Мне этот вопрос задал недавно брат. Человеку 40 лет скоро.
"Я, в принципе-то, знаю, что у вас на ТЭЦ делают электричество. А как именно его делают, я никогда не задумывался"
А ведь правда. Электричество нужно нам всем, почти также, как туалетная бумага и гречка. Но мы про него очень мало знаем. Сейчас очень просто и быстро расскажу, как оно получается на современных электростанциях.
Электростанция, кстати, вот, если что:
Для начала, напомню.
В позапрошлом столетии англичанин Майкл Фарадей буквально перевернул игру, когда за весьма увлекательным занятием (погружение магнита внутрь электрической катушки и его изъятие оттуда) обнаружил, что при изменении магнитного поля, "пронизывающего" некий замкнутый контур, в этом контуре возникает электрический ток! Это называется электромагнитная индукция.
До того времени люди могли получать электрический ток только с помощью гальванических элементов (прообраз нашей обычной батарейки из пульта), но чтобы получать электричество в промышленных масштабах - батареек не напасешься! А вот электрический ток в результате электромагнитной индукции - другое дело.
Ну а дальше главный вопрос состоял в том, как сделать так, чтобы нечто двигало магнит внутри катушки (ну или катушку вокруг магнита), и электрический ток получался постоянно и непрерывно.
Ну давайте, что сразу приходит в голову:
1. Можно по принципу мельницы - чтобы ветер крутил вал с лопастями, а на конце вала был магнит и он вращался внутри катушки - профит!
2. Можно также, только мельница водяная! Пускай крутит не ветер, а вода!
3. Еще можно, чтобы кто-то вручную крутил или двигал магнит.
Поначалу использовали именно последний способ. Потому что электрический ток был нужен только самим ученым для их опытов. А самим для себя не впадлу и вручную магнит покрутить.
А уже через 50 лет после открытия Фарадея, с разницей буквально в год-два, были запущены первые ветряная электростанция, гидроэлектростанция и тепловая электростанция.
Именно тепловые электростанции являются наиболее распространенными в мире. С помощью их мы сегодня получаем примерно 60-70 процентов электроэнергии.
Почему? Щас поясню
Для стабильной работы ветряной электростанции нужно, чтобы ветер всегда дул в одну сторону и с одной скоростью. Достаточно полноводные реки для постройки ГЭС есть не во всех регионах, где требуется электроэнергия. Поэтому в конце концов придумали добывать электроэнергию с помощью силы, искусственно создаваемой и легко контролируемой - силы сжатого водяного пара.
Все же видели, как свистит закипающий чайник на плите? Почему он свистит-то? Потому что пар при нагревании расширяется, и ему не хватает места в замкнутом пространстве чайника - он вырывается наружу. Струя достаточно быстрая - если на ее пути поставить ту же мельницу - струя сможет ее крутить.
Вот на этом принципе и работают современные тепловые электростанции. Только пар там имеет давление не чуть выше атмосферного, как в чайнике, а от 90 до 240 атмосфер в зависимости от электростанции. Температура этого пара составляет от 500 до 570 градусов. Ну и мельница, которую он крутит - весит от 5 до 20 тонн и называется турбиной.
Прикол в том, что пар после турбины собирается в специальном устройстве - конденсаторе, где он остывает, превращается в водичку и снова направляется в котел. Таким образом, рабочее тело всегда под рукой. Расход пара на турбину можно регулировать с помощью клапана, таким образом получая разную мощность. Топливом чаще всего служит природный газ, чуть реже мазут, иногда уголь или торф. Недавно еще стали сжигать для этих дел мусор.
Вот так, из всякой закопанной в земле фигни и простой воды - получается электричество. Ну прямо чудо же!
Еще есть атомные электростанции. На них все принципиально то же самое, только тепло для получения пара берется не за счет сжигания топлива, а за счет ядерной реакции. А дальше - все то же самое.
Есть геотермальные станции - тепло берется из недр Земли, затем это тепло передается "низкокипящему рабочему телу" (какая-то жидкость, которая закипает быстрее, чем вода, например - фреон) а дальше - все то же самое.
Короче, для трансформации энергии принципиально новее мельницы мы пока ничего особо не придумали :)
Да, есть еще солнечные панели. Туда падает свет, и как-то получается ток. Ну это просто магия какая-то, я пока хз как это работает. Если хотите - разберусь и напишу кратко.