ZuZuKa: mai 2011

marți, 31 mai 2011

Energia electrica reprezinta capacitatea de actiune a unui sistem fizico-chimic.
Energia electrica prezinta o serie de avantaje in comparatie cu alte forme de energie, si anume:
- producerea energiei electrice in centrale electrice are loc in conditii economice avantajoase;
- energia electrica poate fi transmisa la distante mari prin intermediul campului electromagnetic, fie direct prin mediul inconjurator, fie dirijat prin linii electrice;
- la locul de consum, energia electrica poate fi transformata in conditii economice in alte forme de energie;
- energia electrica poate fi divizata si utilizata in parti oricat de mici, dupa necesitati;
Dezavantajul pe care il prezinta energia electrica in comparatie cu alte forme ale energiei consta in aceea ca nu poate fi inmagazinata. Energia electrica trebuie produsa in momentul cand este ceruta de consumatori.
Producerea energiei electrice se realizeaza prin transformarea altor forme de energie:
- transformarea energiei chimice a combustibililor in turbine cu aer, gaz, motoare cu ardere interna;
- transformarea energiei potentiale sau cinetice a apelor;
- transformarea energiei atomice;
- transformarea altor forme de energie: maree, solara, eoliana;
Producerea energiei electrice prin transformarea energiei chimice a combustibililor se realizeaza in centrale electrice de termoficare sau centrale termoelectrice.
Producerea energiei electrice prin transformarea energiei potentiale sau cinetice a apelor se realizeaza in centrale hidroelectrice care produc energie electrica pe cale hidrautica. Aceasta sursa de nergie este economica si inepuizabila.
Energia electrica este transportata la distanta printr-un sistem de retele electrice, la diverse tensiuni: 110 kV, 220 kV, 400 kV si chiar peste 800 kV. Transportul energiei electrice se face fie prin linii aeriene, fie prin cabluri subterane.
La tensiunea de 110 kV, stalpii de sustinere au peste 25 m inaltime, fiind plasati la intervale de circa 300 m; la 220 kV ei au inaltimea de peste 35 m, intervalul fiind circa 350m; la 400 kV, inaltimea poate ajunge la 50 m, distanta intre ei fiind de peste 350 m. In anumite situatii, cum sunt de exemplu trecerile peste ape, ei pot atinge inaltimi mai mari.
Cablurile subterane sunt folosite in localitatile urbane si acolo unde costul suplimentar este justificat de alte consideratii, cum ar fi cel estetic de pilda. Un cablu subteran de inalta tensiune necesita instalatii de racire si instalatii suplimentare pentru evitarea pierderilor in pamant. Din acest motiv el este mult mai scump decat o linie aeriana.
Liniile aeriene sunt confectionate din conductoare de cupru, aluminiu cu miez de otel si cadmiu-cupru. Conductoarele din cupru sunt folosite la toate tensiunile; pentru deschideri mari se utilizeaza cele din cadmiu-cupru care au o mare rezistenta mecanica. Conductoarele din aluminiu cu miez de otel sunt folosite in special in cazul tensiunilor inalte. Exista tendinta ca aluminiul sa inlocuiasca cuprul, datorita costului sau mai scazut.
Conductibilitatea electrica variaza cu temperatura pentru cele mai multe dintre materiale. In general pentru conductoare ea descreste la cresterea temperaturii. Exceptie fac carbunele si electrolitii, pentru care, la fel ca la majoritatea nemetalelor, conductibilitatea creste la ridicarea temperaturii.
In cazul cablurilor subterane sunt necesare straturi de izolatie si protectie. Dintre materialele izolatoare remarcam: hartia impregnata cu ulei, cauciucul natural si sintetic, materialele plastice cum sunt policlorura de vinil sau polietilena (utilizata de obicei in locul cauciucului). Cablurile izolate cu hartie pot fi utilizate pana la 400 kV, in timp ce cablurile izolate cu cauciuc sau materiale plastice, numai pana la 11 kV.
Protectia unui cablu cu izolatie de hartie impregnata este mai intai realizata cu un strat de plumb sau aluminiu pentru evitarea umezelii si apoi cu un strat de bitum armat sau fara armatura metalica, pentru evitarea coroziunii si a distrugerii mecanice. Pentru cablurile izolate cu cauciuc sau materiale plastice protectia este determinata de necesitatile de serviciu.
In mod obisnuit, trebuie sa stim daca izolatorul ales corespunde temperaturii la care va lucra. Se definesc in acest scop urmatoarele clase de izolatie:
- clasa Y de izolatie, satisfacatoare pana la 90 grade C. Hartia, bumbacul si matasea netratate fac parte din aceasta clasa;
- clasa A de izolatie, utilizata pana la 105 grade C. Aici sunt incluse hartia, bumbacul si matasea impregnate;
- clasa E de izolatie corespunde temperaturilor pana la 120 grade C. Hartia si tesaturile impregnate fac parte din ea;
- clasa B de izolatie, utilizata pana la 130 grade C. Ea corespunde materialelor folosite in transformatoare si motoare electrice si din ea fac parte asbestul, mica si portelanul;
- clasa F de izolatie corespunde temperaturilor pana la 155 grade C, clasa H celor pana la 180 grade C, iar clasa C temperaturilor mai mari de 180 grade C. In toate aceste clase sunt incluse diverse varietati de sticla, mica si portelan.
Un semiconductor difera de alte materiale electrice conductoare prin faptul ca factorii aditionali pot influenta trecerea curentului prin el. Conductibilitatea sa electrica se situeaza intre cea a unui conductor si cea a unui izolator si creste la ridicarea temperaturii.
Proprietatile sale electrice sunt rezultatul structurii sale cristaline si a prezentei impuritatilor. Majoritatea semiconductoarelor, in stare pura, sunt izolatoare, dar introducerea impuritatilor creeaza un surplus de electroni sau o lipsa de elctroni, fiecare din aceste stari permitand trecerea curentului electric. Semiconductoarele utilizate in mod obisnuit sunt germaniul, siliciul, seleniul, oxidul de cupru, sulfura de plumb, arseniura de galiu, fosfura de galiu si carbura de siliciu.
Orice portiune conductoare inchisa, prin care poate circula curentul electric se numeste circuit electric. In figura 1 este prezentat un circuit simplu care contine o baterie, un intreruptor si o lampa electrica. Cand intreruptorul este inchis, curentul circula conventional de la borna pozitiva a bateriei spre cea negativa, prin intrerupator si lampa, facand-o sa lumineze.

Generatoare de curent continuu

I. Generatoarele de curent continuu
Dacă un rotor se învârte între doi poli magnetici staţionari, curentul din rotor circulă într-o direcţie pe parcursul unei jumătăţi de rotaţie şi în cealaltă pe parcursul celeilalte jumătăţi. Pentru a produce o trecere constantă, într-o singură direcţie a curentului dintr-un astfel de dispozitiv, este necesară furnizarea unui mijloc prin care curentul rezultat să aibă acelaşi sens pe parcursul întregii rotaţii. La maşinile mai vechi aceasta este realizată cu ajutorul unor plăcuţe colectoare, un inel de metal împărţit în două, montat pe axul rotorului. Cele două jumătăţi sunt izolate şi sunt bornele bobinei. Perii fixe de metal sau carbon sunt ţinute pe plăcuţele colectoare în timp ce acestea se rotesc, conectând electric bobina la fire exterioare. În timp ce rotorul se învârte, fiecare perie intră în contact alternativ cu plăcuţele colectoare, schimbându-şi poziţia în momentul când curentul din bobină îşi schimbă sensul. Astfel circuitul exterior la care generatorul este conectat este alimentat cu un curent continuu. Generatoarele de curent continuu sunt de obicei folosite la tensiuni mici pentru a evita scânteile dintre perii şi plăcuţe care rezultă la tensiuni mari. Cel mai mare potenţial obţinut în general de astfel de generatoare este de 1500 de volţi. În unele maşini mai noi această inversare se face folosind dispozitive electronice de mare putere, cum ar fi de exemplu diode redresoare.
Generatoarele moderne folosesc rotoare cilindrice care, de obicei sunt constituite dintr-un număr mare de bobinaje aşezate longitudinal în lăcaşuri speciale şi conectate la plăcuţe colectoare. Într-un bobinaj în care este un număr mic de lăcaşuri, curentul produs va creşte şi scădea în funcţie de partea de câmp magnetic prin care rotorul trece. Un bobinaj compus din mai multe segmente şi un rotor circular conectează în permanenţă circuitul aproape constant deoarece întotdeauna un bobinaj longitudinal se deplasează printr-o suprafaţă cu un câmp magnetic intens. Câmpurile de la generatoarele moderne sunt de obicei din patru sau mai mulţi poli, pentru a creşte mărimea şi puterea câmpului magnetic. Câteodată poli mai mici sunt adăugaţi pentru a compensa distorsiunile din fluxul magnetic cauzat de efectul magnetic al rotorului.
Motoarele cu curent continuu
În general, sunt similare în construcţie cu generatoarele de curent continuu. Ele pot, de fapt să fie descrise ca generatoare care „funcţionează invers”. Când curentul trece prin rotorul unui motor, este generat un câmp magnetic care generează o forţă electromagnetică, şi ca rezultat rotorul se roteşte. Acţiunea periilor colectoare şi a plăcuţelor colectoare este exact aceiaşi ca la generator. Rotaţia rotorului induce un voltaj în bobinajul rotorului. Acest voltaj indus are sens opus voltajului exterior aplicat rotorului. În timp ce motorul se roteşte mai rapid, voltajul rezultat este aproape egal cu cel indus. Curentul este mic, şi viteza motorului va rămâne constantă atât timp cât asupra motorului nu acţionează nici o sarcină, sau motorul nu efectuează alt lucru mecanic decât cel efectuat pentru învârtirea rotorului. Când asupra rotorului se aplică o sarcină, voltajul va fi redus şi un curent mai mare va putea să treacă prin rotor. Astfel, motorul este capabil să primească mai mult curent de la sursa care îl alimentează, şi astfel să efectueze mai mult lucru mecanic.
Deoarece viteza rotaţiei controlează trecerea curentului prin rotor, mecanisme speciale trebuie folosite pentru pornirea motoarelor cu curent continuu. Când rotorul se află în repaus, el, efectiv, nu are nici o rezistenţă, şi dacă voltajul normal este aplicat, va trece un curent mare, ceea ce ar putea avaria periile colectoare sau motorul. Mijloacele obişnuite pentru prevenirea acestor accidente este folosirea în serie a unei rezistenţe, la început, împreună cu rotorul, pentru a limita curentul până când motorul începe să dezvolte un curent suficient. Pe parcurs ce motorul prinde viteză, rezistenţa este redusă treptat, fie manual ori automat.
Viteza cu care un motor cu curent continuu funcţionează, depinde de puterea câmpului magnetic care acţionează asupra rotorului, cât şi de curentul rotorului. Cu cât este mai puternic câmpul magnetic, cu atât este mai mică rata rotaţiei necesare să creeze un curent secundar necesar pentru a contracara curentul aplicat. Din acest motiv viteza motoarelor cu curent continuu poate fi controlată prin variaţia câmpului curentului.

Arhimede. Legea lui Arhimede si aplicatii

Arhimede:
-Fiu al unei familii nobiliare grecesti, Arhimede s-a nascut în anul 287 î.Hr., în orasul Siracuza, insula Sicilia. Conform uzantei timpului, si-a început învatatura acasa, cu dascali angajati. Si-a continuat studiile în Alexandria, într-o scoala de înalt prestigiu în care existau profesori savanti, cum este matematicianul Euclid. Acolo a beneficiat de cea mai bine înzestrata biblioteca a antichitatii. Dupa câtiva ani de studii, Arhimede a revenit în Siracuza unde s-a dedicat cercetarilor stiintifice.
Rezultatul acestor cercetari a constat într-o serie de inventii care au avut o însemnatate majora în evolutia tehnicii. Arhimede a descoperit principiul spiralei, pe a carui aplicabilitate a fost realizat surubul fara sfârsit, surubul elevator, mufa, roata dintata.
Legea lui Arhimede:

Pe când se afla în baia publica, Arhimede a sesizat ca fara sa înoate exista în apa o forta care îl împingea spre suprafata. Atunci, întrezarind ca a surprins principiul unei mari descoperiri a strigat memorabilul cuvânt “Evrika!”( Am gasit!). Experimentând scufundarea mai multor tipuri de corpuri având diferite densitati a formulat legea fundamentala a hidrostaticii, intrata în stiinta sub numele de Legea lui Arhimede.
“Un corp scufundat într-un lichid sau gaz este împins ascendent pe verticala cu o forta egala cu greutatea volumului de lichid sau gaz dizlocat.”
Atunci când forta determinata de presiunea lichidului este mai mare decât greutatea corpului acesta pluteste, iar atunci când cele doua forte sunt egale obiectul ramâne în echilibru în lichid.
V_Al=100cm³V_ap_a_î_nlocuit_a=100cm³V_lemn=100cm³V_ap_a_î_nl.=100cm³
р_Al=2,7g/cm³р_ap_a=1g/cm³р_lemn=0,6g/cm³р_ap_a=0,6g/cm³
m_Al=270g m_{apa înlocuita}=100g m_lemn=60g m_{apa înl.}=60g
G_Al=2,7N G_ap_a_î_nlocuit_a=1N G_lemn=0,6N G_ap_a_î_nl.=0,6N
Aplicatii:

Scufundarea si plutirea submarinelor – submarinul este alcatuit din rezervoare care împrejmuiesc puntea interioara unde se afla echipajul. Atunci când pluteste, rezervoarele submarinului sunt umplute cu aer astfel încât greutatea sa totala este egala cu forta arhimedica. Pentru a se scufunda, rezervoarele sunt umplute cu apa, greutatea totala a submarinului marindu-se. Apa este data afara prin eliberarea de aer comprimat, submarinul întorcându-se la suprafata.
Plutirea baloanelor cu aer cald – asemeni lichidelor, si aerul exercita o presiune asupra corpurilor pe care le înconjoara: presiunea atmosferica. Pentru a pluti greutatea unui corp trebuie sa fie mai mica decât greutatea volumului de aer dezlocuit, pe acest principiu functionând baloanele cu aer. Aerul din ele este încalzit micsorându-si densitatea si totodata greutatea totala. Baloanele se înalta sub actiunea fortei arhimedice care este mai mare decât greutatea lor.

Curentul alternativ

Curentul alternativ este un curent electric a cărui direcţie se schimbă periodic, spre
deosebire de curentul continuu, al cărui sens este unidirecţional. Forma de undă uzuală a curentului alternativ este sinusoidală.
Curentul alternativ apare ca urmare a generării unei tensiuni electrice alternative în cadrul unui circuit electric prin inducţie electromagnetică. Forma alternativă (sinusoidală) a tensiunii/curentului este modul uzual de producere, transport şi distribuţie a energiei electrice.
Formule matematice:
Valoarea instantanee a curentului alternativ (i) are următoarea formulă:
$i(t)=I_\mathrm{max}\cdot\sin(\omega t)=I_\mathrm{ef}\cdot\sqrt{2}\cdot\sin(\omega t+\varphi)$ ,
unde
$\displaystyle I_{\rm max}$ este amplitudinea (valoarea maximă) a curentului (unitate: amper),
$\displaystyle I_{\rm ef}$ este valoarea efectivă a curentului (unitate: amper),
Valoarea efectivă este egală cu valoarea unui curent continuu care produce aceleaşi efecte termice pe o durată egală cu un număr întreg de semiperioade [1]. Este valoarea pe care o indică în general aparatele de măsură (ampermetrele).
$\displaystyle \omega$ este viteza unghiulară (unitate: radiani pe secundă)
Viteza unghiulară este proporţională cu frecvenţa, $\omega = 2\,\pi\, f$ ; frecvenţa reprezintă numărul de cicluri complete petrecute într-o secundă (unitate = hertz); în România şi majoritatea ţărilor lumii aceasta este de 50Hz, în majoritatea ţărilor americane, Corea, parţial Japonia, este 60Hz. [2]
Tensiunile şi frecvenţele nominale folosite în lume
$\displaystyle t$ este timpul (unitate: secunda).
$\varphi$ este un defazaj între curent şi tensiune introdus de sarcină. În cazul sarcinilor rezistive, φ este 0; în cazul sarcinilor pur capacitive φ este π/2 (+90°) (curentul este înaintea tensiunii) iar în cazul sarcinilor pur inductive φ este -π/2 (-90°) (curentul este în urma tensiunii – se „încurcă” între spirele bobinei). (unitate: radiani)
În mod analog, tensiunea alternativă u are următoarea formulă:
$u(t)=U_\mathrm{max}\cdot\sin(\omega t)=U_\mathrm{ef}\cdot\sqrt{2}\cdot\sin(\omega t)$ ,
unde
$\displaystyle U_{\rm max}$ este amplitudinea (valoarea maximă) a tensiunii (unitate: volt),
$\displaystyle U_{\rm ef}$ este valoarea efectivă a tensiunii (unitate: volt),
Valoarea efectivă în reţeaua de distribuţie monofazată casnică din România este de 230V. În Europa şi majoritatea ţărilor din Africa şi Asia aceasta este între 200 şi 245V; în Japonia, America de Nord şi parţial în America de Sud se folosesc tensiuni între 100 şi 127V.
$\displaystyle \omega$ este viteza unghiulară (unitate: radiani pe secundă)
$\displaystyle t$ este timpul (unitate: secunda).
Regim trifazat
Sistem de tensiuni trifazate de 400V, la frecvenţa de 50Hz
În regim trifazat, tensiunile de fază (între fază şi neutru), pe fiecare din cele trei faze (R, S, T), au următoarele formule:
$u_\mathrm{R}(t)=U_\mathrm{max}\cdot\sin(\omega t)=U_\mathrm{ef}\cdot\sqrt{2}\cdot\sin(\omega t)$
$u_\mathrm{S}(t)=U_\mathrm{max}\cdot\sin(\omega t+ \frac{2\cdot\pi}{3})=U_\mathrm{ef}\cdot\sqrt{2}\cdot\sin(\omega t+ \frac{2\cdot\pi}{3})$
$u_\mathrm{T}(t)=U_\mathrm{max}\cdot\sin(\omega t+ \frac{4\cdot\pi}{3})=U_\mathrm{ef}\cdot\sqrt{2}\cdot\sin(\omega t+ \frac{4\cdot\pi}{3})$
Deoarece în anumite reţele, în special de înaltă tensiune, neutrul nu este accesibil (sau chiar nu există), liniile trifazate sunt identificate după tensiunea de linie, adică tensiunea dintre oricare două faze. Aceasta este de $\sqrt{3}$ mai mare decât tensiunea de fază.[3]
În cazul reţelelor de distribuţie casnică din România tensiunea de linie este 400V iar cea de fază este de 230V curent alternativ
Curentul (alternativ) trifazic este un curent schimbător format prin înlănţuirea/împletirea a trei curenţi variabili ale căror tensiuni sunt, permanent, reciproc defazate cu câte 120°(2П/3). Caracteristic pentru sistemul trifazic (împletirea celor trei curenţi) este permanenta sumă “zero” a lor, fapt ce dă posibilitatea folosirii pentru transportul energiei electrice trifazice (trifazate) a doar trei conductori, numiţi conductori de fază. Există tehnic şi sistem de transport trifazic cu patru conductori în care cel de al patrulea conductor numit “conductor de nul” sau “neutru” nu este parcurs de curent (are tensiune electrică zero). Acest 4conductori-sistem se numeşte uzual: sistem trifazic “în stea”. Specific pentru el este că tensiunea efectivă între oricare dintre conductorii de fază şi cel neutru (U.deF.) este mai mică decât tensiunea electrică efectivă (U.deL.) dintre cei trei (luaţi evident în mod pereche). Această relaţie se citeşte uzual: tensiunea de fază (UdeF) este mai mică decât tensiunea de linie (UdeL). În sistemul casnic trifazic din România UdeF=230V iar UdeL=400V, iar conductorii de fază sînt denumiţi R, S şi T şi (unde există) cel neutru N.

marți, 31 mai 2011

Funny Children

Riva Starr Feat. Noze - I Was Drunk (Official Video HD)

♥ Evil and funny cats - Part 2 ♥

♥ Evil and funny cats ♥

Funny Video

Kirigami simple star

How to Make a Paper Ninja Star (Shuriken) - Origami

Make Glowing Water

Scientific Tuesdays - How to make paper invisible!!

Scientific Tuesdays - How to make Magnetic Fluid (ferro fluid)

How to Build Hover Shoes

Smiley - Dream girl [Official track HQ]

Alexandra Stan - Get Back (ASAP) || OFFICIAL NEW SINGLE

Crush+ Alexandra - I Need U More (Official Video)

AFI - Miss Murder (Long Version)

Rihanna - California King Bed

Energia electrica

Generatoare de curent continuu

Arhimede. Legea lui Arhimede si aplicatii

Curentul alternativ

Curentul alternativ este un curent electric a cărui direcţie se schimbă periodic, spre

deosebire de curentul continuu, al cărui sens este unidirecţional. Forma de undă uzuală a curentului alternativ este sinusoidală.

Formule matematice:

Regim trifazat

Categorii

Persoane interesate

Postări populare

Arhivă blog

Despre mine