Номер 14.5, страница 66 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 14. Электрический ток. Действия электрического тока - номер 14.5, страница 66.

Условие.

14.5. Какие виды энергии можно превращать в электрическую энергию? Приведите примеры.

Решение.

В электрическую энергию можно превратить практически любой другой вид энергии. Преобразование происходит в устройствах, называемых генераторами, или с помощью специальных физических и химических явлений.

Рассмотрим основные виды энергии и примеры их преобразования в электрическую:

Механическая энергия

Это энергия движения (кинетическая) и взаимодействия (потенциальная) тел. Преобразование механической энергии в электрическую является основой работы большинства электростанций. Это происходит в электрических генераторах на основе явления электромагнитной индукции: при вращении проводящей рамки в магнитном поле (или наоборот) в ней возникает электрический ток.

Примеры:
- Гидроэлектростанции (ГЭС): потенциальная энергия воды, накопленной в водохранилище, переходит в кинетическую энергию падающего потока, который вращает турбину, соединенную с электрогенератором.
- Ветроэлектростанции (ВЭС): кинетическая энергия движущихся масс воздуха (ветра) вращает лопасти ветрогенератора, который вырабатывает электричество.
- Приливные электростанции (ПЭС): используют кинетическую энергию движения воды во время приливов и отливов для вращения турбин генераторов.

Тепловая (внутренняя) энергия

Это энергия, связанная с хаотическим движением и взаимодействием частиц, из которых состоит тело.

Примеры:
- Тепловые электростанции (ТЭС): при сжигании ископаемого топлива (угля, газа, мазута) выделяется большое количество теплоты. Эта тепловая энергия используется для нагрева воды и получения пара высокого давления. Пар вращает турбину, которая приводит в действие электрогенератор.
- Геотермальные электростанции (ГеоЭС): используют внутреннее тепло Земли для получения пара, который так же, как и на ТЭС, вращает турбины.
- Термоэлементы: устройства, которые напрямую преобразуют тепловую энергию в электрическую за счет эффекта Зеебека (возникновение ЭДС в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, контакты между которыми находятся при разных температурах).

Химическая энергия

Это энергия, запасенная в химических связях между атомами в молекулах. Она высвобождается в ходе химических реакций.

Примеры:
- Гальванические элементы (батарейки) и аккумуляторы: в них происходят окислительно-восстановительные реакции, в результате которых химическая энергия напрямую преобразуется в электрическую.
- Топливные элементы: химическая энергия топлива (например, водорода) и окислителя (кислорода) напрямую превращается в электричество в ходе электрохимической реакции.

Ядерная (атомная) энергия

Это энергия, содержащаяся в атомных ядрах и высвобождаемая в результате ядерных реакций (деления или синтеза).

Примеры:
- Атомные электростанции (АЭС): в ядерном реакторе происходит управляемая цепная реакция деления тяжелых ядер (например, урана). При этом выделяется огромное количество тепловой энергии, которая, как и на ТЭС, используется для производства пара и последующей выработки электроэнергии генератором.

Световая (лучистая) энергия

Это энергия электромагнитного излучения, в частности видимого света.

Примеры:
- Солнечные батареи (фотоэлементы): они преобразуют энергию солнечного света напрямую в электрическую энергию благодаря фотоэлектрическому эффекту в полупроводниках.

Ответ: В электрическую энергию можно превращать механическую энергию (например, на гидроэлектростанциях и ветроэлектростанциях), тепловую энергию (на тепловых и геотермальных электростанциях), химическую энергию (в гальванических элементах и аккумуляторах), ядерную энергию (на атомных электростанциях) и световую энергию (в солнечных батареях).