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原创 【你还不知道吗】第九期·技术经验分享原创大赛开始啦!

电----与人们息息相关的东西

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XIE52062
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高级工程师
  • 2018-5-4 15:59:13
电,是跟我们息息相关的东西,虽说看不见,但是你去用心(手)感受的时候,就会感觉到酸爽,记得小时候,拿个夹子,夹颗水泥钉,就往排插孔里塞,当时还不知道什么叫触电,只知道当时手臂麻了一下,赶紧收手,后面就再也不敢这么做了,不知道各位有没有遇到这种情况。

电是什么?最早记录电存在的文献,要追溯到希腊时代,当时的数学家泰利斯在擦拭自已的装饰品(琥珀)时,发现琥珀会吸引四周的尘埃,他在当时还不知道为什么会发生这种现象,直到两千年后,才能清楚知道这种现象来自静电力。

其实电到底是什么,还的要知道物质的结构,如果将世界上所有的物质不断地切割到最小,最后都会成为原子,然而所有的原子又都是以原子核为中心,围绕的电子组成,原子核中存在中子跟质子,中子不带电,质子带正电,电子带负电,一般原子内的资子与电子是相等的,以氧原子为例,质子与电子都是八个,所以原子整体来讲是不带电,属于电中性,在这种情况下就不产生电力,然而如果对外部对原子施加光或热等能量的时候,部分电子就会脱离原子,成为自由电子,这个时候就产生了电。

mmexport1525420917281.jpg
XIE52062
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高级工程师
  • 2018-5-4 16:03:00
 
自已画的,有点丑,大家多多包涵
世纪电源网-九天
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超级版主
  • 2018-5-7 10:17:20
 
hhhhh前排等更
XIE52062
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高级工程师
  • 2018-5-7 15:34:31
 
继续更新,上周有说到电的形成,今天来说说,离子

离子,因自由电子的游离或加入,而带正、负电的原子或分子,一般在自由电子移动时会使原子带电,原子内部存在数量相同的电子和质子,因此能使原子维持在电中性的状态,不会对外界产生电力,然而原子内部的电力平衡在自由电子的游离后瓦解,整个原子变成带正电,另一方面,游离的自由电子若是加入其他原子,也会使其他原子失去电力平衡而带负电,使原本属于电中性的原子带正电或者带负电的现象称为带电,物体所带的电称为电荷,而电荷就是所有电力现象的基本根源。

离子因为电子的移动产生,电子游离而带正电,称为正离子,电子游离带负电,称为负离子,物质可分为容易形成离子的物质,与不容易形成离子的物质,形成离子的容易度就称为离子化倾向,我们常用的电池就是利用物质离子化倾向的不用来形成的。一般的化学电池,就是将两种不同的金属浸入到水溶液中,使之产生化学反应,形成离子,电荷会在导线内移动,产生电能。
cyx7610
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  • 2018-5-7 20:38:35
 
不错,继续关注。
XIE52062
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高级工程师
  • 2018-5-9 10:38:37
 
谢谢谢谢
XIE52062
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高级工程师
  • 2018-5-9 11:01:04
 
继续更新
今天讲讲电流电压,现在的电流方向基于历史因素,规定是正电荷由正极流向负极的方向,然而电子的移动方向就与之相反了,但是这并不影响对于电气现象说明,电流就是电子的移动,带负电的电子在库仑力的作用之下,往正极靠近,这种电子移动的行为就称为电流,也可以称作为电子在导体内连续移动的现象。

相信大家都在初中或者高中物理上做过实验,用一节干电池的正极与负极通过导线连接一个小灯泡,去点亮一个小灯泡,导线内的自由电子从负极往正极移动,形成电子流,将灯泡点亮,其实电子的方向由负到正,电流的方向却是相反的(由正到负),至于电流的单位,大家都知道(一般在1A电流代表每秒钟流过6.24X10的18次方个电子)。

至于电压,电压时产生电流的物理量,在驱使电流在导线中的流动现象,之所以电流会从电池的正极流向负极,是因为,正极的正电荷量大于负极,这种现象也叫电位差,其实就是电压。

yu309262908
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高级工程师
  • 2018-5-14 15:36:11
 
期待更新
XIE52062
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高级工程师
  • 2018-6-13 14:12:19
 
这段时间一直在忙项目去了,好久没更新了,今天讲讲雷电哈
漆黑的乌云覆盖在地表上,耳边响起轰然的雷鸣,突然眼前出现一道闪光,紧接着,下起一阵暴雨,有的还伴随着冰雹与闪电,其实我们常见的打雷也是一种静电感应现象,像雷电这种电流在大气中传导的现象叫做气体放电,我们现实中用的荧光灯管与水银灯也是采用这样的原理,其实干电池或者电容等零件释放本身储存的电力时也是一种放电。


雷电虽说是气体放电,但是现在无法解释雷电的本质,只能说明雷电是雷云内因水滴分裂、冰粒碰撞而产生电荷,正电荷在上升气流及重力的作用下分离,雷云极化,积蓄电力,雷云所带的电荷与地表物体之间产生的静电感应现象,使电流突破空气这个庞大的绝缘体,一口气释放出大量的电气,所以在我们生活中听到的雷鸣以及所发出的亮光称为闪电,两者合称雷电。在云底积蓄了大量的负电荷后,地面也会因静电感应的关系积蓄大量正电荷,在2者的电位差大到一定程度时,中间的气体就会部分离子化,使电荷通过这些离子产生放电现象。


产生雷电的气象条件


空气因上升气流或强风而快速移动
   空气中含有大量的水蒸汽
   上空的温度在-10— -20℃左右


XIE52062
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高级工程师
  • 2018-6-13 14:51:00
 

交流电与直流电就不用多讲了,大家都知道哈,直流电电流与电压的方向固定,交流电是以固定周期改变电压与流动方向的电流,


频率大家应该也不陌生,做开关电源的应该都知道频率这个概念,一般交流电的电压与电流方向会随着时间而改变,交流电流的方向从正到负、再从负到正,为一个周期,从波峰到波峰,或从波谷到波谷的距离称之为波长。电流或者无线电波的传输速度与频率无关,都是以每秒大约30万公里计算,与光速一样。

deep_thought
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副总工程师
  • 2018-6-13 16:37:23
 
怎么理解电流的传输速度这个概念?我记得电子在回路里的传输速度非常慢。
XIE52062
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  • 2018-6-14 13:28:22
 
电流的传输速度就是电场的传输速度,电子是在电场的作用下做定向运动形成电流,但是电子的传输速度是受很多因素影响,所以电子的传输速度并不是光速。
deep_thought
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副总工程师
  • 2018-6-15 11:57:22
 
好吧。不过我认为电流不应该有速度这个概念。就好象电压(或者电势)和电阻没有速度这个概念一样。
同意交变电场有速度,而且同光速。
XIE52062
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高级工程师
  • 2018-6-19 13:14:20
 
嗯,是的,所以我的理解是电流的速度就是电场的速度,虽说我们看不到,但是还是存在的
电源大咖
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本网技工
  • 2018-6-13 16:47:25
 
嗯 来关注
XIE52062
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高级工程师
  • 2018-6-19 13:16:05
 

今天来跟大家说说发电,大家都知道马达是利用劳伦磁力将电能转化成机械能的装置,而发电则是与之相反,将机械能转化成电能,一般发电装置内会以某种力来旋转位于磁铁N极与S极之间的线圈,磁场与线圈之间就会因电磁感应而产生感应电动势、诱发感应电流,线圈在从N极指向S极的磁场中旋转,就相当于导线在磁场在中上下移动,一般这种发电机能够产生周期性改变的电流,也就是交流电流。

XIE52062
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高级工程师
  • 2018-6-19 13:16:41
 

接下来讲讲几种发电的方式,水力发电,火力发电,核能发电,太阳能发电,高速增值炉,风力发电,波浪发电,潮汐发电,航洋温差发电,核融合发电等其他的发电方式。


水力发电,水力发电是利用水的位能来发电的装置,发电时释放高处拦水坝所拦住的水流,使水流往下方倾泻,利用水流的力道转动与发电机相连的水轮,水量愈多,位能愈大,就能产生愈多的电,国内最大的水力发电,应该属于三峡大坝了。


火力发电,是以煤炭、石油等为燃料来煮沸锅炉内的水,使其产生水蒸气,再利用水蒸气转动锅炉产生电力的发电方法,水蒸气转动锅炉后,会进入冷凝器中冷却,再度凝结为水进入锅炉,火力发电不仅能够输出大量电力,也较容易利用燃料的增减来配合电力需求调整发电量,属于在三峡大坝之前,我国主要的还是靠火力发电为主,虽说火力发电能建在大都市附近,具有降低输电损耗,但是,火力发电的燃料在燃烧之后会产生造成酸雨、光化学烟雾的硫氧化物、氮氧化物,也会排出温室效应的罪魁祸首------二氧化碳,所以现在国内有了三峡大坝后,还是关停了许多的火力发电工厂,因为对环境的污染实在是太严重。

XIE52062
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  • 2018-6-25 15:50:39
 

核能发电


核能发电与火力发电同样是利用蒸汽力转动涡轮来发电,也是通过热能生成水蒸气,再利用水蒸气旋转涡轮来产生电力,核能发电的燃料是地球上最重的原子——铀,现在用于核能发电的物质称为铀235,发电时利用中子,撞击铀,使其分裂成2个原子核,并释放出2-3个中子,同时产生热能,释放出的中子会继续撞击其他的铀,引起新的核分裂,类似连锁反应,核分裂的连锁反应可以让一公克的铀产生相当于燃烧2000公斤的石油、或者3吨的煤炭能量。


核能发电虽说不会排放大量有害的气体,也能产生大量电力,然而却有一个致命的问题,那就是反应炉内会产生对人体有害的辐射线,因此,在造建核电站的同时,要考虑到辐射线不能外露,而且使用完的燃料也会产生辐射,需要妥善处理,不然就像前两年日本福岛事件一样。

XIE52062
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  • 2018-6-27 09:54:24
 

继续讲讲发电的事

高速增殖炉


钚热发电,从核废料中萃取钚,制成混氧化合物燃料,再用现在的轻水反应炉来发电,核能是利用铀235作为燃料,而在自然界中,铀235的含量不超过0.7%,其余大多数的是一种称为铀238物质,核能发电厂使用的铀原料当中,铀235与铀238的混合比例也是很少,所以珍贵的铀燃料有绝大多数是不能使用的。使用钚热发电后,铀的使用效率与原本相比,提高了几倍,目前钚热发电已经在德国与法国实施,国内有没有就不得而知了,这个的辐射也是够强大的,只要吸收极微量的钚就会引发癌症。

XIE52062
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  • 2018-7-3 09:18:44
 

太阳能发电


这个大家都不陌生,现在还是有很多地方能看到,比如很多家里的热水器,路灯等,其实太阳能发电是利用太能能板,将照射在太阳能板上的阳光转换成电能,再将电能暂时储存在蓄电装置中,供应住宅使用,这种发电系统的燃料是取之不尽的阳光,也是完全干净的能源,也是最具发展的潜力的可再生能源。

太阳能电池并非储存电力的装置,而是能够自行将接收到的光能转换成电能的装置,这种装置不同于借由化学反应来储存电力的一次电池,二次电池,而是利用物理性质来发电,因此称为物理电池,太阳能电池由电性不同的N型半导体与P型半导体组成,P型半导体的原子中存在着可以容纳电子的空间,称为电洞,相反的,N型半导体中则存在多余的电子,利用导线连接两种半导体后可以用光照射,就会产生电洞移动,这时,将通过导线的直流电存储在蓄电装置中,再装换成具备实用性的交流电,就能供给家庭使用,将直流电转化成交流电的装置就叫逆变器。


现在太阳能发电的转换效率还不是很高,还是有提升的空间,加上造价不菲,现在普及还是有一定的困难,而且存在很多不确定因素,比如晚上无法发电,阴雨天也会影响其发电的效应。所以就目前来看不适合发展成为安定的主要电力来源。

XIE52062
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  • 2018-7-6 08:56:26
 

波浪发电


波浪发电指的是利用波浪上下运动的力量来产生电能方式称为波浪发电,波浪的运动能造成浮在海面上的箱子中空气的流动,使这股气流转动涡轮来发电,然而这种方式产生的电量并不多,加上将电流输送到陆地上也有困难,因而无法成为家庭中所使用的实际化电力,所以,目前还只停留在供给标识航路浮标电源阶段。


潮汐发电


潮汐发电是利用海水涨退潮的力量来产生电力的发电方式,潮汐力发电装置必须先在河川口部分设置堤防,建造引入海水的水路,再透过涨退潮时流经水路的海水力量来转动水轮,原理类似水力发电,目前最为有名的应该属于法国朗塞河潮汐发电厂最为有名。

heimei868
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  • 2018-7-20 11:47:06
 
上个图呀
XIE52062
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  • 2018-7-20 13:28:10
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兄弟,没去过法国,没法上图
heimei868
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初级工程师
  • 2018-7-24 11:36:16
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哈哈
XIE52062
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  • 2018-7-11 09:19:02
 

海洋温差发电


水深1千公尺的海水温度很低,反之表层海水的则因为太阳照射的关系相当温暖,在南北纬度40度之间的海域,上下层的海水温差约为16度左右,这样的温差能用来进行海洋温差发电。


海水温差发电同样是利用蒸汽转动涡轮来产生电力,然而用来生成蒸汽物质并不是水,而是沸点只有20-30度,相当容易蒸发的氨,氯碳化物等。通过蒸汽的力量转动涡轮,接着再利用温度低的深海海水将物质冷却回液态,再次利用表面温暖的海水将其蒸发,周而复始的循环,利用海洋温差发电的海水温差至少要达到13度才具有经济效益。

yu309262908
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  • 2018-7-12 11:54:40
 
这个第一次知道
XIE52062
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  • 2018-7-20 13:29:17
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一般从事这个行业的才有机会接触到这方面,才能了解到这方面信息
XIE52062
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高级工程师
  • 2018-7-20 14:00:00
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继续讲讲发电方式,今天来讲讲大家熟悉的风力发电

风力发电


风力发电利用风车将风力转换成旋转力,驱动轴轮旋转,再带动发电机产生电力,体积愈大的风车能够拥有愈广的受风面积,发电效率也愈好,因此在风力发电的厂可以见到巨大的风车林立的壮观景象,风力发电与太阳能不一样,只要吹着强而稳定的风,无论昼夜都能发电,此外,风力发电机的构造相对简单,也具有容易建造的优点,同时也是发电时不会产生二氧化碳的干净电力。


风力发电也有一个理所当然的基本问题,如果不起风就无法发电,因此只能设置在风大的沿海地区,而且季节、气象状况都会改变风速、风向、带给发电量也是相当大的影响,因此还是不足以当作安定提供大量电力的基础能源。

yu309262908
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高级工程师
  • 2018-7-23 10:51:28
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XIE52062
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感谢感谢捧场
舒行科
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电给我们人类带来了质的飞跃,把不可能变为可能。
XIE52062
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  • 2018-8-6 09:22:26
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是的,记得小时候经常停电,而且有时候停电停几天,那时候还不觉得怎么样,要是现在停电几天,真不知道要怎样度过
XIE52062
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LV6
高级工程师
  • 2018-8-6 13:19:35
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讲完这么多发电的机制,接下来要讲讲我们大家熟知的变电所。

先讲一个概念,将电力从发电厂送到变电所的称为送电,从配电所送到各使用者之处称为配电,一般发电厂在送电的时候通常会将电压提高到27万5KV伏特至50万伏特之间,这是因为电流在流经导线时,由于导线电阻的关系,会使部分电能转换成热能而遗失,当发电厂需要将生产的电力输送到距离遥远的主要消费地区,失去的电力就不在少数,因为在相同功率下,电压越高,电流越小,而焦耳定律,也告诉我们降低电流就能减少因电阻而产生的热能,因此发电厂采用高电压的方式,这样尽可能的减少送电时遗失的能量,然而,超高压电对家庭或其他一般使用者来说非常危险,因此在发电厂与使用者之间会设置数座变电所,来将电压一级一级降低,变成我们能用的220V/380V。

从发电厂将电力输送到变电所称为送电,而输送电力用的电线称为输电线,发电厂所产生的电力基本上会经过超高电压变电所,一次变电所,二次变电所,配电变电所,分阶段降低电压,而从配电变电所送出的电压,已经降低到数千伏特。

从配电所电力送到家庭或者工厂称为配电,架设于两者之间的电线就称为配电线,我们熟悉的电线杆上架设的电线就属于配电线,其电压仍有数千伏特,必须透过安装在电线杆上的变压器,来将电压降低到100V或者200V。

teltium
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