Синусоїдальні дієти, сторінка 1
1. Чому синусоїдальні дієти
1.1. Історія мереж розподілу електроенергії
До 1865 року теорія електромереж була досить розвинена. Основні закони електрокінетики встановлені і добре відомі, закон Ома, закон Кіршофа. Ампер, тоді Фарадей відкрив магнетизм, який вони зв'язали з електрикою, щоб створити електромагнетизм, який Максвелл щойно синтезував. Однак ця наука, яка вже не така нова, намагається покинути лабораторії. Промислове застосування обмежується електролізом та його застосуваннями та дротовою телеграфією. В електроенергії бракує декількох винаходів, зокрема енергетичного генератора, крім токсичних сірчанокислих акумуляторів Вольта, потужного електродвигуна та компактної системи освітлення.
Однак у цих напрямках було зроблено багато спроб. У 1832 році французький Іпполіт Піксі побудував перший індукційний генератор; у 1834 р. російський професор Герман фон Якобі побудував двигун потужністю в одну кінську силу, який буде приводити в рух гребний човен на Неві в Санкт-Петербурзі. Ці системи зі зниженою ефективністю послідовно вдосконалюються, але промисловий розвиток електроенергії зумовлений двома блискучими винахідниками.
У 1870 р. Бельгійський Зенобе Грамме, однак ні інженер, ні фізик, не створили сюрпризу, винайшовши перший промислово використовуваний генератор постійного струму під назвою "кільце Грамме". Після помилки керованого техніком в обробці французький Іпполіт Фонтен виявляє, що машина Гремма є оборотною, винаходить двигун постійного струму.
Саме в 1878 році американець Томас Альва Едісон, поставивши електрику при повному світлі, він створив лампу розжарювання і освітлив світ !
Залишилося лише використати ці три винаходи, генератор та електродвигун, лампу розжарювання. Першопрохідцями в цій галузі є виробники паперу в Альпах. Справді, вони вже давно мали і знали, як використовувати рушійну силу води для роботи машин. У 1869 році Арістід Бержес, інженер і власник фабрики паперу Лансі в Ізері, побудував перший високий водоспад. У 1880 році турбіна вже не керує безпосередньо дефібраторами, а динамо Едісона, електрична енергія якого буде використана для рушійної сили та освітлення заводу. У 1889 році Бержес винайшов вираз "біле вугілля", щоб визначити гідроелектростанцію. Близько 1890 року електроенергія, доступна в Ленсі, перевищить потреби канцтоварів. Саме в цей час розпочалося промислове виробництво електроенергії для освітлення. У 1898 році Арістід створить "Електричну освітлювальну компанію Гресіводана", яка подаватиме струм до Гренобля та околиць. Але ця реалізація накладає зміни на електростанцію.
Після винаходу Едісоном лампи розжарювання велика кількість установок оснащена низьковольтним генератором постійного струму для освітлення. Едісон оснащує Нью-Йорк генераторами постійного струму, на які він володіє патентом. У той же час винайдений генератор змінного струму, але він не має такого самого успіху, принаймні на початку. Проте фантазійний та блискучий винахідник розробив цю форму електрики та винайшов двигун, що працює на змінному струмі, Ніколу Теслу. Джордж Вестінгхаус об'єднався з ним і успішно випробував винахід на виставці в Чикаго. У 1896 році Вестінгхаус вибрав альтернативу на своїй електростанції на Ніагарському водоспаді, яка лише забезпечувала місто Буффало і викликала ентузіазм у пресі.
Альтернативою, безумовно, є перемога у битві за електроенергію. Чому ?
Коли виникали електростанції, особливо в районах, віддалених від міських центрів, таких як Ніагарський водоспад, вироблену енергію доводилося транспортувати на великі відстані. Але кабелі, що несуть електрику, мають певний опір, і це створило велику проблему. Середньому місту значною мірою потрібно 10 МВт. Якщо цю кількість потрібно було транспортувати під помірною напругою близько 100 В, як P = VI, сила струму повинна була бути величезною: 10 5 А. Але ефект Джоуля в провіднику, p J = RI 2, змінюється як I 2, а лінія, утворена двома мідними кабелями діаметром 1 см, має опір R = 0,4 Ом/км. При струмі 10 5 А втрати енергії за ефектом Джоуля становитимуть приблизно 4,10 6 кВт/км. Втрати за одну годину становитимуть близько 4,10 6 кВт-год/км. При ціні 0,1 дол. США за кВт.год це означало б втрату близько 0,4,10 дол. США 6 за годину та за кілометр !
Не було іншого економічного вибору, як зменшити хвилю. Для цього необхідно підтримувати потужність, пропорційно збільшувати напругу. Зрозуміло, що якщо напруга досягне 10 5 В, та ж потужність може бути ефективно передана на 100 А! Підвищивши напругу в 1000 разів, струм можна зменшити в 1000 разів, а втрати - в 1 000 000. Але врешті-решт для користувача напруга не повинна бути занадто високою для користувача. безпечний у використанні. Тому необхідний простий пристрій з хорошою ефективністю, щоб підняти величину напруги на виході електростанції і знизити її до рівня користувача. Цей пристрій існує, але працює тільки в альтернатива, він був винайдений у 1884 році французом Люсьєном Голардом і називається трансформатор.