物理在电力生活中的应用

发表时间:2017/3/16   来源:《科技中国》2017年1期   作者:展超
[导读] 本文从高中生角度,对物理在电力生活中的应用做了一个简要的概述。

(山东省聊城第一中学 山东 聊城252000)
【摘要】本文从高中生角度,对物理在电力生活中的应用做了一个简要的概述。作为一门基础性的学科,物理学已经贯穿到我们的生活之中,成为了一门重要的学科,而且物理学包含电学、力学、运动学等多个方面的知识结构,而这些知识结构也是我们日常生活中往往会碰到的知识结构表现,此外,物理本身也是一门应用性极强的科目,而研究物理学中的常见知识点对于生活的作用与价值,也是目前学术界研究的主要方向与目标,特别是电学内容对于当代工作生活的影响与运用方向。
【关键词】物理知识;电学知识;生活化;应用分析
        0引言
        电学是我们物理学科中比较重要的一个知识点构成,也是日常生活运用较为普遍的一类学科知识。特别是对于电力行业而言,强化电学的有效运用,促进改进力度,可以有效促进电学知识服务于社会,服务于人类,也能有效避免在运用电学知识过程中存在的危险问题。而就此,笔者将通过本文,就物理在电力生活中的应用方面入手,将进行具体的分析和研究。
        长距离输电
        电能是保证我们正常生活、工作以及学习的前提,而我们生活中取得的电力主要是来
        自更远的变电站进行输送,而常见的输送电压也是以高压为主,并不是我们生活中的220伏电压,而且输电电路本身具备一定阻值,从而导致长期输电出现发热,也导致电能的损耗,而在这一系列损耗过程中,输电电压也会逐步由高压降低至220伏的低压。当然,目前很多研究也主要针对长距离输电的导向发电量降低展开研究,其主要目的是为了降低热量损耗,从而对导向产生更多防护效果,也能将更多电能输送至用电线路中[1]。即如根据焦耳定律Q=IRT,要减少热量,应当从减少三个自变量方面入手,具体分析如下:1、输送时间T是固定的,因为电力是时刻供应的,所以不能通过减少时间来控制发热量;2、降低线路阻值,一般而言,影响线路阻值的三个因素包含线路长短、材质以及横截面大小,而降低线路阻值的目的主要是减少导线发热量Q。当然,根据具体情况分析,减少线路长短方案首先可以排除,因为长距离输电对线路长度已经完全限制,而采用提升横截面大小,可以有效增强输电效果,当然也会对导线的重量产生一定作用,而且也会加大生产消耗与成本,总结以上分析,采用内阻较小材料的导线进行输电可以有效达成目标。当然,要增强输电速度,还有一个方案是降低电流输出,即根据公式P=U×I,在保持输电功率不变情况下,要降低输电电流,则应当首先增大输电电压[2]。



        2.避雷针原理
        避雷针的原理实质就是尖端放电的现象,简单而言,首先静电荷主要随意布及导体表侧,而导体顶部往往是电荷的密集点,所以表现出强烈的电厂,而散步在空中的正负电荷则因为反向电场的作用而产生电离现象,从而让空中出现大量自由电荷与电子,空气也由绝缘体变为短暂的导体,从而产生尖端放电现象。当然,尖端放电的现象在实际电力输送流程应当是被严密监控的,因为这种现象会直接导致电能流失,最严重的问题莫过于严重电力事故出现,因而,对于电力系统而言,无论是输电设施或者输电线路中的金属部件,都不应选择突兀、尖锐的造型,从而有效杜绝尖端放电问题出现。当然,生活中避雷针的运用则是恰恰利用了尖端放电的原理,一般设计者会将一类尖锐的针状金属设置在建筑物顶部,然后将其通过金属线路接入地面,一旦碰到雷雨天气,携带大量电荷的云会因为靠近针状金属的过程中产生电荷转移,特别是在汇聚在针状金属尖端的电荷与云层的电荷属于不同电荷时,就会因为电荷流动中和而产生放电,进而达到避雷的效果。
        3.静电复印
        静电复印也是一种新型印刷技术,其主要运用的是物理电学中的静电荷受到库仑力影响,从而让其对图文信息原稿完成复制的过程,也就是目前所谓的“电摄影”。而静电复印产生主要是在上个世纪的30年底末,相对传统印刷流程,其主要的优势在于复印速度较快,无论是文字、图形均能够通过简单的流程完成复印。而且静电复印主要组件是接地铝辊,其本质就是表侧涂抹硒,同时具有旋转效果的物件。而且硒属于半导体材料,物理光电特性质极佳,特别是在受到光线影响时,其往往会由绝缘体变成导体,其表面附着的电荷也会因此消失。简单来说,静电复印工作流程,主要是采用基础的物理电学知识,即静电感应理念,简单来说,就是静电中正电荷与负电荷之间存在吸引力。而且复印流程根据静电感应取得对应复印材料,同时保证携带静电的光感材料在光线下,出现质的转变,而且其所携带的部分电荷会因为光线的强度改变而产生相应的改变,同时保留静电潜影,最后通过一系列的干法显影、影像转印及定影等方法,达到最终复印原件的目的。当然,经典复印的优势十分明显,特别是与以往复印方法对比,不仅仅具备高效性、清晰性,同时能够有效复制一些彩图,大大推动了印刷行业的改革与发展,也让公众的生活获得了质的飞跃。当然,最为突出的特征在于,静电复印本身适用性较强,质量好,操作便捷,而且伴随着技术的完善,复印也逐步由自动化智能化取代传统的手工复印模式,减少了工作量,达到提升了运作效率,适用性强也让静电复印成为贯彻我们生活的一项重要技术 [3]。
        4.结语
        综合而言,物理学的发展势必带动着整个社会的发展,而且作为我们高中生的一门基础学科,物理的主要目标就是服务于公众,服务于社会,为人民生活带来更多的便利与改善。而物理学中的电学内容,也是在我们生活中运用较为广泛的一项内容,而且在生活中的运用价值也要远远大于其他内容,特别是在一些生活电力,工作环境以及居住安全方面的运用,往往能够给我们的生活带来更多的变革与影响,也是我们未来生活进步一个主要参考的学科。
参考文献
[1]任迎春.浅谈电学在生活中的应用[J].网友世界·云教育,2013,08(08):21-23.
[2]李涛.基于热电效应的热回收应用技术研究和设备开发[D].2013,02(02):14-16.
[3]姚佩佩.垃圾填埋场渗漏三维电学监测关键技术研究[D].2013.05(05):17-22.
 
 

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