Năng lượng cơ và năng lượng điện Năng lượng cơ và năng lượng điện Nhóm th c hi n: MSSVự ệ Nhóm th c hi n: MSSVự ệ 1.Nguy n h u tuy n 20093065ễ ữ ế 1.Nguy n h u tuy n 20093065ễ ữ ế 2.Tr n vi t toàn 20092777ầ ế 2.Tr n vi t toàn 20092777ầ ế 3.Tr n văn hoàng 20093468ầ 3.Tr n văn hoàng 20093468ầ 4.Vũ đình văn 4.Vũ đình văn I.Các dạng năng lượng trong tự nhiên 1.1Năng lượng là gì? Định nghĩa: là năng lực làm vật thể hoạt động,vật thể chuyển động làm tăng nhiệt độ của vật thể. Trong tự nhiên năng lượng có thể thu được từ nhiều nguồn khác nhau:gỗ than, sức nước,sức gió,địa nhiệt,ánh sáng,mặt trời… Năng lượng có thể chia làm 2 dạng: -năng lượng tái tạo. -năng lượng không tái tạo. 1.2 Năng lượng tái tạo Năng lượng tái tạo là năng lượng từ những nguồn liên tục, có thể tái tạo trong thời gian ngắn được coi là vô tận,khôngthể trở thành cạn kiệt. Các dạng năng lượng tái tạo: -Năng lượng sinh học :là năng lượng trích ra từ nhưng vật liệu hữu cơ: thực vật,chất đốt rắn tái tạo,rác thải đô thị… -Thủy năng: là dạng năng lượng đầy tiềm năng, tận dụng dòng chảy của nước,theo số liệu ,nhân loài mới chỉ khai triển được ¼ tiềm năng kinh tế và 1/6 tiềm năng kỉ thuật của thủy điện -Năng lượng mặt trời : là dạng năng lượng có được từ sự bức xạ mặt trời ,có thể được khai thác dươi dạng nhiệt và điện. -Phong năng: là nguồn năng lương sạch và vô tận,tận dụng sức gió để sản xuất ra điện. -Địa năng: là nguồn năng lượng khai thác từ nhiệt độ cao ở lòng đất do các phản ứng hạt nhân của các hạt uranium;thorium;potassium và do những tấm địa chất ma sát với nhau. -Năng lượng từ động năng hệ Trái đất-Mặt trăng :trường hấp dẫn giữa trái đất và mặt trăng tạo ra hiện tương thủy triều ứng dụng để chuyển động các máy phát điện thủy triều. Một số hình ảnh về sử dụng năng lượng tái tạo Phong năng Nhà máy thủy điện Nhà máy điện thủy triều Nhà máy điện địa nhiệt Pin năng lượng mặt trời 1.3 Năng lượng không thể tái tạo Năng lượng không thể tái tạo là dạng năng lượng có được nhờ sự tích tụ,biến đổi liên tục trong thời gian dài của các nhiên liệu hóa thạch như than đá,dầu mỏ,khí… Các dạng năng lượng không thể tái tạo: -Dầu mỏ :là một hỗn hợp hóa chất hữu cơ ở thể lỏng đậm đặc, phần lớn là những hợp chất của hydrocarbon, thuộc gốc alkane, thành phần rất đa dạng. Dầu mỏ là một dạng nhiên liệu hóa thạch quan trọng, tập trung chủ yếu ở khu vục Trung đông.Ước tính dầu mỏ chỉ có thể khai thác trong 40 năm tới. -Khí thiên nhiên: là hỗn hợp chất khí cháy được, bao gồm phần lớn là các hydrocarbon (hợp chất hóa học chứa cacbon và hyđrô).Ước tính khí thiên nhiên có thể khai thác trong vòng 60 năm tới. -Than đá: là một loại nhiên liệu hóa thạch được hình thành ở các hệ sinh thái đầm lầy nơi xác thực vật được nước và bùn lưu giữ không bị ôxi hóa và phân hủy bởi sinh vật (biodegradation). Thành phần chính của than đá là cacbon, ngoài ra còn có các nguyên tố khác như lưu huỳnh.Than là nhiên liệu được sự dụng rộng rãi nhưng lại là nguồn sinh khí cacbondioxit gây nóng lên toàn cầu nhiều nhất. -Khí than: có nguồn gốc từ than đá được tạo thành trong quá trình họat động của vi sinh vật biến đổi than bùn thành than dươi tác dụng của nhiệt và áp suất.Theo các chuyên gia khí than sẽ trở thành nguôn năng lượng quạn trọng trong tương lai. Khai thác than Khai thác dầu mỏ Nhà máy nhiệt điện Một số hình ảnh về sử dụng năng lượng không tái tạo III.Quá trình biến đổi điện năng thành cơ năng 2.1 Động cơ diện là gì? Động cơ điện là thiết bị điện giúp chuyển điện năng thành cơ năng .Cơ năng được sử dụng rông rãi để làm quay cánh quạt tạo sức đẩy,làm quay bánh công tắc của máy bơm…Động cơ điện được ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực của đỏi sống. 2.2 Động cơ điện hoạt động như thế nào? Hầu hết động cơ điện hoạt động theo cơ chế: dòng điền trong từ trường chịu tác dụng của mọt từ lực nếu dây dẩn được khép mạch ,hai nhánh đối xứng của mạch sẽ chịu tác dụng của các lực ngược chiều nhau theo phương vuông góc với các đường sức từ ,ngẫu lực này tào ra momen làm quay cuộn dây ;các động cơ trên thực tế có một số mạch vòng trên phần ứng để tạo ra các momen đồng đều và tạo ra từ trường nhờ sự sắp xếp hợp lí các nam châm điện. 2.3 Các loại động cơ điện 2.3.1 Động cơ một chiều Động cơ một chiều là động cơ sử dụng nguồn điện một chiều ,được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt yêu cầu momen khởi động cao hoặc yêu càu tăng tốc ở mọt dải tốc độ rộng.Động cơ gồm 3 phần: cục từ,phần ứng và bộ góp. 2.3.2 Động cơ xoay chiều Động cơ xoay chiều là động cơ sử dụng dòng điện đổi chiều theo chu kì ;gồm hai phần điện cơ bản la roto và stato. .Stato là bộ phận đứng yên. .Roto là bộ phận quay lam quay trục của động cơ. 2.3.3 Động cơ đồng bộ Động cơ đồng bộ là động cơ xoay chiều ,hoạt động ở tốc độ không đổi xác định bởi tần số của hệ thống.Động cơ cần dòng điện một chiều để kích thích,có momen khởi động thấp vì vậy nó phù hợp với thiết bị khởi động ở mưc tải thấp . Roto có tốc độ quay bằng tốc độ quay của từ trường quay.Roto có thể được lắp các nam châm vĩnh cửu hoặc dòng kích thích từ một chiều bị giới hạn ở một vị trí nhất định khi xung đối với từ trường khác. 2.3.4 Động cơ không đồng bộ Động cơ không đồng bộ là động cơ rất thông dụng được sử dung trong các thiết bị khác nhau trong công nghiệp.Động cơ gồm có hai loại roto ,một là roto lồng sóc bao gồm các thanh dẫn dày đặt tại các dãy song song.Một loại rôt quấn dây có ba pha hai lớp,cuộn dây cuốn .Stato được ghép từ các vòng dập định hình với các rãnh để chứa các cuộn dây ba pha. 2.4 Các loại thiết bị điện biến đội điện năng thành cơ năng khác Các thiết bị biến đổi đều tuân theo nguyên lí chuyển đổi từ năng lượng điện sang năng lương cơ bằng cảm ứng điện từ được nhà khoa học ngươi Anh là Faraday phát minh năm 1821.Có thể kể tên như máy bơm nước ,quạt điện ,máy tiện,máy khâu,… Động cơ diện Quạt điện Máy tiện Máy bơm Một số thiết bị biến đổi điện năng thành cơ năng 2.5 Hiệu suất của sự chuyển đổi điện năng thành cơ năng -Hiệu suất của động cơ được xác định bởi tổn thất bên trong chỉ có thể giảm bằng cách thay đổi thiết kế động cơ và điều kiện vận hành.Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất động cơ như đã hóa thời gian sử dụng,các thiết bị làm việc dưới công suất định mức;tốc độ của đông cơ còn thấp, - Các giải pháp nâng cao hiệu suất sử dụng điện năng: +Thay động cơ tiêu chuẩn bằng động cơ có hiệu suất cao. +Cần giảm mức non tải( tránh sử dụng động cơ quá lớn) +Chọn công suất động cơ cho tải thay đổi. +Nâng cao chất lượng điện. III.Quá trình biến đổi cơ năng thành điện 3.1 Hiện tượng cảm ứng điện từ Năm 1831, Michael Faraday đã chứng tỏ bằng thực nghiệm rằng từ trường có thể sinh ra dòng điện. Thực vậy, khi cho từ thông gửi qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch xuất hiện một dòng điện. Dòng điện đó được gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. Thí nghiệm Faraday: S đ thí nghi m Faradayơ ồ ệ Khi dịch chuyển nam châm sẽ làm cho từ thông qua cuộn dây biến đổi và sinh ra dòng điên cảm ứng trên cuộn dây . lượng tái tạo là năng lượng từ những nguồn liên tục, có thể tái tạo trong thời gian ngắn được coi là vô tận,khôngthể trở thành cạn kiệt. Các dạng năng lượng tái tạo: -Năng lượng sinh học :là