физические источники тока
физи́ческие источники тока
Устройства, преобразующие тепловую и механическую энергию, а также энергию радиационного излучения и ядерного распада в электрическую. К таким источникам тока относятся электромашинные генераторы, термоэлектрические генераторы и термоэмиссионные преобразователи, магнитогидродинамические генераторы, солнечные и ядерные батареи.
Основными источниками электроэнергии являются генераторы электрического тока, приводимые в действие паровой и газовой турбиной (турбогенераторы), двигателем внутреннего сгорания, чаще дизелем (дизель-генератор), гидротурбинами (гидрогенераторы). На их долю приходится св. 95 % всей вырабатываемой в стране электроэнергии. Мощность турбогенераторов достигает 800—1200 МВт, гидрогенераторов – 500–650 МВт, дизель-генераторов – 10 МВт. Турбо – и гидрогенераторы устанавливают соответственно на тепловых электростанциях и гидроэлектрических станциях, а дизель-генераторы применяют на передвижных электростанциях и в качестве резервных или временных источников электроэнергии.
С сер. 60-х гг. 20 в. всё большее значение приобретают солнечные батареи. Одна такая батарея представляет собой панель, на которой размещается от нескольких десятков до нескольких тысяч электрически соединённых между собой фотоэлементов, которые под действием солнечного света генерируют ЭДС (фотоЭДС). Наиболее широко солнечные батареи используются на космических аппаратах и орбитальных станциях, применяют их и для отопления и электроснабжения небольших жилых домов (где солнечные батареи размещают на крышах), для обеспечения электроэнергией электромобилей, измерительных приборов, часов, микрокалькуляторов и т. д. Напряжение, создаваемое солнечными батареями, достигает десятков вольт, а мощность – нескольких киловатт.
Созданные в кон. 1950-х гг. в США и СССР магнитогидродинамические генераторы показали принципиальную возможность прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, но распространения они пока не получили. Мощность экспериментальных и полупромышленных установок с МГД-генераторами составляет 25–50 МВт. Термоэлектрогенераторы (ТЭГ) и термоэмиссионные преобразователи (ТЭП) используются гл. обр. как временные источники тока, хотя сфера их практического применения достаточно широка: в технике связи, медицинских приборах, на транспорте и пр. Их мощность от нескольких десятков ватт до сотен киловатт.
В ядерных батареях используется кинетическая энергия электронов, образующихся при b– распаде. По мнению многих специалистов, такие источники тока имеют хорошую перспективу, однако к кон. 20 в. работы по их созданию не вышли за пределы эксперимента.
