1.1. Електрична енергија

Увод

До сада смо се упознали са разним облицима енергије, а помињали смо и електричну енергију. У 8. разреду се из предмета технике изучава електротехника и електроника. Електротехника је грана физике која изучава све везано за електричну енергију, машине и уређаје који користе електричну енергију, законе везане за електричну енергију, итд. Како је електрична енергија широк појам, практичније је говорити о електричној струји, која се у 8. разреду проучава и на часовима физике...

На часовима физике уче се разни закони електротехнике, а на часовима технике учи се о практичној примени тих закона, односно о уређајима и машинама који се праве и раде на принципима тих физичких закона. Зато ваља, пре икаквог говора о електричним уређајима научити неке основне ствари везане за електричну струју.

Електрична струја је усмерено кретање електрона или јона кроз проводник.

Кретање електрона и јона је увек присутно. У сваком тренутку, у сваком материјалу са вишком слободних електрона дешава се ово кретање слободних електрона. Оно је брауновско, хаотично, без икаквог реда и правила и зове се топлотно кретање. Но, ако ово кретање усмеримо тако да се дешава усмерено, онда добијамо електричну струју. Ово усмерено кретање електрона дешава се када на крајевима проводника успоставимо разлику електричних потенцијала (напон).

Струју формирају електрони и јони (цели атоми). У чврстим телима електрична струја формира се усмереним кретањем електрона, у течностима јонима, а у гасовима и јонима и електронима.

Материјали се са гледишта технике деле на проводнике ( проводе електричну струју ) и на изолаторе ( не проводе електричну струју).

Постоје и полупроводници, а о њима ћемо касније.

Дакле, када говоримо о електричној енергији ми заправо говоримо о електричној струји.

Значај електричне енергије

Човеку, као живом бићу електрична енергија је непотребна, и чак је штетна за његово здравље. Уколико човек прими већу количину електричне енергије ( удари га струја напона већег од 50V (волти)) он може и погинути. И поред тога, електрична енергија је најзначајнији облик енергије савременог света.

Зашто?

Човеку електрична енергија као таква није потребна, али му је свакодневно потребна светлосна енергија ( да не седи у мраку) топлотна енергија ( да му није хладно ) и механичка енергија ( да не ради физичке послове, већ да, ако је могуће, одређени рад уместо њега обави машина). Ако има електричне енергије у довољним количинама човек ће имати и све облике енергије који су му потребни. Довољно је да укључи неки електрични уређај који електричну енергију претвара у светлосну, топлотну, или механичку.

Електрична енергија је најзначајнији облик енергије савременог света, зато што:

• је једини облик енергије који може да се преноси на велика растојања без великих губитака,

• се може, употребом одговарајућих електричних уређаја претворити у друге облике енергије.

У 8. разреду говорићемо управо о примени и употреби разних електричних машина и уређаја.

Да би се електрична енергија успешно користила потребно је имати развијен електродистрибутивни систем који чине:

1. извори електричне струје,

2. мрежа преноса електричне струје,

3. потрошачи који су у датом тренутку прикључени на мрежу преноса и троше струју.

Свака држава на свету мора имати развијен електродистрибутивни систем, ако жели да њени потрошачи имају напајање струјом, било да има сопствене изворе струје, било да струју увози од државе која је има за извоз.

Изворе струје у једној држави чине електране.

Преузми или одштампај лекцију ради припреме часа или учења