Кто поможет решить проблему энергосбережения?
Основным поводом нареканий на отечественные электросети выступает частая нестабильность показателей по сравнению с номинальным параметром — 220 В. Это вызывает определенные проблемы энергосбережения. Поэтому стабилизатор напряжения стал неотъемлемым атрибутом многих домов, в которых присутствует более или менее ценное бытовая техника. Подробнее про проблеми енергозбереження — читайте по ссылке на сайте.
Интернет-магазин electro100.com.ua — сайт, на котором представлена электротехническая продукция, такая как: стабилизаторы напряжения (стабилизаторы напряжния), блоки бесперебойного питания (блоки Бесперебойная питания), отсекатели напряжения (отсекатели или реле напряжения), аккумуляторные батареи глубокого разряда ( аккумуляторные батареи или АКБ) и др.
Такие устройства, как стабилизаторы, играют важную роль в защите нашего оборудования от различных отклонений параметров и неисправностей электросети. Однако, часто нам задают вопрос: способен стабилизатор напряжения экономить электроэнергию? Попробуем разобраться в данном вопросе.
Энергосбережение с точки зрения физики
Энергосбережение с точки зрения физики — это уменьшение потребления энергии за счет снижения использования энергетических ресурсов. В быту это означает использование меньшего количества электроэнергии различными способами. Многие современные приборы проектируется с учетом этого фактора. Итак, возвращаясь к нашему вопросу — может стабилизатор влиять на использование и экономию энергоресурсов — обсудим несколько ситуаций.
Рассмотрим воображаемую ситуацию с идеальной напряжением — ровно 220. Стоит отметить, что на практике это невозможно. В этом случае стабилизатор не требуется. Но если он все же установлен и работает, то мы получим следующие показатели. Трансформатор работает с коэффициентом трансформации 1 к 1. В идеале электросчетчик никак на это не отреагирует, но здесь следует учесть еще КПД прибора. У качественного, современного стабилизатора он составляет 95%. Это означает, что около 5% электроэнергии идет на работу самого выравнивателя. Наличие самого факта потерь обусловлено физическими законами и не зависит от того, какой стабилизатор напряжения установлено. Разница будет только в проценте КПД.
А теперь рассмотрим обычную ситуацию работы стабилизатора, когда напряжение в сети меньше номинальной и составляет, например, 180 Вольт. Такое случается очень часто. В этом случае стабилизатор напряжения позволяет получить необходимые 220 В и бытовая техника начнет исправно работать. Но удастся сэкономить в этом случае электроэнергию? Ответ — нет. Пониженное напряжение в сети будет скомпенсирована увеличением силы тока, и счетчик будет работать так, как напряжение в сети составляет 220 В.
И может быть еще и другая ситуация, когда напряжение повышена. Объяснять, чем это грозит, в большинстве случаев не приходится — от постоянного отключения автоматов к выходу из строя бытовых приборов. При повышенном напряжении в сети Вам обязательно понадобится надежный стабилизатор напряжения. Но именно в этом случае вы будете платить меньше, чем к его установке. При уменьшении напряжения уменьшается и сила тока. Повышенное напряжение будет скомпенсирована снижением мощности.
В большинстве случаев считается, что стабилизатор напряжения для квартиры, офиса, или дома никак не влияет на способы энергосбережения. Однако это лишь с точки зрения физических явлений и закономерностей. А сейчас мы попробуем рассмотреть практическую сторону данного вопроса.
Энергосбережение
Изучите принципы и эффективность энергосбережения: как происходит сохранение энергии, формула и закон сохранения энергии, кинетическая и потенциальная энергия.
При движении частички с зарядом в электрическом поле энергия сберегается.
Задача обучения
- Вывести принцип сохранения энергии для частицы с зарядом в условиях электрического поля.
Основные пункты
- Электрическое поле заставляет стационарный испытательный заряд перемещаться на один из концов, отталкиваясь от знака заряда.
- Положительные заряды смещаются по направлению поля, а отрицательные в противоположную сторону.
- В момент действия поля кинетическая энергия тестового заряда = 0, а электрическая потенциальная энергия – максимальна. После ускорения кинетическая растет, а потенциальная снижается. Сумма энергий остается постоянной.
- Формулу для сохранения энергии можно описать по-разному, но все основывается на приравнивании начальных и конечных сумм кинетической и потенциальной энергий.
Термины
- Разность потенциалов – отличие потенциальной энергии между двумя точками в электрическом поле.
- Кинетическая – энергия объекта в момент его перемещения.
- Потенциальная – энергия объекта в его положении или состоянии.
- При перемещении заряженной частички по электрическому полю энергия сберегается. Это можно выразить в виде равенства суммированных кинетических энергий (Eкин) и электрического потенциала (Еэл).
Электрическое поле заставит стационарный тестовый заряд перемещаться на один из концов, основываясь на знаке заряда (положительный – в направлении поля, а отрицательный – в противоположную сторону). В итоге, заряд всегда смещается из участка с более высокой потенциальной энергией в низкую.
В момент активации поля кинетическая энергия тестового заряда = 0, а электрическая потенциальная энергия максимальна. После ускорения заряда, кинетическая начинает расти, а потенциальная сокращаться. За все это время сумма потенциальных и кинетических энергий остается стабильной.
Верхнее уравнение можно выразить как:
(0.5 mv 2 + U)начальная = (0.5 mv 2 + U)финальная (m и v – масса и скорость электрона, U – электрическая потенциальная энергия). Выводим U:
(V – разность потенциалов, k – постоянная, q0 – тестовый заряд, q – второй заряд, r – дистанция между ними).
Составляющие в формуле сохранения энергии можно переписать по-разному, но все они основываются на сравнении начальной и финальной сумм кинетической и потенциальной энергий.
Заряд +q смещается вниз по электрическому полю так, чтобы объект опускался вниз по холму. В обоих случаях частичка передвигается от более высокого к более низкому потенциальному энергетическому состоянию
Энергосбережение
Энергосбережение – реализация мер, направленных на уменьшение объема используемых энергетических ресурсов, таких как электричество, тепло, вода, газ при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования. Расточительное расходование в повседневной жизни воды, газа, электрической и тепловой энергии является не только дорогим «удовольствием», но и признаком невоспитанности, «дурным тоном». Пересмотрев в нашей повседневной жизни свои привычки и поведение, можно значительно снизить потребность в энергоресурсах. И это вовсе не означает ухудшение жизненного стандарта или отказ от комфорта. Привычка экономить энергию это признак разумного и современного потребителя.
Просмотр содержимого документа
«Энергосбережение »
Урок-проект : «Энергосбережение»
создать условия для углубления знаний учащихся в области энергосбережения, формирования правильного понимания смысла режима ожидания, его положительных и отрицательных сторон
Задачи урока.
Образовательные:
познакомить учащихся с особенностями работы радиотелевизионной аппаратуры в режиме «stand-by»;
формировать практические навыки по расчёту потерь энергии приборами в режиме ожидания;
установить взаимосвязь между экономией энергетических ресурсов и улучшением состояния окружающей среды.
Развивающие:
способствовать формированию научного мировоззрения учащихся;
активизировать познавательную деятельность учащихся;
развивать у учащихся умение работать с учебной информацией, анализировать и систематизировать изучаемый материал, делать выводы.
Воспитательные:
формировать положительное отношение к проблеме экономии энергозатрат;
способствовать воспитанию культуры энергопользования; воспитывать познавательная активность учащихся.
Оборудование: 2 персональных компьютера, имеющим доступ к сети Интернет, мультимедийный проектор, экран, диск с презентацией по теме урока.
(Рекомендуется учащихся класса разбить на две группы).
Вступительное слово учителя.
Использование электричества позволило человечеству создать устройства и приборы, радикально изменившие его жизнь.
Потребность в энергии постоянно увеличивается. Зачастую в пустующих помещениях горят электрические лампы, бесцельно работают конфорки электроплит, светятся экраны телевизоров. Установлено, что 1520% потребляемой в быту электроэнергии пропадает из-за небережливости потребителей.
Простота и доступность электроэнергии породила у многих людей представление о неисчерпаемости наших энергетических ресурсов, притупили чувство необходимости ее экономии.
Между тем, цены услуги на электроснабжения постоянно растут. В связи с этим экономное расходование электроэнергии должно стать нормой жизни для каждой белорусской семьи, каждого человека.
Многие приборы, даже будучи, выключенными, остаются под напряжением и без всякой пользы потребляют электроэнергию. Иногда мы даже не подозреваем, что это происходит – ведь мы выключили прибор не пультом, а используя его основной выключатель. В качестве примера таких приборов можно назвать копировальные аппараты и активные акустические системы.
Электроэнергия практически всегда «просачивается» через те приборы, которые какое-то время не используются, но остаются подключенными к сети, чтобы: их было удобнее включать через пульт дистанционного управления
(телевизоры); они автоматически включались через реле времени (электроплиты,
кофеварки, музыкальные центры и т.д.); принимать сигналы из внешней сети (факсы); проще и быстрее переходить из режима в режим.
Этот вид работы вхолостую, который называют режимом готовности «stand-by», первоначально был задуман как «экономная схема» с сокращенным энергопотреблением.
Учитель: Ребята, а как вы считаете, в каких случаях полезен режим ожидания?
Ответы учащихся:
Когда человек частично или полностью ограничен в движении.
Когда необходимо включить прибор (микроволновую печь, стиральную машину, музыкальный центр и др.) в отсутствие хозяина.
Учитель. Расход электроэнергии приборами, находящимися в режиме ожидания, представлен в таблице 1.
Таблица 1. Затраты электроэнергии приборами находящимися в режиме ожидания
Источник https://orenburg.media/?p=27082
Источник https://v-kosmose.com/fizika/energosberezhenie/
Источник https://kopilkaurokov.ru/fizika/uroki/enierghosbieriezhieniie