Единая энергетическая система страны.

Большую экономию при распределении электрической энергии в промышленности дает объединение всех электростанций в единую энергетическую систему. При большой разнице во времени между восточными и западными регионами нашей страны это позволяет сэкономить кВт мощности. То есть вместо строительства электростанций такой мощности можно просто перебросить электрическую энергию в тот район, где потребление в данный момент максимальное. Схематически передача электрической энергии на большие расстояния изображена на рисунке 49.

Рисунок 49. Структурная схема передачи электрической энергии

Наименьшие потери при передаче электрической энергии на большие расстояния возможны при больших напряжениях и малых токах, т.к. мощность потерь . Напряжение в линиях электропередач (ЛЭП) достигает 800 кВ – 1 МВ. При более высоких напряжениях в ЛЭП выгоднее осуществлять передачу электрической энергии на постоянном токе.

Электромагнитное поле и его распространение в пространстве в виде электромагнитных волн.

Изучая взаимосвязь между электрическими и магнитными полями, Максвелл создал теорию электромагнитного поля на основе двух постулатов (утверждений).

1. Переменное магнитное поле создает в окружающем его пространстве вихревое электрическое поле.

2. Переменное электрическое поле создает в окружающем его пространстве вихревое магнитное поле.

Таким образом, во всем пространстве, где происходит изменение полей, одновременно существуют вихревые электрические и магнитные поля, взаимно порождающие и поддерживающие друг друга. Поскольку эти поля неразрывно связаны, их общее поле условились называть электромагнитным полем. Максвелл доказал теоретически, что скорость распространения электромагнитных волн в вакууме равна скорости света в вакууме С≈3 10⁸ м/с. В любой другой среде скорость распространения электромагнитных волн меньше, чем в вакууме в n раз. , где называется абсолютным показателем преломления среды, – скорость электромагнитных волн в какой-либо среде.

Длина электромагнитной волны может быть рассчитана по формуле: , где - частота электромагнитных колебаний

Выясним, как с помощью колебательного контура можно создать электромагнитные волны.

В

Рисунок 50. Колебательный контур L – C

контуре, приведенном на рисунке 50, потери энергии на создание электромагнитных волн в окружающем пространстве очень малы. Энергия сосредоточена в катушке с индуктивностью L и в конденсаторе электроемкостью C. Поэтому такой колебательный контур называют закрытым.

Создание электромагнитных волн называют электромагнитным излучением.

Для интенсивного электромагнитного

излучения необходимо, чтобы изменяющиеся поля охватывали контур со всех сторон. Увеличить излучение контура можно, если разнести обкладки конденсатора (рисунок 51).

Ч тобы еще больше увеличить излучение, русский ученый А.Попов предложил оставить контур прежним, но один конец заземлить, а к другому концу присоединить вертикальный провод со свободным верхним концом. Этот вертикальный провод A Попов назвал снижением.

В

Рисунок 51. Колебательный контур с разнесенными обкладками

настоящее время устройство, которое присоединяют к колебательному контуру для увеличения мощности электромагнитного излучения и для приема электромагнитных волн, называют антенной.

К олебательный контур с антенной называют открытым (рисунок 52).

Рисунок 52. Открытый колебательный контур

контур