电力电子技术定义与应用

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一、电子

电子:是构成原子的基本粒子之一,质量极小,带负电,在原子中围绕原子核旋转。不同的原子拥有的电子数目不同,例如,每一个碳原子中含有6个电子,每一个氧原子中含有8个电子。能量高的离核较远,能量低的离核较近。通常把电子在离核远近不同的区域内运动称为电子的分层排布。

电力电子技术定义与应用基本概念:电子(Electron)是一种带有负电的亚原子粒子,之一。最新实验观测到电子由轨道子,自旋子,空穴子组成。[1]电子带有1/2自旋,是一种费米子。因此,根据泡利不相容原理,任何两个电子都不能处于同样的状态。电子的反粒子是正电子,其质量、自旋、带电量大小都与电子相同,但是带电正负性与电子相反;电子与正电子会因碰撞而互相湮灭,在这过程中,创生一对以上的光子。

应用:电子的应用领域很多,像电子束焊接、阴极射线管、电子显微镜、放射线治疗、激光和粒子加速器等等。在实验室里,精密的尖端仪器,像四极离子阱(英语:quadrupole ion trap),可以长时间约束电子,以供观察和测量。大型托卡马克设施,像国际热核聚变实验反应堆,借着约束电子和离子等离子体,来实现受控核聚变。无线电望远镜可以用来探测外太空的电子等离子体。

分类:电子属于亚原子粒子中的轻子类。轻子被认为是构成物质的基本粒子之一,即其无法被分解为更小的粒子。它带有1/2自旋,即又是一种费米子(按照费米—狄拉克统计)。电子所带电荷为e=1.6 × 10的-19次方库仑,质量为9.10 × 10-31 kg (0.51 MeV/c2)。通常被表示为e-。 电子的反粒子是正电子,它带有与电子相同的质量,自旋和等量的正电荷。

电力电子技术定义与应用物质的基本构成单位——原子是由电子、中子和质子三者共同组成。中子不带电,质子带正电,原子对外不显电性。相对于中子和质子组成的原子核,电子的质量极小。质子的质量大约是电子的1840倍。当电子脱离原子核束缚在其它原子中自由移动时,其产生的净流动现象称为电流。

各种原子束缚电子能力不一样,于是就由于失去电子而变成正离子,得到电子而变成负离子。静电是指当物体带有的电子多于或少于原子核的电量,导致正负电量不平衡的情况。当电子过剩 时,称为物体带负电;而电子不足时,称为物体带正电。当正负电量平衡时,则称物体是电中性的。静电在我们日常生活中有很多应用方法,其中例子有激光打印机。

一种对在原子核附近以不同概率分布的密云的基本假设。作用范围阶段只能在核外考虑(所有假设粒子都只能在核外摸索摸索)它被归于叫做轻子的低质量物质粒子族,被设成具有负值的单位电荷。

二、电力

简介:电力是以电能作为动力的能源。发明于19世纪70 年代,电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史18世纪以来,世界发生的三次科技革命之一,从此科技改变了人们的生活。20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一,是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电力,再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。

电力电子技术定义与应用

优缺点

优点:1、火力发电:燃料容易获取,热机效率高,调峰较易实现,建设成本低,容易与冶金、化工、水泥等高能耗工业形成共生产业链。

2、核能发电:基本不受自然资源产地限制,运行成本低,无温室气体排放。

3、水力发电:几乎完全无污染,运营成本低,便于调峰,可再生,有航运、水利等边际效益。

4、风力发电:无环境污染,运行成本低,可再生。

5、太阳能光伏发电:运行无污染,可再生,设备小型化,适合非集中供电。

电力电子技术定义与应用弊端:火力发电

烟气污染:煤炭直接燃烧排放的SO2、NOx等酸性气体不断增长,使我国很多地区酸雨量增加。全国每年产生140万吨SO2。

粉尘污染:对电站附近环境造成粉煤灰污染,对人们的生活及植物的生长造成不良影响。全国每年产生1500万吨烟尘。

资源消耗:发电的汽轮机通常选用水作为冷却介质,一座100万千瓦火力发电厂每日的耗水量约为十万吨。全国每年消耗5000万吨标准。

水力发电要淹没大量土地,有可能导致生态环境破坏,而且大型水库一旦塌崩,后果将不堪设想。另外,一个国家的水力资源也是有限的,而且还要受季节的影响。

输送

电力电子技术定义与应用传输:电能的传输,它和变电、配电、用电一起,构成电力系统的整体功能。通过输电,把相距甚远的(可达数千千米)发电厂和负荷中心联系起来,使电能的开发和利用超越地域的限制。和其他能源的传输(如输煤、输油等)相比,输电的损耗小、效益高、灵活方便、易于调控、环境污染少;

变电:电力系统中,发电厂将天然的一次能源转变成电能,向远方的电力用户送电,为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降,需要将电压升高;为了满足电力用户安全的需要,又要将电压降低,并分配给各个用户,这就需要能升高和降低电压,并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置,它是联系发电厂和电力用户的中间环节,同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来,变电所的作用是变换电压,传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。

工业

1875年,巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂,为附近照明供电。1879年,美国旧金山实验电厂开始发电,是世界上最早出售电力的电厂。80年代,在英国和美国建成世界上第一批水电站。1913年,全世界的年发电量达 500亿千瓦时,电力工业已作为一个独立的工业部门,进入人类的生产活动领域。

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