Електрична енергія, що виробляється джерелами електричної енергії - найпоширеніший вид енергії в наш час. Процеси, пов'язані з даним видом електричної енергії, включають в себе під процеси, такі як - вироблення (генерація), передача і споживання. З цього можна виділити три групи пристроїв, які беруть участь в цьому процесі - джерела електричної енергії, передавальні пристрої і споживачі.
Давайте детально розглянемо першу групи.
Джерела електричної енергії.
Із самої назви можна здогадатися, яку роль відіграють в електроенергетиці ці пристрої, але все ж я поясню.
Джерело електричної енергії - пристрій, механізм від якого споживачі отримують електричну енергію по засобу передавальних пристроїв. Не має значення якого роду струму є це джерело, а також електрична енергія є генерується або збереженої.
Джерелами електричної енергії можуть бути: всі види і типи генераторів, вторинні обмотки трансформаторів і автотрансформаторів, різні гальванічні елементи, акумуляторні батареї, сонячні батареї, різні пьезо елементи і навіть грозовий розряд (блискавка) є джерелом електричної енергії.
Як бачите існує безліч видів джерел електричної енергії, що сприяє значному поширенню електричної енергії.
З'єднання джерел електричної енергії.
В електроенергетиці зустрічаються такі випадки, коли джерел електричної енергії кілька, які включені і живлять один електричний ланцюг.
Залежно від способу з'єднання джерел, електрична енергія поводиться по-різному. Перед тим як заглиблюватися в подробиці слід сказати, що джерела електричної енергії з'єднують двома способами - послідовно і паралельно.
Ці види з'єднань я вже розглядав при з'єднанні конденсаторів і резисторів.
Давайте розглянемо ці способи з'єднання на прикладі.
Як джерело електричної енергії візьмемо три звичайних батарейки напругою в 1.5 вольт кожна. Також нам знадобиться вольтметр і з'єднувальні дроти.
послідовне з'єднання джерел електричної енергії
Поєднавши батарейка послідовно, як показано на схемі, можна будить побачити, що вольтметр покаже напруга набагато більше ніж в однієї батарейки, а саме 4.5 вольт. Так при послідовному з'єднанні джерел електричної енергії, напруга всіх джерел, що входять в ланцюг складається. Варто зазначити, що сумарна ємність і потужність батарей дорівнює показникам однієї батарейки.
паралельне з'єднання джерел електричної енергії
Якщо ж з'єднувати ці ж батарейки паралельно, як на схемі вище, ми побачимо, що напруга ланцюга з трьома паралельно з'єднаними батарейками дорівнює напрузі однієї батареї. Але потужність і ємність цього ланцюга джерел збільшилася в кілька разів, а саме в кількість з'єднаних джерел, в даному випадки в три рази, за умови, що потужність і ємності батарей однакові.
В електроенергетиці крім батарейок послідовно або паралельно можуть з'єднувати всі джерела електроенергії. Але для кожного виду джерела існують певні умови, такі як: напруга всіх з'єднуються джерел повинно бути однаково, як і потужність, щоб уникнути виникнення зрівняльних струмів, для з'єднання трансформаторів необхідно також, щоб коефіцієнти трансформації були також рівні.
Цілі з'єднання джерел електричної енергії.
Варто відзначити, що послідовне з'єднання джерел електроенергії знайшло широке застосування лише для джерел постійного струму, а саме гальванічні елементів.
У сучасній електроенергетиці широко поширене паралельне з'єднання джерел електричної енергії. Це пояснюється тим, що в сучасній системі електропостачання відпадає необхідність у збільшенні напруги таким способом, цю функцію відмінно виконують підвищувальні трансформатори. Тим більше, що при послідовному з'єднанні, при виході з ладу одного з джерел, вся ланцюг обривається і споживачі обесточиваются.
А ось паралельне з'єднання може похвалитися своїми плюсами. Воно дозволяє підвищити потужність всієї мережі. Є дуже зручним, так як при виході з ладу або необхідності в ремонті одного з джерел електричної енергії немає необхідності позбавляти споживачів електричної енергії.
Паралельне з'єднання джерел електричної енергії на стільки зручно, що за часів радянського союзу, та й зараз, але не так масштабно з'єднували всі електричні станції в одну енергосистему, що підвищувало якість постачання електричної енергії, так як не було дефіциту потужності, а також дозволяли виводити цілі станції і підстанції в ремонт без перебоїв в електропостачанні і звичайно ж всі вони з'єднувалися паралельно.