неподвижные части, которые вместе создают электромагнитное поле и движение электронов, генерирующих электричество.

1. Топливная система . Топливная система позволяет генератору производить необходимую энергию. Система включает топливный бак, топливный насос, трубопровод, соединяющий бак с двигателем, и возвратный трубопровод.Топливный фильтр удаляет мусор до того, как он попадет в двигатель, а форсунка нагнетает топливо в камеру сгорания.

1. Регулятор напряжения . Этот компонент помогает контролировать напряжение вырабатываемой электроэнергии. Это также помогает преобразовать электричество из переменного тока в постоянный, если это необходимо.

1. Системы охлаждения и выхлопа . Генераторы выделяют много тепла. Система охлаждения гарантирует, что машина не перегреется. Выхлопная система направляет и удаляет дымовую форму во время работы.

1. Система смазки . Внутри генератора много маленьких движущихся частей. Очень важно смазать их соответствующим образом моторным маслом, чтобы обеспечить бесперебойную работу и защитить их от чрезмерного износа. Уровни смазки следует проверять регулярно, каждые 8 ​​часов работы.

1. Зарядное устройство . Батареи используются для запуска генератора. Зарядное устройство для аккумулятора — это полностью автоматический компонент, который обеспечивает готовность аккумулятора к работе, когда это необходимо, путем подачи на него постоянного низкого напряжения.

1. Панель управления . Панель управления контролирует все аспекты работы генератора от скорости запуска и работы до выходов. Современные устройства даже способны определять падение или отключение питания и могут запускать или выключать генератор автоматически.

1. Основной узел / рама . Это корпус генератора. Это та часть, которую мы видим; структура, которая держит все это на месте.

Какое топливо нужно для электрогенераторов?

Современные электрические генераторы доступны во многих различных вариантах заправки.Дизель-генераторы — самые популярные промышленные генераторы на рынке. К бытовым генераторам чаще всего относятся: генераторы природного газа или генераторы пропана, тогда как портативные генераторы меньшего размера обычно работают на бензине, дизельном топливе или пропане. Некоторые генераторы могут работать на двух видах топлива — как на бензине, так и на дизельном топливе.

Топливные баки генератора

Топливная система обеспечивает генератор необходимым сырьем для выработки электроэнергии, инициируя процесс внутреннего сгорания.Без топлива не может происходить сгорание, и генератор не может преобразовывать механическую энергию в электрическую. Топливо для генератора необходимо хранить на месте, чтобы генератор можно было сразу же запустить в работу при необходимости.

В зависимости от типа генератора и его применения, топливные баки могут быть установлены на раме генератора или могут быть внешними баками, расположенными далеко от самого генератора. Как правило, чем больше генератор и чем дольше он должен работать, тем больше топливный бак.Топливо для генератора хранится в баках различной емкости, в зависимости от предполагаемого использования генератора и требуемой мощности. Танки можно размещать над землей, под землей или под базой. Резервуары вспомогательной базы предназначены для хранения менее 1000 галлонов топлива и расположены над землей, но ниже основания генераторной установки.

Наземные и подземные топливные баки для хранения генератора — лучший выбор для нужд большой емкости. Подземные резервуары для хранения дороже в установке, но они, как правило, служат дольше, поскольку защищены от непогоды.У обоих типов резервуаров для хранения топлива есть свои плюсы и минусы, но вы не будете одиноки в принятии решения. Топливные баки генераторов и топливные системы генераторов должны соответствовать ряду требований и разрешений, прежде чем их можно будет установить, независимо от того, предназначена ли установка для жилого или коммерческого использования.

Основной кодекс, регулирующий топливные баки генератора в Соединенных Штатах, — это Кодексы и стандарты Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), в частности разделы NFPA 30 и NFPA 37. Таким образом, все запросы на топливный бак генератора должны подаваться в Государственную пожарную службу. Маршалла для утверждения.

Чтобы определить минимальную требуемую емкость топливного бака, вам нужно подумать о том, как вы собираетесь использовать генератор. В случае кратковременных или редких отключений электроэнергии может быть приемлемым резервный генератор с меньшим резервуаром для хранения, однако вам нужно будет наполнять резервуар чаще, чем вам нужно будет заполнять резервуары большего размера. Резервуары большего размера могут потребоваться, если вы планируете снабжать энергией крупный коммерческий объект основным генератором или если вы подвержены длительным частым отключениям электроэнергии.

Поставщик генератора может помочь вам определить оптимальный размер топливного бака, чтобы у вас было достаточно топлива, когда оно вам понадобится. Еще одна вещь, о которой следует помнить как при покупке генератора, так и при выборе топливного бака для генератора, — это стоимость и доступность топлива в вашем регионе. Перед покупкой генератора рекомендуется поговорить с местными поставщиками топлива, чтобы получить лучшее представление о стоимости и логистике, связанных с получением топлива для генератора.

Выхлопные системы генераторов и средства контроля выбросов

Поскольку машины, работающие на ископаемом топливе и работающие непрерывно, даже если это время работы нестабильно, генераторы должны быть оснащены компонентами для их охлаждения и фильтрации выбросов.Системы охлаждения и вентиляции генератора снижают и отводят тепло различными способами:

• Вода. Для охлаждения компонентов генератора можно использовать воду. Этот тип системы охлаждения обычно ограничен конкретными ситуациями или очень большими установками мощностью 2250 кВт и выше.

• Водород. Водород — очень эффективный хладагент, который используется для поглощения тепла, выделяемого работающим генератором. Тепло передается теплообменнику и вторичному охлаждающему контуру, часто расположенным в больших местных градирнях.

• Радиаторы и вентиляторы. Генераторы меньшего размера охлаждаются за счет комбинации стандартного радиатора и вентилятора.

Дымовые газы, выделяемые генераторами, аналогичны выхлопным газам других бензиновых или дизельных двигателей. В их состав входят токсичные химические вещества, такие как углекислый газ, который необходимо фильтровать и удалять из выбросов. Выхлопная система генератора справляется с этой задачей.

Выхлопные трубы подсоединены к двигателю, где они направляют дым вверх, наружу и от генератора и установки.Труба выходит за пределы здания, в котором находится генератор, и должна заканчиваться далеко от дверей, окон и других зон забора воздуха.

Помимо выхлопных систем, некоторые генераторы подлежат федеральному регулированию выбросов. Контролируемые выбросы генератора включают: оксид азота (NOx), углеводороды, оксид углерода (CO) и твердые частицы.

В целом аварийные генераторы и генераторы, которые работают менее 100 часов в год, не подпадают под федеральные требования по выбросам генераторов, однако постоянно установленные основные генераторы и резервные генераторы подчиняются федеральным требованиям по выбросам в соответствии с тремя правилами EPA:

• Национальный стандарт выбросов опасных загрязнителей воздуха (NESHAP) — для поршневых двигателей внутреннего сгорания (RICE). 40 Свод федеральных правил, часть 63, подраздел ZZZZ. Также известно как правило RICE.

• New Source Performance Standards (NSPS) — стандарты производительности для стационарных двигателей с искровым зажиганием . 40 CFR, часть 60, подраздел JJJJ. Также известно как правило NSPS с искровым зажиганием.

• Стандарты характеристик стационарных двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия . 40 Свода федеральных правил, часть 60, подраздел IIII. Также известно как правило сжатия зажигания NSPS.

Хорошая новость заключается в том, что многие новые генераторы уже соответствуют стандартам выбросов генераторов благодаря производственным усовершенствованиям. Старые генераторы могут быть заменены на устаревшие, что делает их освобожденными от федеральных правил и подчиняется только государственным и местным стандартам выбросов. Требования к контролю выбросов различаются в зависимости от производителя, размера генератора и даты производства, поэтому лучший способ определить ваши требования к выбросам — поговорить с дилером или производителем генератора.

Для более глубокого изучения нормативов выбросов см. Этот официальный документ Cummins «Влияние нормативов выбросов Уровня 4 на энергетическую отрасль».

Панель управления генератора и автоматический резерва (АВР)

Одним из важнейших компонентов современных генераторов является панель управления генератором. Панель управления — это мозг генератора, а также пользовательский интерфейс генератора; точка доступа и управления работой генератора.

Многие панели управления оснащены автоматическим переключателем резерва (АВР), который постоянно контролирует поступающую мощность. Когда уровень мощности падает или полностью отключается, ATS сигнализирует панели управления о запуске генератора.Аналогичным образом, когда поступающее питание восстанавливается, АВР сигнализирует панели управления о необходимости выключить генератор и повторно подключается к электросети.

В дополнение к круглосуточному мониторингу, панель управления генератором предоставляет обширную информацию для менеджеров сайта:

• Манометры двигателя предоставляют важную информацию об уровнях масла и жидкости, напряжении аккумуляторной батареи, частоте вращения двигателя и часах работы. Во многих генераторах панель даже автоматически отключает двигатель при обнаружении проблемы с уровнями жидкости или другими аспектами работы генератора.

• Генераторные датчики предоставляют ценную информацию о выходном токе, напряжении и рабочей частоте.

Какой вид обслуживания требует генератор?

Генераторы

являются двигателями и требуют регулярного технического обслуживания двигателя для обеспечения надлежащей работы. Поскольку многие генераторы обеспечивают резервное питание в случае аварийных ситуаций, операторам крайне важно проводить регулярные проверки и инспекции своих генераторных установок, чтобы гарантировать, что машина будет работать по мере необходимости, когда это необходимо.

Самая лучшая программа обслуживания генератора — это та, которую рекомендует производитель, но, как минимум, все планы обслуживания генератора должны включать регулярное и текущее:

• Осмотр и снятие изношенных деталей.
• Проверка уровней жидкости, включая охлаждающую жидкость и топливо.
• Осмотр и чистка аккумуляторной батареи.
• Проведение теста банка нагрузки на генераторе и автоматическом переключателе.
• Проверка панели управления на точность показаний и индикаторов.
• Замена воздушного и топливного фильтров.
• Осмотр системы охлаждения.
• Смазка деталей по мере необходимости.

Обязательно ведите журнал обслуживания для ведения записей. Включите все показания, уровни жидкости и т. Д., А также дату и показания счетчика моточасов генератора. Эти записи можно сравнить с будущими записями и использовать для помощи в обнаружении отклонений или изменений в работе, которые могут указать вам на скрытые проблемы, которые могут стать серьезными проблемами, если их не проверить.

Генераторы

могут прослужить десятилетия при правильном обслуживании. Эти простые, небольшие вложения со временем окупятся за счет экономии на дорогостоящем ремонте или даже полной замене генератора. Если техническое обслуживание генератора — это не то, чем вы можете управлять самостоятельно, многие дилеры генераторов предлагают контракты на техническое обслуживание или могут порекомендовать квалифицированных специалистов по техническому обслуживанию, которые помогут вам поддерживать генератор в отличном состоянии год за годом. Это время и деньги, потраченные не зря, если они могут поддерживать ваш бизнес в рабочем состоянии при отключении электроэнергии.

Как генерировать бесплатную электроэнергию с помощью маховика

В этой статье мы исследуем концепцию маховика и узнаем, как его можно использовать для зарядки аккумуляторов, а также улучшить работу на уровне сверхъестественности.

Что такое маховик

Согласно Википедии, маховик — это прядильная механизированная машина, используемая для накопления и высвобождения крутящего момента.

Маховики обладают инерцией, называемой «моментом инерции», которая поэтому сопротивляется изменениям скорости вращения, подобно тому как масса (инерция) автомобильной системы предотвращает ее ускорение.

Уровень мощности, удерживаемой в маховике, пропорционален квадрату его вращательного движения.

Энергия передается на маховик за счет использования крутящего момента, в результате чего увеличивается его скорость вращения и, как следствие, его накопленная мощность. С другой стороны, маховик вырабатывает собранную энергию, используя крутящий момент для физической нагрузки, в результате чего снижается частота вращения маховика.

Типичные области применения маховика:

Обеспечение бесперебойной подачи энергии там, где источник энергии является прерывистым.В качестве иллюстрации в поршневых двигателях используются маховики, поскольку источник энергии и крутящий момент от этих двигателей нерегулярны.

Распределение энергии со скоростью, превышающей возможности постоянного источника энергии.

Это часто достигается путем постепенного накопления энергии в маховике, а затем просто быстрой разрядки энергии со скоростью, превышающей возможности источника энергии.

Управление центровкой механизированного оборудования. В этом типе использования угловая скорость маховика специально направляется в качестве крутящего момента на соединительную механизированную систему, в то время как энергия перемещается к маховику или от него, в результате чего соединительное оборудование перемещается в определенное ожидаемое положение.

Маховики идеально изготовлены из стали и перемещаются по специальным высококачественным подшипникам; они обычно ограничиваются числом оборотов в несколько тысяч об / мин.

Ряд современных маховиков изготовлены из компонентов из углеродного волокна и оснащены магнитными подшипниками, что позволяет им вращаться со скоростью до 60 000 об / мин.

Вышеупомянутое обсуждение ясно указывает, что маховики обладают потенциалом для генерирования выходной мощности, которая может быть намного выше, чем входная, после того, как они были повернуты до некоторой заданной высокой скорости.

Из приведенного выше обсуждения мы можем сделать вывод, что с помощью маховика можно получить сверхмощный генератор электроэнергии без особых сложностей и скептицизма.

Рассмотрение маховика как эффективного генератора бесплатного электричества

В одном из своих предыдущих постов я обсуждал аналогичную концепцию с использованием маятника и пытался передать метод его использования для достижения пределов избыточности.

В этой статье мы увидим, как маховик можно использовать для выполнения результата сверхединичности и получить на 300% больше выходных данных, чем примененных входных данных.

На схеме ниже мы видим простой маховик с установленным двигателем:

Это можно рассматривать как ручной электрогенератор, использующий маховик, при этом маховик нужно время от времени толкать для поддержания постоянного вращения на присоединенном двигателе.

Провода двигателя могут быть соответствующим образом оконцованы батареей для получения предлагаемого бесплатного электричества от установки.

Преимущество этой установки состоит в том, что после того, как маховик вращается с заданным максимальным крутящим моментом, вращение может поддерживаться путем толкания маховика со значительно меньшим количеством энергии.

Несмотря на то, что описанная выше установка эффективна, она может не выглядеть слишком впечатляющей из-за необходимости постоянно находиться рядом с системой.

Использование маховика для выработки бесплатного электричества

В предыдущих разделах мы обсуждали, как можно использовать маховик для выработки избыточного электричества из накопленной потенциальной энергии, когда ему дают быстрое вращение с помощью внешней силы кручения. В следующих обсуждениях мы узнаем, как систему можно преобразовать в вечный двигатель без необходимости какого-либо внешнего вмешательства.

В нашем последнем обсуждении мы поняли естественную приписываемую сверхъединичность маховика и узнали, как его можно использовать как эффективную машину для выработки бесплатного электричества с помощью часто прикладываемой к нему внешней минимальной поддерживающей силы.

Однако, чтобы превратить маховик в бесплатный генератор электричества, почти непрерывный и автоматический без необходимости какого-либо ручного вмешательства, может быть использована следующая показанная умная идея.

Настройка цепи маховика

Если объяснение, приведенное в Википедии, считается правильным, то приведенная выше конструкция должна работать в соответствии с предлагаемой здесь концепцией избыточного единства.

На схеме выше мы видим правильно рассчитанные маховик, двигатель и схему аккумуляторной батареи.

Как это работает (Overunity)

На рисунке показан вид сверху на маховик, при этом прикрепленный двигатель находится прямо под маховиком, показанный в виде пикселей.

Провода двигателя подключены к аккумулятору, который необходимо зарядить, через блокирующий выпрямительный диод (1N5408).Этот диод гарантирует, что напряжение от батареи остается заблокированным, в то время как энергия от двигателя может достигать батареи.

Также можно наблюдать транзисторную сеть PNP, база которой сконфигурирована с герконом.

Герконовый переключатель должен активироваться с помощью встроенного магнита, запечатанного на краю маховика.

Первоначально выключатель, соединенный последовательно с отрицательным проводом, остается выключенным, а маховик получает крутящий момент (крутящий момент) вручную или с помощью любых внешних средств.

A Как только это будет выполнено, переключатель сразу перейдет в положение ВКЛ.

Здесь предполагается, что размер маховика достаточно большой, так что действие «включить» (аккумулятор подключен) оказывает лишь незначительное сопротивление крутящему моменту маховика.

После выполнения вышеуказанного действия двигатель немедленно начинает вырабатывать и подавать электричество в аккумулятор.

Также во время цикла вращения магнит, прикрепленный кромкой маховика, начинает периодически переключать соответствующий геркон.

Герконовый переключатель, в свою очередь, переключает транзистор PNP с той же скоростью, создавая кратковременное короткое замыкание на диоде 1N5408, так что в эти моменты энергия батареи возвращается к двигателю для приложения к нему необходимого поддерживающего крутящего момента.

Конденсатор емкостью 2200 мкФ способствует этому и снижает нагрузку на батарею каждый раз, когда транзистор включается.

Теперь, поскольку геркон переключается только на долю времени каждого полного вращения маховика, за исключением этих периодов, остальная часть периода вращения используется для выработки дополнительной дополнительной электроэнергии для батареи.

Это означает, что во время вращения маховика только небольшая часть энергии батареи используется для поддержания ее оптимального крутящего момента, в то время как значительно большая часть ее энергии передается двигателю для выработки эквивалентного количества зарядного тока для батареи.

Вышеупомянутый сценарий обеспечивает идеальную самоподдерживающуюся систему маховика, которая становится способной генерировать бесплатное электричество в избытке, используемом буксирным колпаком в качестве источника питания.

Показанный конденсатор емкостью 2200 мкФ может быть увеличен до некоторого более высокого значения, и, если возможно, можно попробовать суперконденсаторы для дальнейшего повышения эффективности системы.

Отзыв от г-на Марка Байамонте

Можно ли использовать трехфазный двигатель стиральной машины и как он будет подключен? Я обманул мельницу и заставил ее работать, но ветра не хватило. У вас отличные планы, и я хотел бы попробовать. Вот мой мотор.

Решение вопроса

Трехфазный двигатель может быть трудным и запутанным при подключении с показанной схемой маховика, потому что двигателю потребуется преобразование трехфазного постоянного тока в однофазное и прием постоянного тока в трехфазный от транзистора…

Окончательный дизайн маховика Марк

Я построил маховик, и он работает! У меня был только 2200 мкФ 16 вольт. Я использовал мотор от беговой дорожки.

Какой конденсатор наибольшего размера я мог бы использовать? Большое спасибо. Это первое, что я сделал вот так. Мне это очень понравилось.

Извините, я не начал дурачиться с такими вещами в более раннем возрасте. Еще раз спасибо за ваш дизайн и ваше время.

Марк Байамонте Эшли,

Pa USA

primoswilkesbarre @ gmail.com

Мой ответ

Отлично, Марк, спасибо за обновление информации.

Емкость конденсатора не критична, однако большие значения могут помочь повысить эффективность системы, поэтому вы можете попробовать добавить еще пару 2200 мкФ параллельно.

С уважением
Swag

Несколько советов по оптимизации от г-на Тамала Индика

Я заметил большую разницу, установив конденсатор емкостью 4700 мкФ на клеммы двигателя, и скорость маховика значительно увеличилась.В то же время я проверил выход мотора, он составляет около 6,5 В. Я собираюсь вращать другой двигатель с помощью этого выходного тока и, используя этот отдельный двигатель, я могу создать хороший генератор, перемещая магниты на неподвижной катушке.

Я надеюсь использовать супермагниты типа N38 (диаметр 2 см, ширина 1 см) и калибр 20 катушек. Я могу сделать для этого сборку и прикреплю другое маховое колесо к валу, прикрепленному к этому отдельному двигателю, чтобы скорость увеличилась. . Тогда он будет генерировать ток более 12 В и около 2 А.Также я могу изменить количество ампер, подключив больше катушек. Затем я могу подать ток на батарею Dialog Router 7,4 В 1A, и она будет хорошо заряжаться.

Я думаю, что это хорошая модификация вашей схемы, и вместо того, чтобы передавать выходной ток батареи через выпрямитель, я собираюсь вращать другой отдельный двигатель этим током и, таким образом, запускать генератор и обеспечивать выход генератора к батарее.