Zdroje elektrického

1. Zdroje elektrického napětí

2. Luigi Galvani • narodil se 9. září 1737 • Italský přírodovědec a lékař • V laboratoři  si všiml záškubů v končetinách již mrtvých žab, které visely na železném zábradlí, při dotyku s kovem. • V letech 1780-1790 provedl mnoho pokusů s žabími stehýnky,dospěl k správnému závěru, že tyto záškuby způsobuje elektrický proud, domníval se však chybně, že jsou způsobeny jakousi elektřinou živočišnou. • Na pokusy Galvaniho navázal italský fyzik Alessandro Volta, který zjistil, že elektrický proud nepochází z žáby. Jsou-li chemické látky, které jsou obsaženy ve svalech a nervech, umístěny mezi kovové předměty, vyvolávají elektrochemickou reakci a vytvářejí tak elektrický článek Volta pak sestrojil první elektrický článek. Na počest Galvaniho byl bateriemi vytvářený proud nazván galvanickým a obdobně vznikl i název galvanický článek. • Zemřel 4.prosince 1798

3. Galvanický článek Galvanické články využívají chemickou reakci, při níž se uvolňuje energie ve formě elektrického pole. Při chemické reakci má molekula nově vzniklé sloučeniny menší energii než součet energií částí, z nichž vznikla. Galvanických článků existuje mnoho druhů. Některé se dají opakovaně nabíjet, protože elektrochemické děje, které v nich probíhají, jsou vratné. Původní články byly mokré - s tekutým elektrolytem. Dnes se nejvíce používají suché články, jež mají mezi elektrodami pórovitou hmotu nasycenou elektrolytem. Montáž suchých článků je velmi jednoduchá. Suché články by se vlastně měly označovat jako vlhké, protože úplně bez vody by elektrolyt nepůsobil. Princip galvanického článku.Cu - měděná elektroda, Zn - zinková elektroda, I - proud, e - směr elektronů

4. Alessandro Volta • Narodil se 18.února 1745 • Byl to italský fyzik • Dokázal, že jevy pozorované Galvinim jsou způsobeny elektrickým proudem vznikajícím při ponoření dvou různých kovů do elektrolytu • V roce 1793 vytvořil tzv. Voltův sloup, což byl elektrochemický článek, který po následujících mnoho desítek let sloužil jako jediný zdroj elektrického proudu. • Zemřel 5.března 1827

5. Elektrolyty Elektrolyt je kapalina, ve které dochází ke štěpení molekul na ionty záporné aniontya kladné kationty. K rozkladu elektrolytu dochází účinkem stejnosměrného proudu. Elektrické pole mezi elektrodami připojenými ke zdroji napětí způsobí, že se anionty pohybují k anodě (kladná elektroda) a kationty přitahuje katoda (záporná elektroda). Elektrickou vodivost elektrolytu způsobuje uspořádaný pohyb iontů. V elektrolytu se vytváří rovnováha kladných a záporných iontů a elektrolyt navenek působí jako elektricky neutrální. Po dopadu na zápornou elektrodu si z ní kationty doplní chybějící elektrony a vznikne neutrální atom. Anionty při dopadu na anodu svůj náboj odevzdávají. Neutrální částice uvolněné na elektrodách neustále reagují mezi sebou, s elektrolytem nebo i s elektrodami. Elektrolyt má tzv. iontovou vodivost, která umožňuje, že v elektrickém poli mezi elektrodami v elektrolytu prochází proud.

6. Luigi Galvani První obrázek- -První zdroje galvanického proudu: Článek Leclancheův, Bunsenův a Meidringův. Druhý obrázek- - Vyobrazení slavného pokusu s žabími stehýnky

7. Historie Zdrojů elektrického napětí je mnoho druhů. Historicky nejstarším používaným zdrojem je primární (galvanický) článek. Podle arecheologických nálezů v roce 1936 - 1937 se předpokládalo, že k prvnímu použití chemických zdrojů proudu došlo asi před 2000 roky. Z jiných archeologických nálezů z doby asi 2500 let př n. l. však vyplývá, že chemické zdroje proudu mohly být používány pro galvanické pozlacování již asi před 4500 lety. Teprve rozvoj přírodních věd počátkem minulého století vedl k praktické realizaci elektrochemických zdrojů s různými systémy elektrod. U elektrochemických článků se k vytvoření napětí využívá chemické reakce příslušných látek. První galvanický článek, o kterém je zachována dokumentace je Voltův článek, který dosahoval napětí 0,9 V. Další zdokonalení přinesl Léclanchéův článek, který obsahoval zápornou zinkovou elektrodu a kladnou uhlíkovou. Napětí článku dosahovalo 1,45 V. Tento článek můžeme považovat za předchůdce dnešních velmi běžných zinkouhlíkových článků, se kterými se setkáváme v podobě standardní

8. Využití slunce Energie slunečních paprsků dopadajících na Zem je obrovská – 12 000x větší než celosvětová spotřeba paliva.Sluneční paprsky rozptýlené po celé ploše se musejí nejdříve zachytit, jejich energie odebrat a přeměnit na elektřinu nebo teplo do domácností a elektráren.Solární panely se upevňují na sluneční stranu střech domů. Uvnitř skleněné nebo plastově zadní části panelu jsou černé trubice (černá pohltí nejvíc tepla), naplněné vodou.Voda obíhající okruhem se teplem ohřívá a po dosažení zvolené teploty se přečerpá do bojleru.V Evropě je takových zařízení málo. Kromě ohřevu vody je možné solární energii použít i na výrobu elektrické energie. To se ale musí teplota slunečního záření znásobit. K tomu jsou využívány speciální čočky, nebo zrcadla. Ty se pak staví do půlkruhu a odraz slunečního světla je vysíláno směrem k věži, kde v přijímači na vrcholu věže paprsek ohřívá kapalinu uvnitř.Největší elektrárenská věž je v Mohavské poušti u města Barstow v Kalifornii, v oblasti se 300 slunnými dny ročně. Plochu této elektrárny zaplňuje 1818 zrcadel a každé z nich je zaměřeno na bojler ve výšce 78 metrů.V Evropě je největší solární elektrárna ve Francii u města Themis v západních Pyrenejích, která byla dostavěna v roce 1981.V kosmu byla solární energie vyzkoušena na družici Vanguard v roce 1958. Od té doby solární zdroje napájejí každou kosmickou loď.Solární články pracují na principu, který objevil Heinrich Hertz. V roce 1887 si povšiml, že některé sloučeniny po vystavení světlu produkují elektřinu- jev byl pojmenován jako fotoelektrický. Fotoelektrické články jsou pokryty tenkou vrstvou křemene a boru.

9. Využití termálních pramenů S klesající vzdáleností od zemského jádra se teplota snižuje. Jaderné reakce, vyvolané rozpadem radioaktivních prvků nepřetržitě zahřívají jádro Země na 4000° C. To způsobuje, že na dně hlubinných dolů, je větší teplo, než v jejich horních patrech.Na některých místech pod zemským povrchem jsou horniny sálající teplo a díky nim se tvoří horké prameny a gejzíry, nebo páry unikající ze země, které se využívají pro výrobu elektřiny.První geotermální elektrárna byla vybudována v roce 1904 u města Larderello v severní Itálii, kde ze země unikala při teplotách 140° - 260° C pára. Ta se odvedla a použila pro pohon elektrických generátorů.Na Novém Zélandu, Filipínách, v Kalifornii a v Mexiku byly geotermálníelektrárny postaveny na místech s přírodním únikem zemského tepla, ale ve většině případů se místo musí zpřístupnit vrtáním.. V některých případech nemusí jít ani o kapalný stav a postačí horké horniny. Jejich teplo se odebírá v podobě vodní páry, která se tvoří nucenou cirkulací okolo nich.Využití zdroje geotermální energie začíná tím, že se vyhloubí dva vrty, do kterých se čerpá voda. Ta prvním vrtem proudí do skály, protéká jejími štěrbinami a druhým vrtem se vrací zpět na zemský povrch. Uvnitř skály se voda zahřívá až na 200°C. Přechodem do atmosférického tlaku se teplota přemění na páru a pohání turbíny. Tyto granitové horniny v Cornwallu mohou poskytnout tolik energie jako veškeré zásoby uhlí ve Velké Británii.

10. Využití větru Možnosti využití větrné energie jsou obrovské. Podle nedávné studie je možné v Evropě umístit až 400 000 velkých větrných generátorů.Moderní generátory se od původních větrných mlýnů podstatně liší. Na vrcholu vysokého ocelového nebo betonového sloupu jsou upevněny rotory s dvěma až třemi listy. Ty uvádějí do pohybu hřídel, která pohání elektrický generátor. Výkon zařízení závisí na výšce sloupu a velikosti listů, protože s výškou nabývá vítr na intenzitě a větší plocha listu zachytí více větrné energie. Dalším důležitým faktorem je rychlost větru, protože získaný výkon je úměrný třetí mocnině rychlosti.Ipřesto nepotřebují větrné generátory příliš bouřlivé počasí a ani na to nejsou stavěny. Většina pracuje v rozmezí 21 – 97 km/h, tj. mezi silou 3 a silou 9 Beaufortovy stupnice. Při rychlosti větší než 10 se zařízení automaticky vypne.Tyto vertikální větrné generátory se nazývají Darreiovy a mají spoustu dalších výhod. Zařízení přeměňující vítr na elektřinu je umístěn u země, nikoli na vrcholu, čímž je zátěž mnohem menší.Asi největší výhodou větrných turbín je ekologický přínos.

11. Hlavní nabídka • Historie • Využití Vody • Využití Slunce • Využití Termálních Pramenů • Využití Větru

12. Geotermální elektrárna • Geotermální elektrárny využívají tepelné energie nitra Země, uvolňující se radioaktivním rozpadem izotopů v zemském magmatu. Produkují elektřinu na základě parního cyklu přeměnou tepelné (vnitřní) energie páry na mechanickou práci turbogenerátoru a posléze na elektrickou energii.

13. Větrná Energie

14. Využití vody Zařízení přeměňující vodu na elektrickou energii se nazývá vodní elektrárna neboli hydrocentrála.Podle výše spádu se dělí na: hydrocentrály nízkotlaké – do výše spádu 25 metrů bez přívodního potrubíHydrocentrály středotlaké- výše spádu 25-100 metrů s přívodním potrubím.Hydrocentrály vysokotlaké-výše spádu nad 100 metrů Základní typy turbín (zleva: Francisova, Kaplanova, Peltonova).

15. Dlouhé Stráně Přečerpávací elektrárna Dlouhé Stráně Uvedení do provozu-r1996 Instalovaný výkon-650MW Strojovna 2 soustrojí o výkonu 2 x 325 MW pracují v turbínovém, čerpadlovém a kompenzačním provozuReverzní Francisovy turbíny pracují při spádu 534 m Vodní nádrže horní nádrž je umístěna ve výši 1350 m n.m. a má obsah 2,75 mil. m3,dolní nádrž je umístěna ve výši 823 m n.m. s obsahem 3,4 mil. m3