Электричество шаг за шагом

Возьмём, к примеру, огромную работу, которую само по себе просто впустую выполняет притяжение Земли (гравитация), создавая реки и перемещая «сверху вниз» в моря и океаны миллиарды тонн воды. Она берётся с подтаивающих снеговых шапок на горных вершинах или из грозовых туч и тянется вниз, как яблоко, падающее с ветки, или выпущенный из рук камешек. Несколько тысяч лет назад мастеровые люди сообразили, что текущая в реке вода может и полезное дело делать, например, вращать тяжёлые гранитные жернова мельницы. Это изобретение и можно, видимо, считать началом гидродинамики, которая сегодня, например, вырабатывает более 17 % всей электроэнергии, производимой в нашей стране. А в таких гористых и в то же время индустриально развитых странах, как Швейцария или Норвегия, доля гидродинамики заметно больше — около 80 %. И всё это, не забудьте, без затраты топлива.

В наше время отбор энергии у движущейся воды осуществляют гидротурбины, мощные, как правило, агрегаты, чем-то напоминающие паровую турбину и так же жёстко связанные с ротором электрогенератора (Р-91). С учётом регулярного контроля за состоянием турбин, генераторов и другого оборудования ГЭС (гидроэлектростанций), с возможностью его замены либо ремонта, можно считать, что эти станции работают десятки и сотни лет. Любители эффектных вычислений, зная мощность ГЭС, могут при желании подсчитать сэкономленную ею нефть, уголь или иное топливо хотя бы за 10 лет — совершенно ясно, что цифра получится ошеломляющая.

Не нужно, однако, думать о полной бесплатности электричества, получаемого от гидроэлектростанций. Во-первых, на станции работают люди, им нужно платить зарплату, создавать нормальные условия для жизни семьи, в частности, строить жилые дома, школы, находить учителей. Ну а главное, проектирование и строительство гидроэлектростанции — дело сложное и дорогое. Для работы турбогенераторов и получения от них большой мощности необходимо высокое давление воды, а для этого в выбранном месте реки строят высокую и очень прочную плотину. Плотина фактически перегораживает реку, не даёт прибывающей из горных районов воде сразу же продолжать свой путь к морю-океану. Чаще всего высота бетонно-каменной плотины около 90 метров, и за ней, естественно, поднятая плотиной вода затопила огромные территории и образовала целое море, как его называют — «водохранилище». Чаще всего в плотину в нижней её части вмонтированы машинные залы, и в них электрогенераторы, турбины и мощные трубопроводы, которые подводят к ним воду с самого верха, с верхней отметки, до которой поднята вода (верхний бьеф). Вода, стартовавшая высоко наверху, проходит внизу через турбины и, отдав электрическим генераторам свою энергию, выходит на свой нижний уровень (нижний бьеф), с которого она продолжит свой обычный путь к морю или к океану. Чтобы читатель легче представил себе, что может стоять за этим коротким рассказом о гидроэлектростанции, приведём несколько цифр и фактов касательно новой мощной станции на реке Ангаре — Богучанской ГЭС (иногда для краткости её называют БоГЭС.

ВК-206.Этот рисунок напоминает нам о союзе химии и науки об электричестве. Он мог бы появиться в самом начале книги, так как этот союз есть исключительно важная, можно сказать, великая истина, определяющая наши знания о мире, в котором мы живём. Достаточно вспомнить, что электричество есть одна из основ устойчивости атомов и сила, собирающая их в молекулы, из которых состоят все вещества. Химия не может жить без электричества, но и его величие во многом связано с успехами химии.