Ток идет от: Направление электрического тока в цепи и его движение

Что такое возвратный путь тока на печатной плате?

Закарайа Петерсон

|&nbsp Создано: 12 Декабря, 2019 &nbsp|&nbsp Обновлено: 16 Марта, 2020

Знаете ли вы, как определить возвратный путь тока в конструкции платы?

 

Одним из основных аспектов любой электрической схемы является путь возвратного тока. Если на схеме путь, по которому идет ток, чтобы вернуться к полюсу низкого потенциала источника питания, должен быть очевиден, то он может быть не столь очевиден на плате.

По словам великого Эрика Богатина (Eric Bogatin) на докладе PCB West 2019, различия между электрической схемой и топологией платы обитают в пустом пространстве схемы. Иными словами, для  более глубокого понимания того, как ток движется в устройстве, необходимо рассматривать топологию платы.

Геометрия трасс и внутренних слоев является лишь одним из аспектов, который определяет путь возвратных токов в плате. Сам сигнал, в некотором смысле, выбирает собственный возвратный путь. Если конструктор понимает, как геометрия и характеристики сигнала влияют на возвратный путь, становится проще определить возвратный путь для сигналов, не прибегая к использованию 2D- и 3D-анализаторов полей.

Что определяет путь возвратного тока в плате?

Мы говорим, что ток идет по пути наименьшего сопротивления, но это справедливо только для цепей постоянного тока. Для изменяющихся со временем сигналов, возвратный ток следует по пути наименьшего реактивного сопротивления, который также является путем наименьшего полного сопротивления. Это значит, что возвратный путь в плате определяется полным сопротивлением цепи, по которой идет возвратный ток.

Если это звучит неясно, немного рассмотрим структуру современной платы. Ток идет от источника по шине питания или по экранному слою, далее к компонентам и затем к слою земли, по которому он идет обратно к полюсу низкого потенциала источника. У всего этого пути есть некоторое полное сопротивление.

Из базового курса электроники мы помним, что полное сопротивление можно разделить на активную часть (не зависит от частоты) и реактивную (зависит от частоты). На самом деле, любая цепь в реальной печатной плате может вести себя как чисто резистивная, чисто емкостная или чисто индуктивная, в зависимости от геометрии, работы различных компонентов и частоты протекающего через цепь сигнала. Реальные линейные цепи на плате следует моделировать по крайней мере как RLC-цепи, даже если цепь не содержит дискретных конденсаторов или индуктивностей.

Почему цепь на плате работаете как RLC-цепь? Это происходит, поскольку смежные проводники разделены диэлектрической подложкой, что создает некоторую паразитную емкость. Индуктивность возникает, поскольку путь, по которому идет ток, формирует замкнутый контур и подложка обладает некоторой магнитной проницаемостью, поэтому у каждой цепи есть некоторая паразитная индуктивность. Эти паразитное сопротивление и сопротивление по постоянному току вносят свой вклад в полное сопротивление при прохождении сигнала по плате. В совокупности с геометрией трасс и плоскостей, они определяют путь, которому следует сигнал при возврате к источнику питания.

Как частота сигнала влияет на возвратный путь в плате

Чтобы понять, как в плате образуется возвратный путь тока, сначала на простом примере рассмотрим, что происходит с постоянным током. На виде сверху изображения ниже показаны трассы, идущие к микросхеме, на верхней стороне платы. В нижней части изображения показан внутренний слой земли. Два проводника разделены диэлектрической подложкой, что формирует емкость между двумя слоями. Обратите внимание, что символы конденсатора, показанные ниже, не означают наличие дискретных конденсаторов – воспринимайте их как часть модели с сосредоточенными параметрами. Обратите внимание, что это, по сути, причина того, что каждая трасса в плате является линией передачи.

Постоянный ток, который начинается на верхнем слое (в точке +5 V), следует прямо вдоль трассы, что является путем наименьшего сопротивления. После того, как ток покидает микросхему, он входит во внутренний слой через переходное отверстие и идет вдоль слоя земли, после чего возвращается к источнику питания на внешнем слое через другое переходное отверстие. Для постоянного тока реактивное сопротивление между внешним слоем и слоем земли бесконечно (и, соответственно, полное сопротивление), что означает, что ток не проходит прямо на подложку через сосредоточенную емкость. Когда ток переходит на слой земли, он идет по пути наименьшего сопротивления обратно к переходному отверстию. Обратите внимание, что этот путь наименьшего сопротивления является кратчайшим расстоянием (прямая желтая линия) между двумя переходными отверстиями.

 

Возвратный путь тока на плате для постоянного тока

 

Для изменяющихся со временем сигналов (будь то импульс, цифровой или аналоговый сигнал) ситуация иная. Поскольку напряжение и ток меняются со временем, сигнал может наводить ток смещения через сосредоточенную емкость в подложке, и этот ток затем будет идти в слое земли. Активное сопротивление не изменяется с частотой, в отличие от реактивного сопротивления, образованного емкостью подложки. Ток концентрируется под трассой сигнала, которая соответствует пути наименьшего сопротивления.

 

Возвратный путь тока в плате для изменяющихся со временем токов

 

Обратите внимание, что желтые линии, показанные на виде сверху, несколько смещены от трассы сигнала для более ясного представления, и вы можете видеть разницу между этими двумя случаями. Очевидно, ситуация усложняется при большем количестве трасс, компонентов и экранных слоев в плате. На самом деле, возвратный ток имеет примерно гауссово распределение под трассой на высоких частотах (мегагерцы и выше). На средних частотах (десятки килогерц) здесь всё ещё будет некоторый ток, который идет по пути постоянного тока.

Посмотрите статью Брюса Арчамбо (Bruce Archambeault) (рисунки 3-5), чтобы понять, что происходит на средних частотах.

Что насчет возвратных путей смешанных сигналов?

В платах смешанного типа, управление возвратными путями становится еще более важным, поскольку необходимо устранить наведение токов в аналоговой части платы цифровыми сигналами. Разделение топологии на аналоговую и цифровую части имеет большое значение для уменьшения перекрестных помех смешанных сигналов. Тем не менее, всё ещё необходимо прилагать усилия для определения возвратного пути в плате, чтобы предотвращать влияние сигнала любого из типов на чувствительные компоненты. Франческо Подерико (Francesco Poderico) привел отличный урок по тому, как определять возвратные пути в платах смешанного типа в недавней статье.

Если вы разбираетесь в анализе топологии своих проектов, то вам, скорее всего, не нужно запускать моделирование только для того, чтобы определить возвратные пути. Тем не менее, инструменты моделирования и 2D/3D-анализаторы полей всё ещё могут быть полезными и их можно использовать для проверки конструктивных решений и работы различных цепей на плате.

Благодаря мощным средствам проектирования и анализа плат Altium Designer вы можете проводить анализ всех аспектов схем и плат и устранять потенциальные проблемы целостности сигналов, которые возникают в сложных конструкциях плат. Эти средства являются частью унифицированного ядра проектирования, что позволяет проводить важные проверки правил в процессе проектирования. В вашем распоряжении также находится полный набор инструментов планирования производства и формирования документации – вс` в рамках единой платформы.

Вы можете загрузить бесплатную пробную версию Altium Designer и узнать больше о лучших в отрасли средствах создания схем, конструирования и анализа. Поговорите с экспертом Altium, чтобы узнать больше.

переменный ток

читать далее…

Поэтому, наша обыкновенная лампочка(или, например, обогревательный прибор)будет одинаково работать как при переменном напряжении, изменяющегося от нуля до 310В, так и при постоянном напряжении 220В. А 12-вольтовая лампочка будет одинаково светить как от источника переменного напряжения величиной 12В(изменяющегося от нуля до 16,8В), так и от любой батарейки или аккумулятора(а они являются, как известно, источниками постоянного напряжения). Итак, запомните!!!

1)электрический ток(напряжение), который периодически изменяет свое направление и величину, называется переменным током. Любой переменный ток характеризуется в основном своей частотой, амплитудой и действующим значением;

2)приборы, предназначенные для измерения переменного тока, показывают его действующее значение;

3)напряжение измеряют вольтметром(или комбинированным прибором — авометром), ток — амперметром(или комбинированным прибором — авометром). Также ток можно измерять так называемыми токовыми клещами. Служат они для бесконтактного измерения тока — рабочая часть прибора образует кольцо вокруг измеряемого провода и по величине электромагнитного поля, действующего на рабочую часть прибора, выводится информация на его небольшой дисплей о величине протекающего тока. Авометр — это комбинированный прибор(его в простонародье еще называют просто тестером), который полностью в своем техпаспорте называется ампервольтомметром и служит для измерения и тока, и напряжения, и сопротивлений. А цифровые модели могут измерять и частоту напряжения(тока), и емкости конденсаторов и другие вещи — это уж как задумает разработчик;

4)зная значение(действующее) переменного напряжения, всегда можно узнать его максимальное значение(не забудьте — оно меняется по синусоидальному закону). А связь здесь такая —

Umax = 1,4U, где U — действующее значение, а Umax — максимальное значение(амплитуда)… На этом пока всё!

1. Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки

Магнитное поле, как мы выяснили, — это особый вид материи, существующий независимо от нашего сознания. Магнитное поле можно изобразить с помощью линий магнитного поля. А можно ли обнаружить магнитное поле?

Соберём электрическую цепь. Пока ключ не замкнут, ничего с проводником не происходит. Если замкнуть ключ, проводник начнёт двигаться внутрь магнита. Если поменять полюса источника тока, проводник будет двигаться в противоположную сторону.

 

Рис. \(1\). Проводник без тока в магнитном поле

 

Рис. \(2\). Проводник с током в магнитном поле

 

Опыт демонстрирует воздействие магнитного поля на часть проводника, помещённого в поле подковообразного магнита.

1. При отсутствии электрического тока в проводнике он висит неподвижно. Магнитное поле не воздействует на проводник.

2. При замыкании ключа ток идёт от положительного полюса источника напряжения по красному проводу к проводнику. Поле постоянного магнита притягивает проводник. Проводник изменил своё положение.

Магнитное поле обнаруживается по его воздействию на проводник с током.

Движение проводника вызвано действием на него магнитного поля со стороны дугового магнита. Если поменять местами полюсы магнита, проводник меняет направление движения на противоположное.

Экспериментальные факты по обнаружению магнитного поля являются основанием для формулировки зависимости между физическими величинами, которые являются характеристиками электрического и магнитного полей.

На проводник с током, находящимся в магнитном поле, действует сила Ампера, направление которой определяется правилом левой руки.

Правило левой руки для проводника с током

Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь перпендикулярно ей, а четыре пальца указывали направление тока, то отставленный большой палец покажет направление действующей на проводник силы Ампера.

Рис. \(3\). Правило левой руки

 

На направление тока указывает направление движения положительно заряженных частиц. На заряженные частицы, движущиеся в магнитном поле, действует сила Лоренца. Направление силы Лоренца также определяется по правилу левой руки.

Правило левой руки для заряженной частицы, движущейся в магнитном поле
Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно ей, а четыре пальца были направлены по движению положительно заряженной частицы (или против движения отрицательно заряженной частицы), то отставленный большой палец покажет направление действующей на проводник силы.

Если заряженная частица движется вдоль линии магнитного поля, то сила со стороны магнитного поля не действует.

 

Ток в проводниках идет от плюса к минусу, так как за направление тока принято движение

физик Арыков ким болгон​

найдите магнитный поток в соленоиде. Который возникает при силе тока в 30 А и энергии магнитного поля 80 Дж

1)Позволяет ли теорема Гаусса вычислить напряженность поля тела любой формы? 2) Поток ветра напряжения поля может быть как положительным так и отрицат … ельным как это понять

t=50c n=0,5 t=5c n=20 найдите S-?​

на рисунке изображен нейтральный атом некоторого вещества. название вещества, которое состоит из данного вида атомов -……( ответ запиши с маленькой … буквы в именительном падеже)в центре атома находится-.….в состав ядра входят … заряженные протоны и … не имеющие зарядасуммарное количество частиц, из которых состоит атом, равно ….​

1) проммінь світла падає з повітря на поверхню спокійної води. кут падіння променю дорівнює 60°. визначте кут між відбитим і заломленим променями. (n= … 1,33) 2) хлопчик хоче дістати паличкою копійку, що лежить на дні річки. прицілившись, він опускає паличку під кутом 45°. на якій відстані від копійки доторкнеться паличка до дна річки, якщо її глибина 40см (n=1,33) 3) кут падіння світлового променю з повітря на поверхню бензолу 30° визначте кут між поверхнею бензолу і заломленим променем (n=1, 5) 4)світловий промінь падає на плоскопаралельну скляну пластину з легкого крону товщиною 6см. кут падіння 60°. визначте зміщення променя після виходу з пластинки. (n=1,57) 5) на якій відстані від збиральної лінзи,фокусна відстань якої 60см, треба розмістити предмет,щоб його дійсне зображення було зменшене в 2 рази?​

сколько электронов надо сообщить телу чтобы его масса увеличилась на 436,8 мг если масса одного электрона равна m0=9,1*10^(-31) кг. ​

Камень бросают вертикально вверх со скоростью 14 м/с.Считая сопротивление воздуха равным нулю, определи, через какое время после броска камень окажетс … я в наивысшей точке траектории движения.Ответ округли до десятых.(При расчётах прими g= 10 м/с².)

Помогите пожалуйста срочно решить задачу под 3м номером

Предмет знаходиться на відстані 20 см від лінзи, фокусна відстань якої 10 см. Яке зображення дасть лінза? На якій відстані від лінзи воно знаходитемит … ься? Чому дорівнює лінійне збільшення? (9 клас)

«Их интересует, как ток от плюса идет к минусу»

электрошок

Вчера в Моспрокуратуре, расследующей уголовное дело, возбужденное в связи с энергетическим кризисом 25 мая, побывали гендиректор «Мосэнерго» Аркадий Евстафьев и его заместитель по экономике Владислав Назин. Вчера же стало известно о том, что другие руководители «Мосэнерго» дали показания прокурорам в конце прошлой недели прямо на рабочих местах.

Напомним, что 25 мая Генпрокуратура возбудила уголовное дело по фактам злоупотребления служебными полномочиями и халатности, которые привели к энергетической катастрофе. В тот же день дело было передано для расследования в управление по борьбе с экономическими преступлениями Моспрокуратуры, где для этого сформировали оперативно-следственную бригаду из шести следователей и нескольких оперативников столичного ГУВД и МВД РФ. Первым на допросе у нее побывал глава РАО «ЕЭС России» Анатолий Чубайс. В минувший четверг он в течение четырех часов, как сообщили представители защиты и Моспрокуратуры, фактически читал следователям лекцию о работе возглавляемой им энергокомпании, но так и не смог ответить на главный вопрос — почему произошла авария. По мнению господина Чубайса, это может сделать только спецкомиссия, параллельно с Моспрокуратурой проводящая расследование инцидента.

Очевидно не удовлетворившись ответами главного энергетика страны, следователи провели выемки документов в РАО «ЕЭС России» и «Мосэнерго», а вчера вызвали на допрос сразу двух топ-менеджеров последней компании: ее гендиректора Аркадия Евстафьева и его заместителя по экономике Владислава Назина. Они прибыли в Моспрокуратуру к трем часам дня. Однако следователи Лопаткин и Никитин, объяснив топ-менеджерам «Мосэнерго», какие сведения они рассчитывают от них получить, попросили Владислава Назина подождать, а сами стали допрашивать его шефа.

Выйдя из прокуратуры, господин Назин отправился в расположенный неподалеку винный супермаркет «Ароматный мир». Там у стойки немецких вин его и опросил корреспондент Ъ.

— Когда вас будут допрашивать?
— Не знаю, я ожидаю своей очереди.
— А о чем хотят спросить?

— Они интересуются всем: какова структура «Мосэнерго», откуда приходят деньги, как они расходуются. Их интересует буквально все — вплоть до того, как ток от плюса идет к минусу.

Финансовый вопрос был затронут не случайно. Следствие, видимо, пытается выяснить, не мог ли привести к аварии на электроподстанции «Чагино» (с этого и началась энергокатастрофа) износ оборудования, вызванный недофинансированием.

Через четыре часа, снова встретив господина Назина у здания Моспрокуратуры, корреспондент Ъ выяснил, что замглавы «Мосэнерго» все еще к следователям не попал. А вот в допросе Аркадия Евстафьева объявили перерыв для того, чтобы, как выразился его коллега, «съесть булочку, кофе выпить и покурить».

Допрос главы «Мосэнерго» продолжался до позднего вечера, в результате встречу господина Назина со следователями пришлось перенести на сегодняшнее утро.

— Меня допрашивали как свидетеля,— выйдя в 22 часа к журналистам, сообщил господин Евстафьев.— Вопросы задавались по всей структуре «Мосэнерго», как она работает… Допрос прошел в спокойном, конструктивном ключе. При этом я не исключаю повторных вызовов в прокуратуру. Я к этому отношусь совершенно спокойно.

Когда господину Евстафьеву напомнили о том, что, комментируя энергокатастрофу в США, он два года назад заявлял, что в Москве такое произойти не может, глава «Мосэнерго» сказал, что за это время структура потребления электроэнергии изменилась: «В Москве и области она ежегодно возрастает на 5%». Господин Евстафьев также отметил, что дивиденды, которые предполагалось выплатить акционерам «Мосэнерго», будут направлены на финансирование ремонтных работ после аварии. Говорить же о причинах аварии, по его мнению, еще рано.

В пресс-службе Моспрокуратуры также сообщили, что «это не последняя встреча Аркадия Евстафьева со следователями».

«В ходе допроса,— говорилось в распространенном пресс-службой сообщении,— Евстафьеву задавались вопросы, касающиеся круга обязанностей и зон ответственности среди руководителей ‘Мосэнерго’. Кроме того, выяснялись вопросы обеспечения безаварийной работы и порядка осуществления контроля технического состояния оборудования, наличия системы мониторинга и прогноза аварийных ситуаций, а также другие вопросы в рамках расследования по фактам массового отключения электроэнергии, повлекшего за собой тяжкие последствия в виде длительной приостановки и дезорганизации работы предприятий, организаций и учреждений, в том числе отвечающих за жизнеобеспечение граждан».

Вчера же в пресс-службе «Мосэнерго» сообщили, что на допросе в Моспрокуратуре побывал и первый заместитель — главный инженер компании Игорь Горюнов. Кроме того, следственные действия были проведены в «Мосэнерго»; на вопросы сотрудников прокуратуры ответили начальники отделов экономики, финансов, обеспечения безопасности работы подстанций и отдела снабжения. «А в конце прошлой недели были изъяты и некоторые документы»,— сообщили Ъ в пресс-службе компании.

ВЛАДИСЛАВ Ъ-ТРИФОНОВ, ЮРИЙ Ъ-СЕНАТОРОВ

«Дом-2» перезапустили на другом телеканале — РБК

Вести ток-шоу под названием «Дом-2. Новая любовь» будут Ольга Бузова, Ксения Бородина, Ольга Орлова, Влад Кадони и Андрей Черкасов

Фото: Митя Алешковский / ТАСС

Реалити-шоу «Дом-2» снова выйдет в эфир на телеканале «Ю», который входит в холдинг «Медиа-1», 19 апреля в 22:00 мск. Об этом говорится в сообщении телеканала.

«Канал «Ю» и ООО «Солярис промо продакшн» заключили сделку на показ известного реалити-шоу «Дом-2». Проект займет большой двухчасовой вечерний слот и часовой утренний слот телеканала с 19 апреля 2021 года», — сообщила пресс-служба канала.

Проект выйдет под названием «Дом-2. Новая любовь». Его ведущими будут Ольга Бузова, Ксения Бородина, Ольга Орлова, Влад Кадони и Андрей Черкасов.

Шоу «Дом-2» закрылось после 16 лет эфира

О закрытии реалити-шоу «Дом-2» после 16 лет в эфире телеканал ТНТ сообщил 18 декабря. «Мы с сожалением и ностальгией провожаем «Дом-2». Последний двухчасовой выпуск шоу выйдет перед Новым годом — 30 декабря в 22:00. Мы безмерно благодарны всем участникам шоу, которые учили страну любить на собственных ошибках», — заявил тогда гендиректор ТНТ Роман Петренко.

«Связывали, подвешивали, обливали водой и били током». В Иркутске расследуют пытки над заключенными

3 марта 2021

Автор фото, Mikhail Metzel/TASS

16+

Начальника исправительной колонии №6 по Иркутской области задержали по делу об издевательствах над 31-летним заключенным, сообщается на сайте регионального управления СКР.

Ему предъявили обвинение в превышении должностных полномочий с причинением тяжких последствий. Наказание по этой статье — от трех до десяти лет лишения свободы.

Как сообщили в Следственном комитете, задержанного начальника колонии допросили, свою вину он не признает. Следствие попросит суд заключить его под стражу.

Также иркутское управление СКР сообщило о задержании начальника оперативного отдела СИЗО-1 по Иркутской области. Ему предъявлено обвинение по той же статье УК — «превышение должностных полномочий».

Как считает следствие, по вине начальника отдела здоровью осужденного, находившегося в следизоляторе, был нанесен тяжкий вред.

СКР не назвал фамилию задержанного начальника колонии, но СМИ предположили, что речь идет о подполковнике Владимире Горелове. Именно он фигурирует в открытых источниках как начальник иркутской ИК-6.

Ранее региональное управление ФСИН сообщило, что начальника ИК-6 отстранили от работы после сообщений о сексуальном насилии в колонии в отношении одного из осужденных.

«Порвали Коран, засунули в задний проход швабру»

ФСИН уточняет, что начальника ИК-6 задержали по делу об издевательствах, совершенных заключенными ИК-6 в отношении осужденного Бакиева.

О том, что Тахиржон Бакиев подвергся пыткам со стороны других заключенных ИК-6, в конце февраля сообщила правозащитная организация Gulagu.net.

По ее данным, в октябре 2020 года Бакиева перевели в ИК-6 из ангарской ИК-15, где весной произошел бунт.

В январе 2021 года осужденные ИК-6, сотрудничающие с администрацией, «по надуманным причинам устроили конфликт, оскорбляли мусульманина Бакиева, порвали Коран, который он читал», писала Gulagu.net.

После этого, по ее данным, Бакиев обратился за помощью к администрации колонии, но двое оперативников связали его скотчем и вернули в отряд, где другие осужденные стали его избивать и пытать уже в присутствии сотрудников колонии.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Бунт в ИК-15 Ангарска вспыхнул в апреле 2020 года. Причиной стали издевательства над заключенными

После избиения четверо осужденных силой удерживали Бакиева, а еще двое «избивали его доской и засунули в задний проход Бакиева швабру, повредив ему внутренние органы и причинив тяжкий вред здоровью». После этого Бакиева бросили под нары и закрыли сумками, чтобы его не было видно, сообщили правозащитники.

По их информации, Бакиев пролежал там двое суток, во время проверок при перекличке его имя называли другие осужденные. В Gulagu.net об этом узнали от источника в колонии, который позвонил на горячую линию организации.

Для просмотра этого контента вам надо включить JavaScript или использовать другой браузер

Подпись к видео,

«Нас будут убивать». В колонии Ангарска начался бунт

Правозащитники передали эту информацию в управление собственной безопасности ФСИН и генпрокуратуру. Сотрудники УСБ ФСИН нашли Бакиева под нарами, его срочно госпитализировали для проведения операции. Двое оперативников, избивших и вернувших его в отряд, были задержаны.

25 февраля ФСИН отчиталась, что после сообщений о пытках в отношении Бакиева были возбуждены девять уголовных дел — как против сотрудников колонии, так и против заключенных. Сколько человек проходят подозреваемыми по этим делам, в ведомстве не уточнили.

«Засунули кипятильник в задний проход, и он в нём взорвался»

Начальника оперативного отдела иркутского СИЗО-1 задержали после сообщений о пытках в изоляторе 30-летнего осужденного Кежика Ондара, уточнили во ФСИН.

Информацию о пытках в отношении Ондара в конце декабря также обнародовала организация Gulagu.net, к которым на горячую линию обратилась сестра осужденного.

По информации правозащитников, осужденный за кражу Ондар, как и Бакиев, содержался в ангарской ИК-15, но после бунта в колонии его перевели в иркутское СИЗО-1. Там его «поместили в «пресс-хату», где к нему были применены жесточайшие пытки».

«Кежика длительное время жестоко избивали и пытали в «пресс-хате» СИЗО-1, связывали, подвешивали, обливали водой и били электрическим током напряжением 220 вольт, издевались, сутками держали его привязанным, нанесли увечье (то ли отрезали) половому члену, изнасиловали, засунули кипятильник в задний проход, и он в нём взорвался, повредили ему прямую кишку», — приводят правозащитники слова сестры Ондара.

Изданию «Сибирь.Реалии» она рассказала, что в СИЗО от ее брата пытались добиться признания в участии в апрельском бунте в ангарской ИК-15. «Он действительно там сидел, но в день бунта был в карцере, то есть вообще один находился — конечно, он никак не мог в нем участвовать», — сказала сестра.

Когда она обратилась в Gulagu.net, ее брат, по ее словам, находился в тяжелом состоянии, ему сделали две операции на кишечнике, после случившегося он стал инвалидом.

Пытки в ярославской колонии

Также в среду правоохранительные органы задержали еще одного подозреваемого по делу о пытках в ярославской ИК-1. Им оказался сотрудник колонии, который работал там в должности младшего инспектора, сообщили Интерфаксу в ярославском управлении СКР.

По данным фонда «Общественный вердиркт» (признан в России иноагентом), задержанного зовут Игорь Камиронов. Следствие будет ходатайствовать о его аресте.

По версии следствия, он избивал дубинкой заключенного Цагалаева в классе воспитательной работы ИК-1, рассказали в фонде.

Уголовное дело о превышении должностных полномочий (статья 286 УК) было возбуждено после того, как «Новая газета» 23 февраля опубликовала несколько видео с избиениями заключенных в ИК-1.

На одном из роликов сотрудники колонии избивали дубинками осужденного гражданина Грузии Важу Бочоришвили, заставив его перед этим полуголым лечь на стол. Как сообщалось, инцидент произошел в апреле 2017 года. По данным газеты, затем его отправили в штрафной изолятор, где у него открылось кровотечение.

После этого Бочоришвили в тяжелом состоянии перевели в больницу города Рыбинска, где ему диагностировали тяжелое поражение печени. Вскоре он скончался в рыбинской больнице. До освобождения ему оставалось полтора года, а осужден он был на три с половиной.

На другом ролике показано, как сотрудники колонии избивают другого осужденного, который попросил не называть его имени. Позже стало известно, что его зовут Абубакар Цагалаев. По данным газеты, инцидент произошел за две недели до его освобождения, а после выхода из колонии он попал в больницу, где провел две недели.

Через несколько дней после публикации видеозаписей в СКР сообщили о задержании двух действующих сотрудников ярославской ИК-1 — младшего инспектора отдела безопасности Александра Семёнова и старшего инспектора отдела хозобеспечения колонии Ивана Коковина.

По данным «Общественного вердикта», чей адвокат Ирина Бирюкова представляет интересы потерпевших, оба сотрудника подозреваются в участии в избиении Цагалаева. Задержанных отправили под домашний арест.

Это не первое уголовное дело, заведенное после сообщений о пытках в ИК-1 по Ярославской области. В 2018 году «Новая газета» опубликовала видео пыток заключенного Евгения Макарова, после чего СК возбудил дело о превышении сотрудниками ФСИН должностных полномочий.

В ноябре 2020 года суд оправдал бывшего врио начальника ИК-1 и его заместителя по этому делу. Другие 13 обвиняемых были признаны виновными и получили от 3 до 4 лет и трех месяцев колонии. Сторона обвинения запрашивала для них по семь лет лишения свободы.

Откуда берется статическое электричество и как оно работает

Статическое электричество — неотъемлемая часть повседневной жизни. Это повсюду вокруг нас, иногда забавное и очевидное, например, когда волосы встают дыбом, иногда скрытые и полезные, как когда они запряжены электроникой в ​​вашем мобильном телефоне. Сухие зимние месяцы — высокий сезон для досадного недостатка статического электричества — электрических разрядов, подобных крошечным ударам молнии, всякий раз, когда вы касаетесь дверных ручек или теплых одеял, только что вынутых из сушилки для белья.

Статическое электричество — одно из старейших научных явлений, которые люди наблюдали и описывали. Греческий философ Фалес Милетский сделал первый отчет; в шестом веке до нашей эры. Он отметил, что если натереть янтарь достаточно сильно, к нему начнут прилипать мелкие частицы пыли. Триста лет спустя Теофраст продолжил эксперименты Фалеса, натерев различные виды камней, а также обнаружил «силу притяжения». Но ни один из этих натурфилософов не нашел удовлетворительного объяснения увиденному.

Прошло еще почти 2000 лет, прежде чем было впервые придумано английское слово «электричество», основанное на латинском «electricus», что означает «подобный янтарь». Некоторые из самых известных экспериментов были проведены Бенджамином Франклином в его стремлении понять основной механизм электричества — что является одной из причин, почему его лицо улыбается от 100-долларовой банкноты. Люди быстро осознали потенциальную пользу электричества.

Конечно, в 18 веке люди в основном использовали статическое электричество в фокусах и других представлениях.Например, «эксперимент с летающим мальчиком» Стивена Грея стал популярной публичной демонстрацией: он использовал лейденскую банку, чтобы зарядить молодежь, подвешенную на шелковых шнурах, а затем показывал, как он может переворачивать страницы книги с помощью статического электричества или поднимать небольшой объекты, просто используя статическое притяжение.

Опираясь на идеи Франклина, в том числе его осознание того, что электрический заряд бывает положительным и отрицательным, и что общий заряд всегда сохраняется, мы в настоящее время понимаем на атомном уровне, что вызывает электростатическое притяжение, почему оно может вызывать мини-молнии и как использовать то, что может доставлять неудобства, в различных современных технологиях.

Что это за крошечные искры?

Статическое электричество сводится к силе взаимодействия между электрическими зарядами. В атомном масштабе отрицательные заряды переносятся крошечными элементарными частицами, называемыми электронами. Большинство электронов аккуратно упаковано внутри материи, будь то твердый и безжизненный камень или мягкая живая ткань вашего тела. Однако многие электроны также находятся прямо на поверхности любого материала. Каждый материал удерживает эти поверхностные электроны со своей собственной характеристической силой.Если два материала трутся друг о друга, электроны могут вырваться из «более слабого» материала и оказаться на материале с более сильной силой связи.

Этот перенос электронов — то, что мы называем искрой статического электричества — происходит постоянно. Печально известные примеры — это дети, скатывающиеся с горки на игровой площадке, шаркающие ноги по ковру или кто-то, снимающий шерстяные перчатки, чтобы пожать руку.

Но мы чаще замечаем его действие в засушливые зимние месяцы, когда воздух имеет очень низкую влажность. Сухой воздух является электрическим изолятором, а влажный воздух — проводником. Вот что происходит: в сухом воздухе электроны захватываются на поверхности с большей силой связи. В отличие от влажного воздуха, они не могут найти путь обратно к поверхности, откуда они пришли, и они не могут снова сделать распределение зарядов однородным.

Статическая электрическая искра возникает, когда объект с избытком отрицательных электронов приближается к другому объекту с меньшим отрицательным зарядом — и избыток электронов достаточно велик, чтобы электроны «подпрыгивали».«Электроны текут от того места, где они скопились — например, на вас после того, как вы прошли по шерстяному ковру — к следующему предмету, с которым вы соприкасаетесь, не имеющему избытка электронов — например, к дверной ручке.

Когда электронам некуда деться, заряд накапливается на поверхности, пока не достигнет критического максимума, и разрядится в виде крошечной молнии. Дайте электронам место для движения — например, вытянутый палец — и вы наверняка почувствуете удар.

Сила Mini Sparks

Хотя иногда это раздражает, величина заряда статического электричества обычно довольно мала и довольно невинна.Напряжение может примерно в 100 раз превышать напряжение типичных розеток. Однако об этих огромных напряжениях не о чем беспокоиться, поскольку напряжение — это всего лишь мера разницы в зарядах между объектами. «Опасная» величина — это ток, который показывает, сколько электронов течет. Поскольку обычно в статическом электрическом разряде передается всего несколько электронов, эти разряды довольно безвредны.

Тем не менее, эти маленькие искры могут быть фатальными для чувствительной электроники, например, аппаратных компонентов компьютера.Небольшого тока, переносимого всего несколькими электронами, может быть достаточно, чтобы случайно их поджарить. Вот почему работники электронной промышленности должны оставаться «заземленными». Быть заземленным означает просто поддерживать проводное соединение с землей, что для электронов выглядит как «дом» по пустой магистрали. Заземлиться легко, прикоснувшись к металлическому компоненту или держа ключ в руке. Металлы — очень хорошие проводники, поэтому электроны с радостью отправляются туда.

Более серьезная угроза — электрический разряд вблизи горючих газов.Вот почему желательно заземлить себя, прежде чем прикасаться к насосам на заправочных станциях; Вы не хотите, чтобы случайная искра воспламенила паразиты бензина. Или вы можете приобрести антистатический браслет, который широко используется рабочими в электронной промышленности для безопасного заземления людей перед тем, как они начнут работать с очень чувствительными электронными компонентами. Они предотвращают накопление статического электричества с помощью проводящей ленты, которая обвивается вокруг вашего запястья.

В повседневной жизни лучший способ уменьшить накопление заряда — это использовать увлажнитель, чтобы увеличить количество влаги в воздухе.Также большое значение может иметь поддержание влажности кожи с помощью увлажняющего крема. Сушильные салфетки предотвращают накопление заряда во время сушки одежды, нанося небольшое количество смягчителя ткани на ткань. Эти положительные частицы уравновешивают свободные электроны, а эффективный заряд сводится к нулю, а это означает, что ваша одежда не выйдет из сушилки липкой и прилипшей друг к другу. Вы можете натереть ковры кондиционером для белья, чтобы предотвратить накопление заряда. И последнее, но не менее важное: одежда из хлопка и обувь на кожаной подошве — лучший выбор, чем шерстяная одежда и обувь на резиновой подошве, если у вас действительно есть статическое электричество.

Использование статического электричества

Несмотря на неудобства и возможные опасности статического электричества, оно определенно имеет свои преимущества.

Многие повседневные применения современных технологий в значительной степени зависят от статического электричества. Например, аппараты и копировальные аппараты Xerox используют электрическое притяжение для «приклеивания» заряженных частиц тона к бумаге. Освежители воздуха не только создают приятный запах в комнате, но и действительно устраняют неприятные запахи, снимая статическое электричество с частиц пыли, тем самым устраняя неприятный запах.

Точно так же в дымовых трубах современных заводов используются заряженные пластины для уменьшения загрязнения. По мере того, как частицы дыма поднимаются вверх по дымовой трубе, они собирают отрицательные заряды от металлической сетки. После зарядки они притягиваются к пластинам на других сторонах дымовой трубы, которые заряжены положительно. Наконец, заряженные частицы дыма собираются на поддоне с собирающих пластин и могут быть утилизированы.

Статическое электричество также нашло свое применение в нанотехнологиях, где оно используется, например, для улавливания одиночных атомов лазерными лучами.Затем этими атомами можно манипулировать для любых целей, например, в различных вычислительных приложениях. Еще одно захватывающее применение в нанотехнологиях — это управление наношариками, которые с помощью статического электричества можно переключать между надутым и свернутым состоянием. Эти молекулярные машины однажды смогут доставлять лекарства в определенные ткани тела.

Статическое электричество прошло два с половиной тысячелетия с момента его открытия. Тем не менее, это любопытство, неприятность, но также доказано, что это важно для нашей повседневной жизни.

---

Себастьян Деффнер — доцент кафедры физики Университета Мэриленда, округ Балтимор. Соавтором этой статьи является Мухаммед Ибрагим, системный инженер компании, занимающейся разработкой экологического программного обеспечения. Он проводит совместное исследование с доктором Себастьяном Деффнером по уменьшению вычислительных ошибок в квантовой памяти. Эта статья переиздана из The Conversation по лицензии Creative Commons. Прочтите оригинальную статью.

ток | Национальное географическое общество

Ток — это устойчивое, предсказуемое движение жидкости внутри большего тела этой жидкости.Жидкости — это материалы, способные течь и легко менять форму. Самая известная природная жидкость — это вода. Но воздух тоже считается жидкостью. Электричество также может течь как ток.

Воздушные потоки текут в атмосфере, слое воздуха, окружающем Землю. Водные течения текут в реках, озерах и океанах. Электрические токи протекают по линиям электропередач или в виде молний.

Воздушные потоки

Движущийся воздух называется ветром. Воздушные течения — это ветры, которые движутся речным потоком в определенном направлении.Восходящие тепловые потоки — это слабые потоки, вызванные подъемом теплого воздуха. Птицы, такие как орлы или калифорнийские кондоры, часто летают на этих восходящих потоках высоко в небо. Реактивные потоки — это быстро движущиеся холодные течения, которые кружат над Землей высоко в атмосфере.

Воздушные потоки вызваны неравномерным нагревом Земли солнцем. Когда солнечный свет падает на Землю, он нагревает одни области, особенно тропики, больше, чем другие. Поскольку поверхность Земли нагревается, она нагревает воздух прямо над ней. Нагретый воздух расширяется и становится легче окружающего воздуха.Он поднимается, создавая поток теплого воздуха. Затем более холодный и тяжелый воздух выталкивается, чтобы заменить теплый воздух, образуя поток холодного воздуха.

Некоторые воздушные потоки знакомы. Ветры Санта-Ана — это сезонные (осенние) явления в южной Калифорнии. Эти теплые и сухие течения дуют из пустыни Мохаве и Большого бассейна в сторону Тихого океана. Реактивные потоки знакомы альпинистам, поднимающимся на Эверест, самую высокую точку Земли.

Вершина Эвереста фактически пересекает струйный поток, создавая ледяные ветры на вершине мира.

Водотоки

Речное течение — это вода, движущаяся в реке. Реки текут от высоких точек к более низким и в конечном итоге спускаются к большему водоему. Сила тяжести, заставляющая воду течь вниз, создает речные течения.

Многие факторы влияют на силу речных течений. Речные течения зависят от объема или количества воды, протекающей в реке. Крутизна реки, текущей к месту назначения, может повлиять на ее течение.Крутизна реки называется уклоном ее течения. Рельеф русел также влияет на его течения. Топография относится к поверхностным особенностям местности. Топография русел рек может включать отмели, бассейны и плотины.

Река Нил течет на север от возвышенностей Африки к югу от Сахары в низменные районы Египта у Средиземного моря. Течения Нила набирают силу по мере увеличения объема воды, особенно там, где сливаются Голубой Нил (начинающийся в Эфиопии) и Белый Нил (начинающийся в Танзании).Асуанская плотина на юге Египта серьезно сокращает и контролирует течение течения реки Нил.

Океанские течения — это большие потоки воды, текущие как у поверхности океана, так и далеко под ней. Преобладающие ветры (воздушные течения), которые дуют над частями океана, толкают воду, создавая поверхностные течения. Ветры также могут способствовать апвеллингу или течениям, которые перемещают холодную, богатую питательными веществами воду со дна океана на поверхность.

Вращение Земли с запада на восток заставляет океанические течения отклоняться вправо к северу от экватора и налево к югу от экватора.Этот поворот, известный как эффект Кориолиса, заставляет поверхностные токи течь по часовой стрелке по круговой схеме в северном полушарии и против часовой стрелки в южном полушарии.

Различия в плотности морской воды также вызывают океанические течения. Плотность воды зависит от ее температуры и солености или солености. Чем холоднее и соленее вода, тем она плотнее и тяжелее. Холодная плотная вода имеет тенденцию тонуть и течь под более теплой и легкой водой, создавая течение. Сила океанских течений измеряется в сверхдрупах (SVAIR-drups), названных в честь норвежского океанолога.

Гольфстрим — одно из самых известных океанских течений в мире. Это теплое течение течет из Мексиканского залива, вокруг американского штата Флорида, вверх по восточному побережью США и Канады, прежде чем пересечь Атлантический океан. Гольфстрим очень мощный. Из-за Гольфстрима северная Европа теплее, чем любая другая область на ее широте, включая Аляску и Россию.

Электрические токи

Электричество — это поток электронов.Электроны — это части атомов, из которых сделано все. По этой причине почти любая поверхность может быть электрической при правильных условиях.

Электричеству нужен проводник. Металлы, такие как медь, являются хорошими проводниками электричества в домах и на предприятиях. Одежда, ковры и люди могут быть проводниками токов статического электричества. Сила электричества измеряется в амперах (амперах).

Космический вакуум действительно может быть проводником. Солнечный ветер — это поток электричества от солнца.Солнечный ветер течет до самого края солнечной системы. На Земле солнечный ветер блокируется атмосферой. Мы можем видеть влияние солнечного ветра в виде северного и южного сияния, ярких цветных полос, которые иногда появляются в небе возле Северного и Южного полюсов.

Как электричество заставляет вещи работать ›Основы Берни (ABC Science)

Основы Берни

Без электричества наши приборы представляют собой куски пластика и металла. Но что на самом деле делает электричество? Как это работает?

Берни Хоббс

Что происходит в тех проводах, от которых наши обогреватели нагреваются, а вентиляторы работают? (Источник: iStockphoto)

Мы пользуемся им каждый день, но большинство из нас не понимают, как электричество заставляет вещи работать.Что происходит в проводах, которые заставляют двигатели двигаться, а нагреватели нагреваются?

Будь то тостер или электромобиль, все, что делает электричество, сводится к одному: что происходит, когда вы учите электронов танцевать на линии.

Когда электроны вынуждены двигаться синхронно, они могут выделять тепло и — что еще более впечатляет — превращать провод, в котором они движутся, в магнит. Тепло может вскипятить воду и заставить светиться лампочки, а магниты могут заставить вещи двигаться. И эти две уловки лежат в основе «магии» каждого электрического прибора.наверх

Организация электронов

Электроны, от которых звенят наши приборы, находятся в проводах, составляющих электрические цепи.

Провода сделаны из металла, и в металлах всегда есть свободные электроны, которые бегают по ним. Но если вы можете заставить эти электроны двигаться организованным образом, у вас будет течь электрический ток. Вот и все, что есть электрический ток — электроны движутся организованно.

Энергия для организованного движения электронов поступает либо от батареи, либо от генератора.

Когда батарея упорядочивает электроны, они все движутся в одном направлении одновременно — батарея прокачивает электроны по проводам цепи от отрицательного вывода к положительному. Поскольку все они идут в одном направлении, это называется постоянного тока (DC) .

Электрогенераторы на электростанциях организуют электроны несколько иначе. Они накачивают электроны, но меняют направление, которое они накачивают 100 раз в секунду.Таким образом, вместо того, чтобы двигаться в одном направлении, как в цепи постоянного тока, электроны остаются в значительной степени там, где они есть, и постоянно покачиваются вперед и назад. Если бы вы могли видеть внутри шнура питания, когда прибор включен, можно было бы подумать, что электроны только что научились танцевать на линии — все они постоянно синхронно делают один шаг вперед и один шаг назад. Постоянно меняющееся направление — вот что стоит за его названием: переменного тока (AC) .

Итак, ток — это просто электроны, которые организованно движутся по цепи.наверх

Горячие вещи

Все провода немного нагреваются, когда через них проходит ток, потому что, перемещаясь по проводу, электроны сталкиваются с атомами металла. И всякий раз, когда они проникают в атом, энергия движущихся электронов выделяется в виде тепла.

Мы используем медь для электропроводки, потому что по ней легко перемещаться электроны, поэтому не слишком много энергии тратится впустую в виде тепла. Но если вам нужно тепло, скажем, для вашего фена / тостера / электрического кувшина, его очень легко достать.Вам просто нужно использовать немного металла, через который электронам действительно трудно проходить, например, никель.

Нагревательные элементы, подобные тем, что используются в тостерах или фенах, представляют собой кусочки проволоки, изготовленные из сплава никель / хром, который называется нихром. Пропустите ток через нихром, и вы получите серьезный нагрев. В то время как электроны в медных проводах могут легко перемещаться, электроны в нихромовом элементе постоянно сталкиваются с атомами никеля и хрома и выделяют тепло повсюду.наверх

Запуск двигателей

Каждый прибор с движущимися частями более сложным, чем выдвижной тостер, имеет электродвигатель. И хотя на них работают тысячи различных устройств, электродвигатели на самом деле делают одно — они вращаются, когда вы включаете питание. И все, что к ним прикреплено — например, лопасти вентилятора, колеса или стиральные ванны — тоже вращается.

Вращение происходит только при протекании тока — когда электроны в проводе объединяются в ток.наверх

Электричество и магнетизм… говорят о взаимозависимости

Каждый электрон похож на крошечный слабый магнит. Большинство электронов существуют парами и нейтрализуют магнитные свойства друг друга. Но у некоторых материалов, таких как железо, есть неспаренные электроны вокруг своих атомов. И если вы можете заставить эти неспаренные электроны выровняться так, чтобы все их магнитные поля были направлены в одном направлении, ваш кусок железа внезапно стал магнитом. Именно это и происходит, когда вы поглаживаете иглу или скрепку магнитом — магнитное поле вокруг вашего магнита вытягивает некоторые из неспаренных электронов в игле в линии, так что весь их мини-магнетизм складывается в полномасштабный магнит.

Но вы также можете превратить любой металл во временный магнит — электромагнит — просто пропустив через него электрический ток.

Электромагниты работают, потому что заряд электрона тоже может создавать магнитное поле, но только когда он движется. Таким образом, каждый раз, когда электроны в проводе движутся синхронно (т. Е. Всякий раз, когда течет ток), провод становится магнитом. Он слишком слаб, чтобы быть полезным магнитом. Но если вы намотаете проволоку на кусок железа, слабое магнитное поле вокруг проволоки заставит неспаренные электроны в утюге выровняться, и весь их мини-магнетизм складывается, как в стержневом магните.наверх

Как работают двигатели, короче 25 слов…

Если вы когда-либо использовали один магнит для отражения другого, вы уже знаете основы работы электродвигателей. Фактически, если вы использовали северный конец одного магнита, чтобы толкать северный конец другого магнита по кругу, вы бы сделали то же самое, что и электродвигатель. За исключением того, что у двигателя нет гигантской руки, толкающей один магнит, чтобы оттолкнуть другой — он полагается на набор магнитов в кольце, окружающем проволочную петлю.

Когда ток течет, проволочная петля становится электромагнитом. А магниты вокруг электромагнита расположены так, что их силы притяжения и отталкивания заставляют электромагнит постоянно вращаться, пока не будет отключено питание.

Когда нажимают выключатель, игра окончена. Без батареи или генератора, толкающего их, электроны больше не организованы, провод больше не намагничен, и вращение двигателя останавливается. Насосы / лопасти вентилятора / ремни, прикрепленные к двигателю, перестают всасывать, дуть и двигаться.наверх

Опубликовано 7 июля 2010 г.

Электронная почта ABC Science

Используйте эти ссылки в социальных сетях, чтобы поделиться Как работает электричество .

Используйте эту форму, чтобы отправить электронное письмо «Как электричество заставляет вещи работать» кому-нибудь из ваших знакомых:
https://www.abc.net.au/science/articles/2010/07/07/2946773.htm?

Как Нью-Йорк получает электричество

Когда вы включаете свет или заряжаете телефон, электричество, идущее из розетки, вполне могло пройти сотни миль по электросети, покрывающей большую часть Северной Америки — самой большой в мире машины и одной из самых эксцентричных.

Электроэнергия в вашем доме могла быть произведена на Ниагарском водопаде или на газовой электростанции на барже, плывущей у берегов Бруклина. Но киловатт-час, произведенный в блоке, вероятно, стоит больше, чем киловатт-час, произведенный на канадской границе.

Более того, удивительно, что часть системы простаивает, за исключением самых жарких дней года, когда уже заблокированные линии электропередачи в районе Нью-Йорка достигают своего физического предела.

«У нас есть энергонеэффективная система, потому что она никогда не была рассчитана на то, чтобы быть эффективной», — сказал Ричард Л. Кауфман, так называемый энергетический царь штата, который руководит его планами по переосмыслению энергосистемы.

Это похоже на мэйнфрейм в эпоху облачных вычислений, добавил г-н Кауфман, и с изменением климата государство должно «переосмыслить эту базовую архитектуру».

А как теперь работает?

В 1882 году кучи каменного угля были доставлены запряженными лошадьми повозками к электростанции Edison Electric Illuminating Company в Нью-Йорке на Перл-стрит в Нижнем Манхэттене, где находились «гигантские» паровые двигатели (названные в честь П.Слон Т. Барнума) вращал генераторы. Они создавали электричество, которое приходило в дома и на предприятия в пределах одной квадратной мили, впервые освещая гостиные без использования спичек.

Несколько лет спустя гидроэлектростанция на реке Ниагара, построенная с использованием конструкций Николы Теслы и оборудования, поставленного Джорджем Вестингаузом, помогла превратить Буффало в индустриальную силу.

Сегодня сотни электростанций, в основном частных, выкачивают электроэнергию.Каждый из них различается по стоимости постройки и эксплуатации, мощности, которую он может производить, скорости и эффективности. В отличие от других штатов, которые не имеют доступа к такому разнообразию ресурсов, в Нью-Йорке есть полное меню вариантов.

Уголь, исходное топливо, на подходе. Государство объявило о планах закрыть оставшиеся заводы или перевести их на природный газ, который в настоящее время дешев и в большом количестве.

В 2015 году 64 станции, использующие природный газ, произвели почти половину электроэнергии в штате, сообщила New York Independent System Operator, некоммерческая организация, которая управляет сетями и рынками электроэнергии в штате.

На долю четырех атомных станций приходилось около трети этого объема. Хотя утилизация ядерных отходов остается проблемой, государство хочет субсидировать атомные станции на севере штата из-за стабильной безуглеродной энергии, которую они вырабатывают. Но недавнее решение губернатора Эндрю М. Куомо принудительно закрыть электростанцию ​​в Индиан-Пойнт в пригороде округа Вестчестер подняло вопросы о способности штата достичь своих целей в области экологически чистой энергии и о том, как он восполнит энергию, производимую электростанцией.

В Нью-Йорке 180 гидроэлектростанций, которые производят 19 процентов электроэнергии штата и по-прежнему имеют решающее значение для производства чистой энергии.

К 2030 году г-н Куомо хочет, чтобы половина электроэнергии, потребляемой в штате, поступала из возобновляемых источников, производимых здесь или импортируемых из таких мест, как Канада и Новая Англия.

По последним данным, менее четверти электроэнергии, производимой в Нью-Йорке, приходится на возобновляемые источники энергии.

Хотя существуют десятки тысяч жилых и коммерческих систем солнечной энергии, только одна солнечная фотоэлектрическая электростанция промышленного масштаба включена в оценку производства солнечной энергии Nyiso.

Крупномасштабный ветер добился большего успеха, и штат добивается большего; на севере штата запланировано около 30 ветряных электростанций. А недавно штат утвердил создание крупнейшей в стране оффшорной ветряной электростанции, которая к концу 2022 года сможет обеспечить электричеством 50 000 домов на Лонг-Айленде.Второй участок недалеко от полуострова Рокавей в Куинсе находится в стадии разработки, но до него еще несколько лет.

Стоимость строительства ветряных и солнечных электростанций снизилась, но эти источники энергии работают с перебоями. До тех пор, пока к сети не будет подключено больше аккумуляторов, таких как батареи или насосные гидроэлектростанции, которые закачивают воду в резервуары для хранения энергии для дальнейшего использования, должны быть доступны другие генераторы для дополнения солнечной и ветровой энергии.

Стандартной частью электрического арсенала являются генераторы, называемые «пиковыми», которые необходимы для поддержания надежности сети, но могут работать всего несколько дней в году.В Нью-Йорке около 16 таких станций, в основном на набережной, которые срабатывают в самые жаркие дни года или в случае выхода из строя линий электропередачи или электростанций на севере штата. Некоторые сидят на баржах, и все они рассчитаны на быстрое включение. Компромиссом для быстрого реагирования обычно являются более высокие затраты и выбросы углерода.

В результате клиенты платят за установки и провода, которые «большую часть времени почти не используются», — сказал г-н Кауфман, царь энергетики.

Вся система была спроектирована для удовлетворения экстремальных требований и работы в наихудших ситуациях.

В диспетчерской за $ 38 млн недалеко от Олбани постоянно дежурит группа из семи сотрудников независимого системного оператора Нью-Йорка, отслеживая, как электричество проходит через сеть штата и поступает из соседних сетей и выходит из них.

Nyiso (произносится как NIGH-so) — одно из 36 предприятий, ответственных за Восточное соединение, одну из трех основных сетей страны, простирающихся от Скалистых гор до восточного побережья США и Саскачевана до Новой Шотландии в Канаде.

В отличие от воды, электричество нельзя хранить в ведре. Хотя состояние аккумуляторов улучшается, большая часть электроэнергии используется сразу же после ее создания.

Команда постоянно подсчитывает, сколько энергии необходимо и какие заводы могут производить ее с наименьшими затратами. Каждые пять минут компьютерная система предписывает предприятиям увеличивать или уменьшать объемы производства, чтобы обеспечить наличие достаточного количества электроэнергии, чтобы свет оставался включенным, не перегружая провода передачи. Если система не сбалансирована или поток электричества дестабилизирован, это может повредить оборудование или вызвать сбои в подаче электроэнергии.

Операторы

проходят психологическое обследование, чтобы убедиться, что они могут справиться со стрессом, и ежегодно проводят недели в симуляционных лабораториях, готовясь к урагану или кибератаке.Тем не менее, враг №1 — это ветви деревьев, как указала Гретхен Бакке в своей книге «Сетка: изношенные провода между американцами и наше энергетическое будущее».

В 2003 году худшее в стране отключение электроэнергии началось с проседания линии электропередачи в Огайо, которая оборвалась после прикосновения к ветке дерева. Серия человеческих ошибок и компьютерная проблема погрузили во тьму около 50 миллионов человек от Нью-Йорка до Торонто и стоили экономике Соединенных Штатов около 6 миллиардов долларов.

Джон Сойер, главный системный оператор Nyiso, сказал, что сегодня компьютерные системы получают 50 000 точек данных примерно каждые шесть секунд, а операторы отслеживают региональную активность на видеостене площадью 2300 квадратных футов. Обязательные стандарты надежности введены для тысяч предприятий, задействованных в эксплуатации электрических систем страны.

Самая большая дневная переменная — это погода.Бури могут затопить оборудование, а яркие жаркие дни могут привести к перегреву трансформаторов и запуску кондиционеров.

Использование солнца и ветра означает большую зависимость от погоды, так же как погодные условия стали менее предсказуемыми. Nyiso разработал сложные инструменты, используя климатические данные, чтобы предсказать, сколько энергии будет генерировать каждая ветряная электростанция, и найти способы сбалансировать систему, если ветер внезапно стихнет.- сказал Сойер. Он работает над методами отслеживания облачного покрова и других условий, влияющих на мощность солнечных панелей.

Магистраль системы составляет 11 124 миль высоковольтных линий, проложенных над землей и под землей, по которым электроэнергия подается в местные коммунальные службы. В отличие от водопроводных труб, линии электропередачи не являются полыми и могут перегреваться или отключаться, если через них проходит слишком много энергии.

Поскольку большая часть электроэнергии вырабатывается в менее населенных районах, некоторые линии, по которым она передается вниз по штату во время пикового спроса, могут оказаться заблокированными.

Около 60 процентов электроэнергии штата потребляется в районе Нью-Йорка, где производится только 40 процентов электроэнергии.

«Нью-Йорк — пример перегруженности», — сказал Билл Бут, старший советник Управления энергетической информации США.

Чтобы обойти узкие места, сетевые операторы могут включать более дорогие или менее эффективные генераторы ближе к месту, где есть потребность. Думайте об этом как о том, что в ближайшем винном погребе за пакет молока вы платите больше, чем в супермаркете, расположенном в 12 кварталах.

Штат уделяет первоочередное внимание проектам по увеличению мощности ветряных электростанций и гидроэлектростанций за пределами штата. Необходимость еще более острая в связи с планами закрыть Индиан-Пойнт уже в 2021 году, поскольку он обеспечивает около четверти электроэнергии, потребляемой в Нью-Йорке и округе Вестчестер.

Но строительство новых линий электропередач крайне непопулярно. Жителям не нужны высоковольтные линии на заднем дворе, а местные производители электроэнергии не любят конкуренции со стороны более дешевой энергии, привозимой издалека. Даже если линии проходят под землей, как те, которые подводят электричество к Манхэттену из Нью-Джерси через ил реки Гудзон, получение разрешений на федеральном уровне и уровне штата может занять годы.

Один проект по доставке гидроэлектроэнергии из Квебека в Нью-Йорк под озером Шамплейн и Гудзон реализуется с 2008 года.

Несмотря на усовершенствования, сеть передачи стареет. Более 80 процентов линий вышли из строя до 1980 года, и, по оценке Nyiso, в следующие 30 лет придется заменить почти 5 000 миль высоковольтных линий электропередач, что обойдется примерно в 25 миллиардов долларов.

Система

Consolidated Edison, которая первоначально занимала около одной квадратной мили в Нижнем Манхэттене, теперь простирается на более чем 660 квадратных миль в городе и Вестчестере.

Существует около 200 сетей, которые работают независимо друг от друга, чтобы сбалансировать и регулировать поток электроэнергии в густонаселенных районах. Только на Манхэттене 39 сетей; У Рокфеллер-центра, например, есть своя.

В целом, под землей и над головой проложено 129 935 миль кабелей, которых достаточно, чтобы достичь более половины пути к Луне.

Крупнейшая из шести электроэнергетических компаний штата, Con Ed тратит миллионы долларов в год, чтобы вскрывать ямы для инженерных сетей и раскапывать улицы, заполненные газопроводами, оптоволоконными кабелями, паровыми трубами и линиями метро, ​​чтобы ремонтировать и модернизировать свои обширные подземные сооружения. сеть.Отчасти из-за этого клиенты платят за электроэнергию по одним из самых высоких в стране тарифов.

Операторы центра управления энергопотреблением Con Ed, размещенного в месте, которое коммунальное предприятие не разглашает, обеспечивают прохождение энергии через его сеть, достаточную для обслуживания более девяти миллионов человек, даже во время аномальной жары.

Большую часть года пик спроса приходится на 17:00, когда вечерние метро и лифты уносят пассажиров домой, дети включают видеоигры, а семьи открывают двери холодильников, чтобы начать ужин.Летом около 15:00, когда работают кондиционеры.

Хотя система Con Ed является одной из самых надежных в стране, компания не может помешать белкам жевать провода или трансформаторы. Но он работает, чтобы подготовиться к катастрофической погоде. После урагана «Сэнди» в 2012 году коммунальное предприятие потратило около 1 миллиарда долларов на возведение, гидроизоляцию или строительство стен вокруг оборудования на более низких высотах, а также на разделение распределительных сетей, чтобы небольшие секции можно было отключать дистанционно при подъеме паводковых вод.

С увеличением количества солнечных установок в жилых и коммерческих помещениях потребители теперь возвращают электроэнергию в сеть.

Роберт Шимменти, который руководит электрическими операциями Con Ed, сказал, что он разрабатывает системы для интеграции все большего числа устройств на другой стороне счетчика, таких как топливные элементы и батареи, которые иногда соединяются в микросеть, которую коммунальное предприятие не поддерживает. контроль.

В мае Con Ed начнет установку «умных счетчиков» на предприятиях по всему городу, а в июле — в домах на Статен-Айленде, предоставляя клиентам подробные сведения о потреблении и помогая операторам диагностировать проблемы, не отправляя грузовик.

Чтобы помочь профинансировать проект стоимостью 1,3 миллиарда долларов и модернизировать свои распределительные сети, Con Ed запросила повышение ставки, которое штат одобрил в январе.После почти пятилетнего замораживания количество клиентов в ближайшие три года вырастет на 2,3% до 2,4%. Типичный городской житель, потребляющий 300 киловатт-часов в месяц, увидит рост с 78,52 доллара до 80,30 доллара.

Вместо того, чтобы перемещать электроэнергию от крупных центральных генерирующих станций, где энергия течет только в одном направлении и около 5 процентов исчезает при транспортировке (больше в периоды пиковой нагрузки), больше энергии будет генерироваться и распределяться на местном уровне.

Точно так же, как облачные вычисления и смартфоны произвели революцию в способах получения и хранения информации потребителями, меньшие по размеру устройства для генерации и хранения информации в сети сделают систему более эффективной и отказоустойчивой, сказал г-н Кауфман.

Хотя прогнозируется, что в следующем десятилетии потребление энергии выровняется или сократится, отчасти благодаря более эффективным приборам и лучше изолированным зданиям, по словам Ньисо, пиковый спрос будет продолжать расти.

Г-н Кауфман сказал, что сосредоточение внимания на снижении спроса на систему, особенно в часы пик, будет иметь решающее значение для достижения целей Нью-Йорка в области чистой энергии. Государство использует финансирование и конкурсы в качестве стимулов для частного сектора к разработке датчиков и программного обеспечения для повышения эффективности передачи, аккумуляторов, которые будут лучше использовать возобновляемые источники энергии, или «умных устройств», таких как стиральные или посудомоечные машины, которые задерживают цикл. пока спрос не упадет, например, посреди ночи.

Центральным элементом этой трансформации является пересмотр правил, регулирующих коммунальные услуги. Г-н Кауфман сравнил коммунальные услуги с гостиничным бизнесом, который был разрушен такими выскочками, как Airbnb. Традиционно коммунальным предприятиям было безразлично, сколько энергии потребляют потребители. Они получают фиксированную норму прибыли (9 процентов в 2016 году) на инфраструктуру, которую они создают, и на свои затраты на обновление и обслуживание сетей.

Но штат пытается создать для коммунальных предприятий способы зарабатывать деньги, объединяясь с компаниями и клиентами для установки программных решений для управления использованием электроэнергии или для более доступного добавления солнечных панелей вместо строительства подстанций за миллиард долларов.

В конечном итоге у потребителей будет больше выбора в отношении того, где и как они производят электроэнергию и как они потребляются.

Но по мере того, как все больше людей создают свою собственную электроэнергию и меньше используют ее, из-за способа структурирования тарифов на электроэнергию, меньший процент потребителей может в конечном итоге платить больше за строительство и обслуживание линий электропередачи и оборудования.

Одри Зибельман, уходящая председатель Комиссии по коммунальным услугам Нью-Йорка, которая устанавливает потребительские ставки, сказала, что переход к системе, снижающей выбросы углерода, не обязательно означает более высокие затраты.«На самом деле это означает более низкие цены, если мы все сделаем правильно», — сказала г-жа Зибельман.

Штат пообещал, что беднейшие жители Нью-Йорка будут платить не более 6 процентов своего дохода на электроэнергию, а также планирует потратить около 1 миллиарда долларов на то, чтобы сделать солнечные установки на крышах и местных сообществах более доступными и доступными.

Нью-Йорк извлекает уроки из опыта Калифорнии, Германии и других пионеров чистой энергии.

«Создание современной экологически чистой и устойчивой энергетической инфраструктуры, — сказал губернатор Куомо, — имеет решающее значение для привлечения новых инвестиций и развития зеленой экономики во всем Нью-Йорке, а также помогает нам бороться с изменением климата, поддерживать качество воздуха и поддерживать здоровье наших сообществ на долгие годы. грядущие поколения ».

Несмотря на скептицизм президента Трампа в отношении изменения климата и поддержку угольной промышленности, штат заявляет, что будет двигаться вперед.

Г-н Кауфман сказал, что Нью-Йорк вводит в действие эту политику «через свои собственные власти и не зависит от федерального правительства в продвижении нашей повестки дня в области чистой энергии».

Тем не менее, по его словам, на изобретение системы, которая возникла более века назад, потребуется время.

«Это не переключение выключателя», — сказал он.

Сколько платят жители Нью-Йорка за электроэнергию?

В октябре штат Нью-Йорк был седьмым по величине цен на электроэнергию в США в жилищном секторе — 18.28 центов за киловатт-час, по данным Управления энергетической информации США. Ставки Con Ed для Нью-Йорка составляли 24,736 цента за киловатт-час, что чуть ниже, чем у Гавайев, самых дорогих в стране (27,54 цента). На более дешевом конце шкалы находятся Луизиана (9,33 цента), Джорджия (11,07 цента) и Калифорния (13,94 цента).

Сколько именно я плачу за каждый месяц?

Для полного понимания вашего счета Con Ed практически требуется докторская степень.D., но есть три основных части:

Поставка Примерно от трети до половины (в зависимости от использования) отражает, сколько ваш поставщик заплатил за электроэнергию на оптовых рынках, управляемых Nyiso. Как и все товары, цена колеблется в зависимости от спроса. Электроэнергия, как правило, дешевле ночью и дороже летом. На цены влияют и другие факторы, такие как погодные условия, стоимость топлива, стоимость эксплуатации завода и его местонахождение.

Передача и доставка Вы также платите за техническое обслуживание и модернизацию проводов и подстанций.

Налоги и сборы Согласно Con Ed, около 30 процентов вашего счета составляют налоги и сборы, включая налоги на имущество, налог с продаж, специальный налог на коммунальные услуги и сборы, которые используются для финансирования программ штата по чистой энергии и инновации.

Сколько коммунальные предприятия могут взимать плату за поставку и доставку, определяется Комиссией по коммунальным услугам, советом, назначенным губернатором для регулирования коммунальных услуг, который принимает во внимание должности, занимаемые группами потребителей, экологических и промышленных групп, правительственными агентствами и коммунальными предприятиями.

Кто снабжает меня электричеством?

Возможно, к вам на фермерском рынке или у вашей двери обратилась компания, которая хочет продавать вам энергию.Около 200 энергосервисных компаний, или ЭСКО, покупают электроэнергию на оптовых рынках и доставляют ее через местные коммунальные предприятия.

Хотя предоставление потребителям выбора может помочь снизить затраты теоретически, генеральная прокуратура штата заявила, что получила постоянный поток жалоб от клиентов, которые утверждают, что их обманули компании, предлагающие скидки заранее, только для того, чтобы впоследствии взимать плату, превышающую установленную. потребители заплатили бы через свою коммунальную компанию.

Комиссия по государственной службе запретила нескольким ЭСКО вести бизнес в Нью-Йорке, в том числе тем, которые нацелены на малообеспеченных и не говорящих по-английски людей, и агентство заявило, что рассматривает дополнительные меры по регулированию рынка и защите потребителей.

«Мы не хотим, чтобы люди становились жертвами того факта, что мы только начинаем осваивать эту информацию среди потребителей», — сказал Зибельман.

Powering CERN | ЦЕРН

По мере развития и расширения физической программы ЦЕРН физики лаборатории использовали более мощные ускорители и детекторы для изучения элементарных частиц. Лаборатории пришлось внедрять инновации, чтобы соответствовать требованиям к электричеству. ЦЕРН потребляет 1,3 тераватт-часа электроэнергии в год. Этой мощности достаточно, чтобы заправить 300 000 домов в Великобритании в год. Но необходимая энергия меняется от месяца к месяцу, так как времена года меняются, а экспериментальные требования меняются.

При пиковом потреблении, обычно с мая по середину декабря, ЦЕРН потребляет около 200 мегаватт электроэнергии, что составляет около трети количества энергии, используемой для питания близлежащего города Женева в Швейцарии. Большой адронный коллайдер (БАК) работает в этот период года, используя энергию для ускорения протонов почти до скорости света. Энергопотребление ЦЕРНа в зимние месяцы падает примерно до 80 мегаватт.

Изменение требований

Это много электричества — откуда оно? Ответ изменился с годами.Когда в 1954 году был основан ЦЕРН, подстанции на швейцарской стороне кампуса было достаточно для удовлетворения электрических потребностей лаборатории. Электроэнергия поступает на подстанцию ​​от электростанции и перенаправляется туда, где она необходима, например, когда пассажиры переключают поезда. По мере того, как сайт — и научная программа — росли, планировщики ЦЕРН пересматривали, как работает лаборатория.

В 1970-х годах была проложена линия, соединяющая новую подстанцию ​​на французской стороне ЦЕРНа с межсетевой подстанцией в 35 км к западу.Эта подстанция является частью европейской сети. Французская подстанция в настоящее время питает весь ЦЕРН, но швейцарская подстанция обслуживается как частичный резерв.

Сверхпроводящие провода для экономии энергии

Основная линия, сделанная из меди, имеет высокий выход энергии, но она теряет часть энергии на своем пути к внутренним магнитным фидерам из-за электрического сопротивления и при охлаждении до температур, необходимых в LHC. Чтобы решить эту проблему потери энергии, на LHC используются сверхпроводящие провода из ниобий-титана (NbTi) для подключения электромагнитов к источникам питания.Провода могут проводить ток в 100 раз больше, чем традиционные медные провода, потому что при охлаждении почти до абсолютного нуля они не оказывают сопротивления электричеству. Это значительно сокращает потери энергии при прохождении электричества по проводам. Чтобы достичь сверхпроводящего состояния, в магнитах LHC поддерживается температура 1,9 К (-271,3 ° C) — температура ниже, чем в космосе — с помощью замкнутого контура жидкого гелия.

Медный провод слева имеет высоту 11 сантиметров, ширину 8 см и длину 28 см. Он может проводить ток до 12500 ампер при комнатной температуре.При охлаждении до 1,9 К катушка из ниобия и титана справа переходит в сверхпроводящее состояние и может проводить такой же ток (Изображение: ЦЕРН)

Когда электричество течет от своего источника к LHC, оно проходит через температурный градиент. Вода охлаждает медные кабели, чтобы облегчить переход от комнатной температуры к криогенной атмосфере, поддерживаемой вокруг ускорителя.

В настоящее время основная статья расходов на сверхпроводимость — это процесс охлаждения. Любая энергия, полученная с помощью сверхпроводящих проводов, теряется на энергию, необходимую для охлаждения проводов.Но исследователи ЦЕРН работают над способом использования сверхпроводящих кабелей на всем пути от источника до магнита, что снизило бы энергию, необходимую для охлаждения проводов.

Что такое электрический ток? — Определение, единицы и типы — Видео и стенограмма урока

Постоянный и переменный ток

Сегодня широко используются два разных типа тока. Это постоянный ток, сокращенно DC, и переменный ток, сокращенно AC. В постоянного тока электроны текут в одном направлении.Батареи создают постоянный ток, потому что электроны всегда текут с «отрицательной» стороны на «положительную».

В постоянном токе электроны движутся в одном направлении.

Переменный ток , сокращенно AC, толкает электроны вперед и назад, изменяя направление потока несколько раз в секунду. В Соединенных Штатах ток меняет направление со скоростью 60 герц, или 60 раз за одну секунду.Генераторы, используемые на электростанциях для производства электроэнергии для вашего дома, предназначены для выработки переменного тока. Вы, вероятно, никогда не замечали, что свет в вашем доме на самом деле мерцает при изменении направления тока, потому что это происходит слишком быстро, чтобы наши глаза могли его обнаружить.

Итак, зачем нам два типа тока и какой из них лучше? Что ж, это хороший вопрос, и тот факт, что мы все еще используем оба типа тока, должен сказать вам, что они оба служат определенной цели. Еще в 19 веке считалось, что для эффективной передачи энергии на большие расстояния между электростанцией и домом ее необходимо передавать при очень высоком напряжении.Проблема заключалась в том, что подавать в дом действительно высокое напряжение было чрезвычайно опасно для людей, живущих в нем.

Решением этой проблемы было снижение напряжения прямо за пределами дома перед подачей его внутрь. С технологией, существовавшей в то время, было намного легче снизить напряжение переменного тока, чем постоянного, поэтому переменный ток выиграл как предпочтительный тип тока. По сей день мы все еще используем переменный ток для передачи электроэнергии на большие расстояния, в основном из-за его способности легко преобразовываться в другие напряжения.

Итак, зачем нам вообще DC? Ну, в первую очередь, важно понимать, что в настоящее время у нас нет никакого способа хранить электрическую энергию. «Но постойте!» — скажете вы. «А что насчет батарей? Разве они не хранят электрическую энергию? На самом деле, батареи преобразуют электрическую энергию и хранят ее в виде химической энергии. Как мы упоминали ранее, батареи создают только постоянный ток и, в свою очередь, могут заряжаться только постоянным током. Это означает, что переменный ток необходимо сначала преобразовать в постоянный, прежде чем его можно будет использовать с батареей.Пока не будет изобретена батарея переменного тока, постоянный ток всегда будет необходим.

За последние несколько десятилетий постоянный ток стал более важным из-за широкого использования электроники. Все наши высокотехнологичные игрушки, такие как компьютеры и сотовые телефоны, содержат детали, которые работают только от постоянного тока. Это означает, что даже если многие из наших гаджетов подключаются к розетке переменного тока, мощность внутри устройства преобразуется в постоянный ток до того, как оно будет использовано.

Единицы тока

Единицы измерения тока — ампер , но это слово часто сокращают до «ампер».Вероятно, самое распространенное место, где можно увидеть что-то с номиналом в амперах, — это коробка автоматического выключателя в вашем доме. Цифры на переключателях показывают, сколько ампер тока может пройти через прерыватель, прежде чем он отключится для защиты проводов. Это подводит нас к важному моменту. Ток измеряется количеством электрического заряда, который проходит через заданную точку, например автоматический выключатель, за период времени в одну секунду. Поскольку электрический заряд измеряется в кулонах, а время — в секундах, истинная единица измерения тока — кулоны в секунду.Но разве не легче сказать «амперы»? К счастью для нас, один ампер определяется как один кулон в секунду, так что технически это одно и то же.

Итоги урока

Подведем итоги тому, что мы узнали. Проводники содержат много свободных электронов, которые обычно перемещаются от атома к атому в случайных направлениях. Когда к проводнику прикладывается напряжение, все свободные электроны текут в одном направлении, которое называется током. В то время как электрическая энергия передается через проводник почти со скоростью света, отдельные электроны движутся гораздо медленнее.

Существует два вида электрического тока: постоянный и переменный. В постоянном токе, сокращенно DC, электроны движутся в одном направлении. Этот тип тока создается, когда электроны движутся по цепи, чтобы перейти от «отрицательного» конца к «положительному» концу батареи. Постоянный ток имеет важные применения в хранении энергии и для питания многих наших электронных устройств.

В переменном токе, сокращенно AC, электроны меняют направление несколько раз в секунду. Этот тип тока создается генераторами на электростанции, потому что он лучше всего подходит для передачи электроэнергии на большие расстояния.Наконец, единицей измерения тока является ампер, который определяется как один кулон заряда, проходящий через заданную точку за одну секунду.

Результаты обучения

После этого урока вы сможете:

• Обобщить, как электроны движутся в токе
• Различие между переменным и постоянным током
• Определите текущую единицу

2019 Общая выработка электроэнергии системы

Общая выработка электроэнергии системы и методология

Общая выработка электроэнергии в системе — это сумма всей выработки электроэнергии в масштабе штата плюс чистый импорт электроэнергии.В 2019 году общая выработка электроэнергии в Калифорнии составила 277704 гигаватт-часов (ГВт-ч), что на 2,7 процента, или 7 784 ГВт-ч, меньше, чем в 2018 году. Категории выработки электроэнергии, не связанные с углекислым газом, в Калифорнии (атомная энергия, крупные гидроэлектростанции и возобновляемые источники энергии) составили 57 процентов от общей выработки электроэнергии. его выработка по сравнению с 55 процентами в 2018 году. В результате внутренняя выработка увеличилась на 3 процента (5633 ГВтч) до 200 475 ГВтч. Это увеличение было в значительной степени связано с увеличением выработки на государственных крупных гидроэлектростанциях, что на 11 049 ГВт-ч (50 процентов) по сравнению с 2018 годом.Прибыль от производства гидроэлектроэнергии была нивелирована 15-процентным снижением чистого импорта до 77 229 ГВт-ч, что на 13 418 ГВт-ч меньше 90 647 ГВт-ч в 2018 году.

Свод правил Калифорнии (раздел 20, раздел 2, глава 2, раздел 1304 (a) (1) — (2)) требует, чтобы владельцы электростанций мощностью 1 МВт или более в Калифорнии или в пределах контролируемой зоны с конечными пользователями в Калифорнии для хранения данных о производстве электроэнергии, использовании топлива и экологических характеристиках. Отчеты представляются в Комиссию по энергетике ежеквартально и ежегодно.Эти отчеты охватывают все формы производства электроэнергии, включая возобновляемые источники энергии, гидроэнергетику, природный газ и другие. Требование к отчетности включает в себя электроэнергию от объектов, которые вырабатывают для использования на месте, например, нефтеперерабатывающих заводов и университетских городков. Дополнительно учитываются нагрузки от гидроузлов, оснащенных реверсивными турбинами (комбинированный насос и турбогенератор). Насосные генерирующие установки используют электроэнергию для удовлетворения требований к хранению воды, перекачке воды и доставке воды, в то время как гидроаккумулирующие установки используют электроэнергию для передачи воды из одного резервуара в другой, обычно в непиковые часы в ночное время, чтобы электричество могло производиться во время на следующий день, чтобы помочь пиковому спросу на электроэнергию.Персонал Энергетической комиссии собирает и проверяет эти отчеты для составления бухгалтерского учета всей выработки электроэнергии в Калифорнии.

Ежеквартальные отчеты с данными, представляемые регулирующими органами по импорту и экспорту энергии, используются для определения чистого импорта энергии для Калифорнии. Импорт отслеживается по двум географическим регионам: Северо-Запад и Юго-Запад. Распределение видов топлива основано на отчетах об источниках энергии от LSE, таких как коммунальные предприятия, принадлежащие инвесторам, государственные коммунальные предприятия и агрегаторы по выбору сообщества.

Что такое неуказанная мощность?

Неуказанная мощность относится к электроэнергии, которая не может быть отслежена до конкретного генерирующего объекта, например, электроэнергия, продаваемая через операции на открытом рынке. Неуказанные источники энергии обычно представляют собой смесь типов ресурсов и могут включать возобновляемые источники энергии. В эту категорию также могут входить покупки на спотовом рынке, оптовые закупки энергии и покупки из пулов электроэнергии, где исходный источник топлива больше не может быть определен.Как уже упоминалось, он также может включать возобновляемую энергию от сертифицированного объекта возобновляемой энергии, который был продан отдельно от его возобновляемых атрибутов, или REC. Возобновляемая энергия без соответствующих REC иногда называется «нулевой энергией».

Определения

California Energy Mix : Общая выработка электроэнергии в штате плюс импорт энергии на северо-запад и юго-запад

California Power Mix : Процент указанных типов топлива, полученных из California Energy Mix для использования на ежегодной этикетке Power Content

Производство внутри штата : Энергия от электростанций, физически расположенных в штате Калифорния

Северо-западный импорт : Импорт энергии из Альберты, Британской Колумбии, Айдахо, Монтаны, Орегона, Южной Дакоты, Вашингтона и Вайоминга

Юго-западный импорт : Импорт энергии из Аризоны, Нижней Калифорнии, Колорадо, Мексики, Невады, Нью-Мексико, Техаса и Юты

Total System Electric Generation : используется взаимозаменяемо с California Energy Mix

Общая мощность системы : Исходная терминология, используемая для описания годового производства электроэнергии в Калифорнии.