Elektriskās enerģijas ģenerēšana

Liela nozīme ir tam, ka elektroenerģiju ar nelieliem zudumiem iespējams pārvadīt lielos attālumos, turklāt bez vides piesārņošanas. Elektroenerģiju var viegli pārvērst cita veida enerģijā – mehāniskajā enerģijā (elektrodzinēji), siltuma enerģijā (elektriskās sildierīces), gaismas enerģijā (spuldzes, gāzizlādes caurules) u.c. Turklāt ierīces, ar kurām realizē šīs pārvērtības, ir samērā vienkāršas un tām ir augsts lietderības koeficients. Sakaru tehnikā liela nozīme ir lielajam elektriskās enerģijas izplatīšanās ātrumam (c=3*108 m/s). Sevišķi plaši izmanto maiņstrāvu, jo atšķirībā no līdzstrāvas tai spriegumu un strāvas stiprumu var pārveidot lielā intervālā gandrīz bez enerģijas zudumiem. Šajā nolūkā izmanto īpašas ierīces – transformatorus, tādējādi nodrošinot elektroenerģijas pārvadi un dažādu ierīču darbības režīmu.
Elektrisko strāvu ražo ģeneratori. Ģenerators ir ierīce, kas izraudzītā veida enerģiju pārveido elektriskajā enerģijā. Ģeneratori ir galveniskie elementi, elektrostatiskās mašīnas, magnetohidrodinamiskie ģeneratori, Saules baterijas u.c.
Praksē visvairāk izmanto elektromehāniskos maiņstrāvas ģeneratorus. Šajos ģeneratoros mehāniskā enerģija pārvēršas elektriskajā enerģijā. Šādu ģeneratoru darbība pamatojas uz elektromagnētiskās indukcijas parādību.
Elektroenerģija patērētājiem jāpiegādā pa garām elektropārvades līnijām. Tā kā elektrostacijās maiņstrāvas ģeneratoru spriegums nepārsniedz 25 kV, tad elektropārvades līnijas sākumā uzstāda spiegumu paaugstinošu transformatoru. Sprieguma paaugstināšana elektroenerģijas pārvades līnijā ir izdevīga.
Maiņstrāvas indukcijas ģeneratora galvenās sastāvdaļas ir:
1.Elektromagnēts vai patstāvīgais magnēts, kas rada magnētisko lauku;
2.tinums, kurā inducējas sinosoidāli mainīgs EDS.
Lai iegūtu lielāku ģeneratora elektrodzinēja amplitūdu, jāpalielina rotācijas leņķiskais ātrums , magnētiskā lauka indukcija B un rāmīša laukums S=I1l2. Leņķiskā ātruma palielināšana ir ierobežota, jo, palielinoties rotācijas leņķiskajam ātrumam, pieaug mehāniskie spriegumi kustīgajās daļās un tās var tikt sagrautas. Tādēļ daudzās valstīs ir pieņemta maiņstrāvas frekvence  = 50 Hz un  = 2 = 100 s-1. Lai palielinātu magnētisko indukciju B, par magnētiskā lauka avotiem izmanto spēcīgus elektromagnētus. Turklāt ģenerators izveido praktiski noslēgtu magnētisko sistēmu.…