مراحل مسار الطاقة الكهربائية

الدرس الأول : مراحل مسار الطاقة الكهربائية

الإشكالية:

تتواجد الطاقة الكهربائية في حياتنا اليومية بشكل دائم حتى إننا نعتبرها ضرورة من ضروريات الحياة إذ نستعملها في تشغيل كل الأجهزة الكهرو منزلية وأجهزة الاتصالات، فماهي الطاقة الكهربائية وماهي المراحل التي تمر بها لتصل إلينا؟

الطاقة:

هي القدرة على القيام بعمل ما أو إحداث تغير ما قد يكون ميكانيكيا مثلا أو كهربائيا.

الطاقة الكهربائية:

هي شكل من أشكال الطاقة، لا ترى بالعين المجردة ولكن يمكن ملاحظة آثارها. وتميز الطاقة الكهربائية بعد مميزات أهمها سهولة نقلها إلى المستهلك وأنها طاقة نظيفة لا تسبب أي تلوث.

مراحل مسار الطاقة الكهربائية:

قبل أن تصل إلينا الطاقة الكهربائي لاستهلاكها تمر بعدة مراحل.

أ‌- الإنتاج:

تنتج الطاقة الكهربائية في محطات إنتاج الطاقة الكهربائية والتي تقوم بتحويل مصادر الطاقة الطبيعية كالوقود والرياح والشمس ... إلخ إلى طاقة كهربائية

وتنقسم هذه المحطات إلى أنواع هي:

1) المحطات المائية:

قوة اندفاع المياه الموجودة في الشلالات والسدود توجَه عبر قنوات إلى العفنات فتقوم بتدويرها هذه العفنات تكون موصولة ميكانيكيا إلى مولد يسمى المنوب وهو يقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية الدورانية إلى طاقة كهربائية

2) المحطات الهوائية:

تقوم الرياح بتدوير المراوح التي تكون موصولة ميكانيكيا المنوب الذي يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.

3) المحطات الحرارية:

تنتج الطاقة الكهربائية في هذه المحطة انطلاقا من الطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق وقوة شديد الاشتعال كالغاز الفحم، البترول…، هذه الحرارة تقوم بتحويل الماء إلى بخار مضغوط يقوم بتدوير عنفة المنوب.

4) المحطات النووية:

تستغل هذه المحطات الطاق النووية الناتجة عن التفاعل النووي لتحويل الماء إلى بخار تحت درجة حرارة وضغط عاليين، ويستعمل البخـار لتشغيل المنوب العنفي، هذا الأخير يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربـائية. تتميز هذه المحطات بمردودها الجيد مقارنة بباقي المحطات

5) المحطات الشمسية:

وهي نوعان:

- محطات بنظام الخلايا الكهروضوئية:

في هذه المحطات يستغل ضوء للشمس ويحول مباشرة إلى تيار كهربائي بواسطة ألواح تحتوي على

خلايا كهروضوئية

- محطات بنظام كهر وديناميكي:

يعتمد مبدأ هذا النظام على تركيز أشعة الشمس بواسطة مرايا نحو نقطة معينة تحتوي على أملاح معدنية فتبخرها هذا البخار يوجه نحو نقطة معينة فيقوم بتدوير عنفة المنوب لتوليد الطاقة الكهربائية.

ب‌- النقل:

من مميزات الطاقة الكهربائية أنها صعبة التخزين وسهلة النقل ولهذا تنقل بعد إنتاجها مباشرة للاستعمال.بعد إنتاج الطاقة الكهربائية بتوترات متوسطة(MT) تنقل بتوترات عالية جدا(THT) وذلك لتفادي الضياعات في الطاقة

تحول الطاقة الكهربائية من توترات متوسطة إلى توترات عالية جدا بواسطة آلة تسمى المحول.

ج‌- التوزيع:

توزع الطاقة الكهربائية على المستهلكين الصغار بنظام أحادي الطور وبتوترات مضبوطة.

يتم ضبطها بواسطة المحول.

المحول: عبارة عن آلة كهربائية تستعمل لرفع أو خفض التوتر

نشاط: من خلال دراستك لمختلف مراحل مسار الطاقة الكهربائية، أكمل المخطط التالي:

د‌- الاستهلاك:

بعد توزيع الطاقة الكهربائية بتوترات مضبوطة حسب طاقة الاستهلاك، تستهلك حسب الاحتياجات على المنشآت والتجهيزات الكهربائية، فتحول إلى أنواع أخرى من الطاقات.

نحقق التجربة التالية: