СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Статья на тему: "Альтернативные источники электрической энергии"

Категория: Физика

Нажмите, чтобы узнать подробности

Статья об альтернативтых источниках энергии, таких как энергия солнца, энергия ветра, и т.д.

Просмотр содержимого документа
«Статья на тему: "Альтернативные источники электрической энергии"»

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ



АЛМАТЫ ТЕМІР ЖОЛ КӨЛІГІ КОЛЛЕДЖІ











«Энергияның баламалы көздері. Жердің электрлік өрісі–энергия көзі»





Секциясы: Әлеуметтік пәндер




Орындаған: Темір жолының тартуға арналған жылжымалы құрамдарын пайдалану, жөндеу және техникалық қызмет көрсету мамандығының

2 курс студенті Досыбек Таңат Мейірханұлы

Ғылыми зерттеу жұмысының жетекшісі:

Жакупова Айнур Жанарбековна









Алматы 2015 ж.



Мазмұны



Кіріспе ....................................................................................................................3-4

Жердің электр өрісі ..............................................................................................4-5

Электр өрісіндегі өткізгіш....................................................................................5-7

Эмиттер....................................................................................................................7-8

Қондырғының қуатын бағалау.........................................................................8-10

Қорытынды..............................................................................................................11

Пайдаланылған әдебиеттер...................................................................................12







































Алматы темір жол көлігі колледжінің Т-2 тобының студенті

Досыбек Таңат Мейірханұлының «Энергияның баламалы көздері. Жердің электрлік өрісі–энергия көзі» тақырыбы бойынша жүргізілген

ғылыми зерттеу жұмысына



ПІКІР



«Энергияның баламалы көздері. Жердің электрлік өрісі – энергия көзі» тақырыбындағы зерттеу жұмысы 2017 жылы Астанада өтетін EXPO-2017 халықаралық көрмесінің тақырыбына сай өзекті мәселелерінің бірі болып табылады. Баламалы энергия көзі – ол болашақтың мәселесі екені даусыз. Алайда, табиғи, экологиялық таза, жаңартылмалы энергияның баламалы көзі – Жердің электр өрісін пайдалану әлі қарастырыла қоймаған мәселе. Сол себепті бұл ғылыми зерттеу жоба болашақ энергиясы тұрғысынан маңызды мәнге ие. Осы мақсатта Жердің электр өрісі жіті зерттеліп, электр өрісінен энергия алу тәсілі меңгерілген. Мұнда басқа да энергияның баламалы көздері қарастырыла отырып, ешбір жерде қолданылмайтын Жердің электр өрісінен энергия алу тәсіліне аса назар аударылған. Нәтижесінде алынған энергия көзі қарапайым және пайдалануға қолайлы, экологиялық таза, ал жасалатын қондырғының құрылымы қарапайым, алынатын энергиясы арзан болып табылады.

Зерттеу жұмысының тақырыбы қазіргі заманның ең өзекті мәселелерінің бірі – экологиялық таза энергия көзін ойлап табу болғандықтан, қазақ елінің келешегі үшін өте үлкен маңызы бар деп білемін.

Осы мақсатта көптеген зерттеулер жүргізіп, өзінің жұмысына өзек ете білген.

Ғылыми жұмыс талаптарға сай жүргізілген, энергияның баламалы көзін алу жолында қойылған мақсаттарға қол жеткізілген.





Ғылыми зерттеу жұмысының жетекшісі

физика және электротехника пәнінің оқытушысы: А.Ж. Жакупова






Кіріспе.


Елбасымыздың «Қазақстан-2050» Стратегиясы – қалыптасқан мемлекеттің жаңа саяси бағыты» атты Жолдауында: «Біз энергияның баламалы түрлерін өндіруді дамытуға, Күн мен желдің энергиясын пайдаланатын технологияларды белсенді енгізуге тиіспіз»,- деген еді. 

 Қазіргі уақытта жел мен Күн сынды баламалы энергия көздерін пайдалану - жоғары дәрежеде деп айту қиындау. Өйткені мамандардың есебі бойынша елімізде жалпы жаңғыртылатын энергия көздерінің үлесі 1 пайыз екен. Бүгінде Қазақстанның жер қойнауы табиғи қазбаларға бай болғандықтан энергия тапшылығы айтарлықтай байқалмайды. Дегенмен баламалы энергия көздері ол болашақтың қажеттілігі екені сөзсіз. 

Ғылыми-зерттеу жұмысының мақсаты:

Энергия тұтынушысын құрылымы қарапайым, экологиялық таза және пайдалануға қолайлы – Жердің электр өрісіне қосу арқылы болашақ қажеттілігі –энергияның бірегей баламалы көзін өндіруді дамытуға үлес қосу.

Мақсатқа жету үшін келесі міндеттер қойылады:

  1. Энергияның баламалы көзінің түрлері, құрылымдары, оларды пайдалану тәсілдері және артықшылықтары мен кемшіліктері туралы ақпарат жинап, оларды сараптау, талдау;

  2. Жердің электр өрісінің энергия көзінен энергия алу тәсілін меңгеру;

  3. Алып генератордың оң полюсі – ионосфераға қосылу мәселесінің шешімін табу;

  4. Артық зарядтарды өткізгіштің жоғарғы нүктесінен шығарып алудың жолын қарастыру;

  5. Қондырғының қуатын бағалау.

Зерттеудің өзектілігі: Бүгінде баламалы электр энергиясын өндіру озық әлемдік технологияларды енгізуге және энергетикалық тиімді бағдарламаларды іске асыруға мүмкіндік беретіні сөзсіз. Сондықтан, баламалы энергия көздеріне қазірден бастап баса назар аударылуы тиіс. Табиғатта экологиялық таза, жаңартылмалы, пайдалануға оңай, осы күнге дейін ешқайда қолданылмайтын, бірегей энергияның баламалы көзі – Жердің электр өрісінің энергия көзін пайдалану мәселесінің маңызы зор.

Зерттеу нысаны: Жердің электрлік өрісі.

Зерттеу жаңалығы: Жердің магнит өрісінің G генераторына қосылған зарядталған, сфералық, ішкі сферасы - Жердің беті – теріс зарядталған, сыртқы сферасы – ионосфера – оң зарядталған алып конденсатордың - біздің ғаламшарымыздың электр тізбегін тұйықтап және осы тізбекке энергия тұтынушысын (жүктемені) қосып, баламалы энергия көзі – Жердің электр өрісінің энергия көзін пайдалануға арналған қондырғыны ойлап табу.

 Қазақстанның климаттық жағдайы - күн қуатын пайдалануға қолайлы. Ғалымдардың айтуынша елімізде күн энергиясын өндіру мүмкіндігі жылына 2,5 миллиард киловатт-сағат. Бұл отандық ғалымдарды жаңа жобаларды жасауға жетелеп отыр. Мәселен, күн сәулесін жинайтын арнайы тақталар. Толық

3

автоматтандырылған аталмыш тақтайшалар ғимараттан шықпай-ақ, күн сәулесінің түсу бұрышын анықтап, оны компьютер арқылы басқаруға мүмкіндік береді. Алматы энергетика және байланыс университетінің, Шағын энергия көздерін жаңғырту зертханасының қызметкерлері мен магистранттары жасап шыққан бұл тақта күннің энергиясын үнемдеп қана қоймай, оны энергияның басқа түріне ауыстыруға мүмкіндік береді екен. Ал өз кезегінде күн энергиясын қолдану жылу мен жарықты қатар алуға мүмкіндік береді. Бұл арзан әрі қолайлы. Сондықтан ол қазақстандық ғалымдардың басты назарында. 

 Баламалы энергия көзін өндіруге қажетті құралдың тағы бір түрі – желдік роторлық турбина. Оны Альберт Болотов ойлап тапқан. Бүгінде отандасымыздың еңбегі вертикальды роторлы турбина Қазақстаннан тыс көптеген елдерде қолданылып келеді. Оны Ресей, Қырғызстан және Корей елдері пайдалануда. Себебі алыс жерлерге электр энергиясын жеткізу өте қиын болғандықтан, алыс аймақтарға вертикальды роторлы турбинаны қою өте ыңғайлы.

Бүгінде баламалы электр энергиясын өндіру озық әлемдік технологияларды енгізуге және энергетикалық тиімді бағдарламаларды іске асыруға мүмкіндік беретіні сөзсіз. Сондықтан, баламалы энергия көздеріне қазірден бастап баса назар аударылуы тиіс.

Табиғатта экологиялық таза, жаңартылмалы, пайдалануға оңай, осы күнге дейін ешқайда қолданылмайтын, бірегей энергияның баламалы көзі бар. Бұл көз – Жердің электр өрісінің энергия көзі.


Жердің электр өрісі.


 Жердің электр өрісі - Жердің магнит өрісінің өзгеруіне байланысты пайда болатын Жер маңайындағы электр өрісі. Осы өрістің салдарынан атмосфераның иондалған қабатында электр тогы пайда болады. Жердің теріс электр заряды бар деп ұйғарылады. Бұл заряд Жер бетіне жақын кеңістікте радиал бағытталған электр өрісін туғызады. Мұның үстіне, ол атмосферадағы көлемдік оң электр зарядымен бейтараптанады. Сондықтан да Жер тұтас алғанда электрлік жағынан бейтарап күйде болады.

Төменде осы энергия көзінен энергия алу тәсілі баяндалады. Бұл тәсіл Жердің электр өрісінің қасиеттеріне және электростатиканың базалық заңдарына негізделген.

Біздің ғаламшарымыз электрлік тұрғыдан алғанда шамамен 300 000 вольтқа дейін зарядталған сфералық конденсаторға ұқсас болады. Ішкі сферасы - Жердің беті – теріс зарядталған, сыртқы сферасы – ионосфера – оң зарядталған. Жердің атмосферасы оқшаулағыш қызметін атқарады (1-сур.).







4

Атмосфера арқылы көптеген мыңдаған амперлерге жететін конденсатор кемуінің иондық және конвективтік токтары үнемі өтеді. Бірақ бұған қарамастан, конденсатор астарларының арасындағы потенциалдар айырымы азаймайды. Ал бұл табиғатта конденсатор астарларындағы зарядтар кемуін қалпына келтіріп, толықтырып отыратын (G) генераторының бар екендігін білдіреді. Мұндай генератор күн желінің ағынында біздің ғаламшармен бірге айналатын, Жердің магнит өрісі болып табылады.

1 – сурет. Алып генератордың электрлік сызбасы

Осы генератордың энергиясын пайдалану үшін, оған қандай да бір жолмен энергия тұтынушысын қосу керек. Теріс полюс – Жерге қосылу – оңай. Ол үшін Сенімді жерге тұйықталу жасаса болғаны. Генератордың оң полюсіне – ионосфераға қосылу – күрделі техникалық мәселе болып табылады. Осының шешімін тауып көрейік.

Кез келген зарядталған конденсатордағы сияқты, біздің ғаламдық конденсаторымызда да электр өрісі бар. Осы өрістің кернеулігі биіктігі бойынша өте бейберекет (бір қалыпсыз) орналасады: ол Жердің бетінде максимал мәнге ие және шамамен 150 В/м-ді құрайды. Биіктеген сайын ол шамамен экспонента заңы бойынша азаяды және 10 км биіктікте Жер бетіндегі мәнінің шамамен 3%-ын құрайды.

Осылайша, іс жүзінде бүкіл электр өрісі атмосфераның төменгі қабатына, Жердің бетіне шоғырланған. Жердің электр өрісі кернеулігінің векторы E жалпы жағдайда төменге бағытталған. Өзіміздің тұжырымдауымыз бойынша, біз осы вектордың тек вертикаль құраушысын алатын боламыз. Жердің электр өрісі, кез келген электр өрісі сияқты, зарядтарға белгілі бір кулондық күш деп аталатын Ғ күшпен әсер етеді. Егер заряд шамасын осы нүктедегі электр өрісінің кернеулігіне көбейтетін болсақ, онда Fкул кулондық күштің шамасын аламыз. Бұл кулондық күш оң зарядтарды төменге, жерге қарай тебеді, ал теріс зарядтарды – жоғарыға, бұлттарға қарай тебеді.

Жердің электр өрісі кез келген электр өрісі сияқты потенциалды өріс болып табылады. Бірдей потенциалы бар нүктелер эквипотенциал беттерді түзеді.


Электр өрісіндегі өткізгіш.


Жердің бетіне вертикаль металл өткізгіш орнатып, оны жерге тұйықтайық. Өткізгіштің жоғарғы нүктесі Жердің электр өрісінің қандай да бір U потенциалы деңгейінде болсын. Жердің электр өрісі электростатиканың заңдарына сәйкес өткізгіштік электрондарын жоғарыға, өткізгіштің жоғарғы

5

нүктесінде теріс зарядтардың артуын тудыра отырып, соған қарай қозғалта бастайды. Электрондардың мұндай қозғалысы өткізгіштің жоғарғы нүктесінде осы өткізгіштің жоғарғы нүктесі орналасқан, Жердің электр өрісінің U потенциалына шама жағынан тең және бағыты қарама – қарсы –U потенциалы пайда болғанға дейін жалғасады.

Осы –U теріс потенциалы Жердің электр өрісінің U оң потенциалын толықтай компенсациялайды және бүкіл өткізгіш, оның жоғарғы нүктесін қоса алғанда, біз нөлге тең деп қабылдайтын Жердің потенциалына ие болады.

Алайда өткізгіштің жоғарғы нүктесіндегі теріс зарядтардың артуы өзінің айналасында электр өрісін туғызады.

Біз екі электр өрісінен: E1 Жердің электр өрісінен және E2 өткізгіштің жоғарғы нүктесіндегі артық зарядтардың электр өрісінен тұратын жүйені алдық.

2 – суретте осы өрістердің кернеулік векторлары бейнеленген.

E1 жердің электр өрісінің кернеулік векторы өткізгішке жақын жерде шамасы мен бағыты бойынша үнемі бірдей. Ал өткізгіштің электр өрісінің кернеулік векторларының шамасы мен бағыты өрістің түрлі нүктелерінде әртүрлі болады. 2 – суретте оң жақта осы электр өрісінің E2 кернеулік

векторлары бейнеленген. Олар артық өткізгіштік электрондары шоғырланған өткізгіштің жоғарғы нүктесінде бірдей болады. Электр өрістерінің суперпозиция принципіне сәйкес қорытқы электр өрісінің кернеулігі осы өрістердің әрқайсысының кернеуліктерінің геометриялық қосындысына тең.

Назар аударыңыз: өткізгіштің жоғарғы нүктесінен төменірек осы өрістердің E1 және E2 кернеулік векторлары қарама-қарсы бағытталған. Бұл жерде олар бірін-бірі компенсациялайды да, өткізгіштегі электр өрісі нөлге тең болады.

Өткізгіштің жоғарғы нүктесінен жоғарырақ осы өрістердің кернеулік векторлары бір бағытқа – төмен бағытталған. Бұл жерде олар қосылады да, электр өрісінің қосынды кернеулігін береді.

Егер осы векторларды геометриялық түрде қосатын болсақ және өрістің әрбір нүктесінде эквипотенциал сызықтар жүргізетін болсақ, онда 3 – суретте

6

бейнеленген бейнені аламыз. Дәл осы электр өрісі өткізгіштің жоғарғы нүктесінен электрондарды жұлып шығаруға тырысады. Бірақ электрондардың өткізгіштен бөлініп шығуы үшін энергиясы жеткіліксіз. Бұл энергия электрондардың өткізгіштен шығу жұмысы деп аталады және көптеген металдар үшін өте аз шаманы –5 электрон-вольтты (5 эв) құрайды. Алайда металдағы электрон металдың кристалл торларымен соқтығысу кезінде мұндай энергия ала алмайды, сондықтан өткізгіштің бетінде қалып қалады. Бұл жерде мынадай сұрақ туады: егер біз өткізгіштің бетіндегі артық зарядтарға өткізгішті тастап шығуына көмектесетін болсақ, өткізгіш қандай күйде болмақ?

Жауап қарапайым: өткізгіштің бетіндегі теріс заряд азайып, өткізгіш ішіндегі сыртқы электр өрісі енді компенсацияланбайды да, өткізгіштік электрондарын қайтадан өткізгіштің жоғарғы ұшына қарай жоғарыға қозғалта

6


бастайды. Яғни өткізгіш бойымен ток жүреді. Егер де біз артық зарядтарды өткізгіштің жоғарғы нүктесінен үнемі шығарып ала алсақ, онда әрқашан ток жүріп тұрады. Енді өткізгішті кез келген қолайлы жерінен кесіп тастап, оған жүктемені (энергия тұтынушысын) қоссақ жетеді – және электр станциясы дайын.

4–суретте осындай қондырғының принциптік сызбасы көрсетілген.

Жердің электр өрісінің әсерінен өткізгіштік электрондары жерден өткізгіштің бойымен жүктеме арқылы, әрі қарай жоғарыға оларды өткізгіштің жоғарғы жағындағы металл беттен босататын және оларды атмосферадағы иондар түрінде еркін жүзуге жіберетін эмиттерге қарай қозғалады. Жердің электр өрісі Кулон заңына сәйкес оларды, олар өзінің жолында сол өрістің әсерінен үнемі ионосферадан төмен түсетін оң иондармен нейтралданғанға дейін жоғарыға көтере қозғалтады.

Осылайша, біз өз кезегінде G генераторына қосылған алып электрлік конденсатор астарларының арасындағы электр тізбегін тұйықтадық және осы тізбекке энергия тұтынушысын (жүктемені) қостық.

Енді бір маңызды мәселені шешу керек: артық зарядтарды өткізгіштің жоғарғы нүктесінен қалай шығарып алуға болады?

3 – суретте өткізгіш арқылы өтетін, вертикаль жазықтық қимасындағы

7

қосынды электр өрісі бейнеленген. Өткізгіштің барлық нүктелеріндегі потенциалдың нөлге тең екендігі және өткізгіштің жоғарғы нүктесінде Жер мен өткізгіштің электр өрістерінің қосындыларының үлкен кернеулігінің шоғырланғандығы белгілі.


Эмиттер.


Ол үшін өткізгіштік электрондарына өткізгіштен шығуына көмектесетін құрылғы – электронды сәуле шығарғыш немесе эмиттер керек.

Эмиттерді өткізгіштің жоғарғы бетіндегі сәуле шығарушы электродтың айналасында тәждік разряд тудыруға қабілетті, аз қуатты жоғары вольттық генератор негізінде құруға болады.

Мұндай жоғары вольтты генераторлар өнеркәсіпте түтінсорғыштарда, ауа иондағыштарында, металдарды электростатикалық бояу құрылғыларында және түрлі тұрмыстық аспаптарда қолданылады.

Генератор өткізгіштік электронды сәуле шығарғыштың айналасында ұшқындық, тәждік немесе білезіктік разряд түзеді. Мұндай разряд өткізгіштік электрондар енді Жердің электр өрісінің әсерінен атмосфераға еркін өтетін өткізгіш плазмалық канал болып табылады.

Осы мақсатта трансформаторды немесе Тесла катушкасын пайдалануға болады.

1891 жылы Никола Тесла өзінің эксперименттері мен тәжірибелерін көрсетуге арналған өзінің әйгілі жоғары жиілікті жоғары вольттық трансформаторын жасады.

5сурет. Тесла катушкасы

Қазір бұл құрылғыны Тесла катушкасы (Teslacoil) деп атайды. Бұл өнертабыс өнекәсіпте қолданыс таба алмады. Ол көбінесе түрлі аттракциондарда қолданылады.

Катушканың жұмыс істеуі кезінде оның екінші орамында ауаны иондап, кіріс кернеуге байланысты түрлі электр разрядтарын – стримерлік, ұшқындық немесе тәждік разряд түзеді.

Осы разрядтардың иондалған ауадағы каналдары өткізгіш металдан атмосфераға ұшып шығуға тырысатын өткізгіштік электрондары үшін жақсы өткізгіш болып табылады. Өткізгіштік электрондары разрядтар каналдары бойымен өткізгішті оңай тастап, өткізгіштің жоғарғы нүктесінде шоғырланатын, Жердің электр өрісінің әсерінен атмосфераға ұшып шығады.

Катушка разрядының түрі мен интенсивтілігін белгілі бір шекте Жердің электр өрісінің интенсивтілігіне және қондырғының қажетті қуатына

8

байланысты әлсіз тәждіктен қуатты доғалыққа дейін реттеуге болады.


Қондырғының қуатын бағалау.


Өткізгіштің жоғарғы нүктесі 100 м биіктікте, өткізгіш биіктігі бойынша электр өрісінің орташа кернеулігі Еорт. = 100 В/м болсын. Сонда Жер мен өткізгіштің жоғарғы нүктесінің арасындағы потенциалдар айырымы сан жағынан мынаған тең болады:

U = h Eорт. = 100 м * 100 В/м = 10 000 вольт.

Өткізгіштің жоғарғы нүктесіндегі компенсациялайтын теріс потенциалдың да шамасы сондай болады. Бұл – өлшеуге болатын, жер мен өткізгіштің жоғарғы нүктесінің арасындағы нақты потенциалдар айырымы. Шынында,

сымдары бар қарапайым вольтметрмен оны өлшей алмаймыз – cымдарда дәл өткізгіштегідей э.қ.к. пайда болады да, вольтметр 0-ді көрсетеді.

Өткізгіштегі ток күші негізінен эмиттердің жұмыс тиімділігіне байланысты болады. Егер эмиттердің көмегімен біз 10 А ток ала алатын болсақ, онда қондырғының толық қуаты 100 кВт-ты құрайды.

Эмиттердің жұмыс істеуі кезінде еркін электрондар эмиттердің үстінде атмосфераға жинақталып, теріс зарядталған бұлт түзеді. Бұл бұлттың электр өрісі Жердің электр өрісіне қарай бағытталған және оны азайтады. Жел бар болғанда бұлтты ұшырып әкетіп, оның әсері елеусіз аз болады. Жел жоқ болған кезде бұл бұлт жоғарыға бағытталған конвективті ағын түзе отырып, тек эмиттердің үстіндегі электр өрісінің кулондық күштерінің әсерінен жойылады. Бұл жағдайда қондырғының ток күші конвективті ағынның ток күшімен шектелетін болады.

Электр өрісінің ерекшеліктері

Жердің бетіндегі электр өрісі міндетті түрде ескеру керек болатын ерекшеліктерге ие.

Теңіз немесе кең жазықтық сияқты тегіс төселген беттің үстінде өрістің эквипотенциал беттері 2 –суретте сол жақта көрсетілгендей, шамамен бір-біріне параллель орналасқан.

Алайда оның үстінде жерге тұйықталған өткізгіш орнатылысымен, бұл өріс өзгереді де, шамамен 3 –суретте көрсетілгендей болады.

Бұл өріс көтеріліп, осы өткізгіштің жоғарғы жағына ілінгендей әсер болады. Өткізгіштің үстіңгі жағындағы эквипотенциал беттер шоғырланған, яғни электр өрісінің кернеулік векторы артады. Сол уақытта өткізгіштің төменгі жағындағы электр өрісі азайды. Егер екі жерге тұйықталған өткізгіш бір-біріне жақын орналасқан болса, онда электр өрісі 6-суретте көрсетілгендей түрде болады. Барлық электр өрістері жерге тұйықталған өткізгіштерден жоғары орналасады. Осы өткізгіштер арасындағы жердің бетіндегі электр өрісі нөлге жақын. Осындай өткізгіштер ағаштар, электр беру желілері, биік құрылыстар, және, әрине, барлық қалалық үйлер болып табылады.

Сәйкесінше, эмиттері бар өткізгішті қалалық үйлердің шатырларынан және түрлі антенналардан, тутұғырлардан, ағаштар мен жақын орналасқан мұнаралардың төбелерінен жоғары көтеру қажет. Өткізгіш пен эмиттерді

9



аэростатпен көтерген сенімдірек болады.

Алып генератордың қуаты туралы

Мұндай қондырғы алып генератордың қуатын алады. Осыған байланысты өте маңызды бір мәселе – мұндай қондырғыларды жаппай кеңінен қолдану Жердің электр өрісіне қалай әсер етеді? деген сұрақ туады.

Бұл Жердің электр өрісінің әлсіреуіне алып келмей ме?

Бізде бұл генератордың қуатын өлшеу мүмкіндігіміз жоқ. Алайда кейбір жанама белгілері арқылы оның қуатын есептеуге болады.

Жерде әрқашан көптеген дауылдар, тропикалық теңіз дауылдары мен көптеген сұрапыл дауылдар болып жатады. Қазіргі түсінік пен бағалау бойынша шамамен дауылдар қуатының үштен бір бөлігі оның электрлік құраушыларына сәйкес келеді.

Дауыл қуатының электрлік құраушысы дегеніміз не?

Дауылдың қуаты оның жылулық төбесі – дауылдың орталық аймағындағы жылулық ауа көтерілуінің көлеміне және жылдамдығына пропорционал.

Мұндай ауа көтерілуі негізінен дауыл шетіндегі және оның орталығы – жылулық төбесіндегі ауа тығыздығының әртүрлілігі есебінде болады, бірақ тек оған байланысты ғана емес. Көтеру күшінің бөлігін (шамамен үштен бірін) Жердің электр өрісі қамтамасыз етеді.

Мұның себебі дауыл соққанда мұхит бетінен буланған судың өзімен бірге теріс зарядтардың үлкен көлемін алып шығатындығында.

Электростатика тұрғысынан алғанда дауыл соққан мұхит теріс зарядтар мен Жердің электр өрісінің кернеулігі шоғырланған, көптеген ұштары мен қырлары бар алып өріс болып табылады. Бұл – өткір ұштың электростатикалық әсері.

Судың буланған молекулалары мұндай жағдайда теріс зарядтарды оңай қармап алып, өзімен бірге алып шығады. Ал Жердің электр өрісі Кулон заңына толықтай сәйкестікте ауаға көтеру күшін бере отырып, бұл зарядтарды жоғары қарай қозғалтады.

Бұл күш беру толық көтеру күшінің, яғни дауыл қуатының шамамен үштен бірін құрайды. Осылайша, алып электрлік генератор өзінің қуатының бөлігін ғаламшардағы атмосфералық құйындардың –дауылдардың, теңіз дауылдарының және т.б. күшеюіне жұмсайды.

Алайда мұндай қуат шығыны Жердің электр өрісінің шамасына әсер етпейді. Егер орташа дауыл қуаты әлемдегі барлық электр станцияларының

10

қуатынан артық деп есептейтін болсақ, онда бұл энергияны жаппай кеңінен қолданудың біздің ғаламшарымыздың электрлік параметрлеріне ешбір әсері болмайтындығын тұжырымдауға болады.



Қорытынды.



Зерттеу нәтижесінде энергия тұтынушысын электр энергиясының алып генераторына қостық. Теріс полюс –Жерге – біз кәдімгі металл сымның (жерге тұйықталу) көмегімен, ал оң полюске – ионосфераға –арнайы ерекше сымның – конвективті токтың көмегімен қосылдық.

Конвективтік токтар – бұл зарядталған бөлшектердің реттелген тасымалына негізделген электр токтары. Табиғатта олар жиі кездеседі. Олардың ең қуаттылары – бұл дауылдар мен үлкен көлемдегі теріс зарядтарды тропосфераның жоғарғы қабатына шығаратын ішкі тропикалық конвергенция аймағындағы ауаның көтерілмелі ағындары.

Жердің электр өрісі тербеліске ұшырайды: қыстыгүні ол жаздағыға қарағанда күштірек, ол күн сайын Гринвич бойынша 19 сағатқа жетеді, сонымен қатар ауа райына байланысты болады. Бірақ бұл тербелістер өзінің орташа мәнінің 30%-ынан аспайды. Кейбір сирек жағдайларда белгілі бір ауа райы шартында бұл өрістің кернеулігі бірнеше рет артуы мүмкін.

Найзағай ойнаған кезде электр өрісі үлкен шамаға өзегерді және бағытты қарама-қарсы өзгертуі мүмкін, бірақ бұл тікелей найзағай астындағы ұяшықтағы шағын алаңда және қысқа уақыт ішінде орын алады.

Жоғарыда айтылғандардан келесі қорытындыларға келеміз:

  • энергия көзі қарапайым және пайдалануға қолайлы болып табылады.

  • шығысында энергияның ең қолайлы түрі – электр энергиясын аламыз.

  • энергия көзі экологиялық таза: ешбір қалдық, ешбір шуыл және т.б. жоқ.

  • қондырғының жасалуы және пайдаланылуы қарапайым.

алынатын энергияның өте арзандығы және тағы көптеген артықшылықтары.

Мен осы «Темір жолының тартуға арналған жылжымалы құрамдарын пайдалану, жөндеу және техникалық қызмет көрсету» мамандығын ала отырып, энергияның баламалы түрлерін өндіруді дамытуға, экологиялық таза энергияны пайдаланатын технологияларды белсенді енгізуге өз үлесімді қосамын.













11



Пайдаланылған әдебиеттер


1.Қазақстан тарихы (көне заманнан бүгінге дейін). Бес томдық. 4-том. – Алматы: «Атамұра», 2010, 752 бет,

2. Қазақстан тарихы » Қазақстанның XX ғасырдың 20 – 30 жылдарындағы әлеуметтік – экономикалық, саяси жағдайы.

3.Асылбеков М.Х. Турар Рыскулов и М.Тынышпаев на Турксибе // Отан тарихы, 2000, № 1-2, 114-6.

4. «Қазақстан-2050» стратегиясы қалыптасқан мемлемкеттің жаңа саяси бағыты, 5.«Қазақстан-2050: Бір мақсат, бір мүдде, бір болашақ»– Қазақстан Республикасының Президенті - Елбасы Н.Ә.Назарбаевтың Қазақстан халқына жолдауы.

5. https://www.google.kz/

6. http://www.yandex.kz/
































12