Загальна характеристика електричної енергії
Електрична енергія широко використовується в промисловості, на транспорті, в сільському господарстві, побуті.
Широке і різноманітне застосування електричної енергії пояснюється її такими ознаками:
Ø електричну енергію можна отримати з інших видів енергії: механічної, теплової, ядерної, хімічної, променевої;
Ø велика кількість електричної енергії зі швидкістю світла за відносно малих втрат передається на величезні відстані. У наш час діють лінії електропередачі довжиною більше тисячі кшометрів;
Ø електрична енергія легко розподіляється між приймачами практично будь-якими порціями. У техніці зв'язку, автоматиці і вимірювальній техніці використовуються пристрої, потужність яких вимірується одиницями, а то й десятими частками долі ват. Водночас є електричні пристрої (двигуни, нагрівальні установки) потужністю у тисячі і десятки тисяч кіловат;
Ø порівняно легко електрична енергія перетворюється в інші види енергії: механічну, теплову, променеву, хімічну. Перетворення електричної енергії в механічну за допомогою електродвигунів дозволяє найбільш зручно, технічно досконало, найощадніше приводити в рух різноманітні машини і механізми в промисловості, сільському господарстві, транспорті, побуті. Електричні джерела світла забезпечують високу якість штучного освітлення.
Без телевізорів, радіоприймачів, магнітофонів, холодильників, пилососів, пральних машин, електропрасок, електрифікованих кухонних приладів ми вже не уявляємо собі життя. Усе це електрифікація, за допомогою якої людина мільйонноразово збільшила свою силу. Всебічна механізація енергетичної діяльності людини зумовила небачене ускладнення технічних систем і керування ними.
Постала невідкладна потреба мільйонноразового посилення інтелектуальної діяльності людини. Людина здійснила якісний перехід і в цій галузі, винайшовши електронну обчислювальну машину (ЕОМ) — двигун нової науково-технічної революції. Основне її завдання — автоматизація інтелектуальної діяльності людини, а в майбутньому — створення штучного інтелекту.
ЕОМ стали технічною базою інформатики — науки і техніки збирання, передавання й перетворення інформації. Власне, сам комп'ютер є універсальним пристроєм збирання, запам'ятовування та перетворення інформації. Системи інформатики, як і комп'ютери, побудовані на використанні явищ електрики.
Людина поставила собі на службу силу електрики. Але крім благ, які створює електрика, вона є джерелом високої небезпеки, а інтенсивність її використання підвищує загрозу цієї небезпеки. Слід відзначити, що при розробці техніки людина створює її якомога менш небезпечною, створює відповідні засоби захисту від небезпеки, вибирає способи дії з урахуванням небезпеки. Але незважаючи на ці запобіжні заходи, з розвитком електротехніки та зростанням використання електрики небезпека зростає швидше, ніж людська протидія. У чому ж полягає небезпека електрики? Щоб відповісти на це запитання, треба пізнати природу електрики і її вплив на організм людини.
Електрика — сукупність явищ, зумовлених існуванням, рухом і взаємодією електрично заряджених тіл або часток. | |
Електричний струм — це упорядкований (спрямований) рух електрично заряджених часток. | |
Струм у металах зумовлений наявністю вільних електронів, у електролітах — іонів. Звичайно силою, яка викликає такий рух, є сила з боку електричного поля усередині провідника, яке визначається електричною напругою на кінцях провідника.
Наявність електричного струму в провідниках призводить до їх нагрівання, зміни хімічного складу, створення магнітного поля.
Електричні прилади, установки, обладнання, з яким людина має справу, становлять для неї велику потенційну небезпеку, яка визначається тим, що органи чуття людини не можуть на відстані виявити наявність електричної напруги, як, наприклад, теплову, світлову чи механічну енергію. Тому захисна реакція організму виявляється тільки після безпосереднього потрапляння під дію електричного струму. Другою особливістю дії електричного струму на організм людини є те, що струм, проходячи через людину, діє не тільки в місцях контактів і на шляху протікання через організм, а й викликає рефлекторні порушення нормальної діяльності окремих органів (серцево-судинної системи, системи дихання). Третя особливість — неможливість одержання електротравм без безпосереднього контакту із струмопровідними частинами — при переміщенні по землі поблизу ушкодженої електроустановки (у випадку замикання на зешю), ураження через електричну дугу.