Педагогические науки/2. Современные методы преподавания

К.п.н.профессор Имашев Г.И.

Атырауский государственный университет имени Х.Досмухамедова, Республики Казахстан

Вопросы энергетики в курсе электродинамики

Развитие экономики нашей страны невозможно без прогресса энергетики основы материального производства. Электроэнергетика является одним из главных направлений развития научно-технической революции, определяющим перспективы современного производства, энерговооружённость которого определяет рост производительности труда

Под электроэнергетической системой понимается вся сложная совокупность установок, сооружений и людей, производящих энергетические ресурсы и преобразующие их во все виды энергоносителей и топлива, которые полезно используются во всех отраслях экономики. Поэтому понятия научных законов электроэнергетики вводятся в курсе физики средней школы, что способствует усилению политехнической направленности курса. Задачами изучения основ энергетики являются:

- сформировать понятия об электроэнергии;

- раскрыть роль энергетики в развитии экономики, перспективы её развития;

- показать пути получения и преобразования энергии, способов передачи и использования энергии.

В курсе физики изучается устройство основных видов электростанций и важнейшие энергетические устройства. На первой ступени изучения физики рассматривают вопросы гидроэнергетики, подчёркивается ряд ее преимуществ по сравнению с электроэнергией. В курсе электродинамики рассматриваются вопросы передачи и использования электроэнергии. Ряд вопросов, связанных с потерей электроэнергии в проводах можно рассчитать, опираясь на знания учащихся по теме «Законы постоянного тока». Изучая электрические явления, школьники знакомятся с широким внедрением в хозяйство и быт электрической энергии. В основном изучаются явления и законы, которые составляют физические основы электрификации. Следует рассказать об использовании мощных пучков для плавки и резания металлов, устройстве электронно-лучевой трубки.

Изучение сверхпроводимости познакомит учащихся с применением этого явления в науке и технике, следует выделить одну из проблем энергетики, связанную с применением сверхпроводимости для предотвращения потерь в линиях передачи электроэнергии.

При изучении плазмы можно обратить внимание на сооружение первой в мире опытно-промышленной магнитогидродинамической электростанции, мощностью 580 МВт. При работе МГДЭС электрическая энергия должна получаться с помощью плазмы.

При изложении вопросов энергетики также следует затронуть работу энергосистемы нашего города, нашей области. В 1962 году образована Гурьевская энергосистема с суммарной мощностью электростанций 27,3 МВт, годовой выработкой электроэнергии - 118,6 млн. кВт.ч., и отпуском тепловой энергии - 109,2 Гкал. Зарождение энергосистемы началось с ДЭС нефтяной Эмбы, Доссорской и Кульсаринской ЦЭС и энергопоезда в городе Гурьеве. В 1945 году введена в действие ТЭЦ Гурьевского НПЗ, а в январе 1963 года – первый турбоагрегат Гурьевского ТЭЦ. С этого времени начато интенсивное энергетическое строительство и формирование энергосистемы с разветвлённой сетью линий электропередачи напряжением до 220 кВ.

Объединение Атырауэнерго обеспечивает электроэнергией потребителей Атырауской области, занимающей территорию в 112 тыс.кв.км. и Мангистауской области, занимающей территорию в 166,6 тыс.кв.км, в целом территорию в 278,6 тыс.кв.км. В этом регионе сосредоточены огромные минерально-сырьевые ресурсы, требующие для всего освоения больших затрат энергии. Преобладающим потребителем электрической и тепловой энергии является промышленность.

Динамику структуры потребления электроэнергии в отраслях экономики Атырауской области можно представить в виде следующей таблицы 1.

Таблица 1

О т р а с л ь	1900г.	2001г.	2005г.
Промышленность /%/	79.9	80.0	62,3
Строительство /%/	1.9	2.0	2,6
Транспорт /%/	4.4	4.3	5,7
Сельское хозяйство /%/	3.2	3.6	3,3
Комбыт /%/	4.8	4.4	5,1
Прочие отрасли и потери в сетях /%/	5.8	5.7	6,2

Сложившийся баланс производства и распределения электрической энергии и мощности показывает, что энергосистема Атырауэнерго полностью обеспечивает потребителей области энергией без ограничений, присущих состоянию в целом по странам СНГ.

В 1986 году начато строительство IV очереди Гурьевской ТЭЦ, включающей в себя 4 паровых котла производительностью 420 т/час и 2 паровых турбины: 140 – 185 МВт. В 1995 году осуществлен ввод I пускового комплекса. Атырауэнерго состоит из двух энергоузлов – Атырауского и Мангистауского, связанных двумя линиями электропередачи напряжением 220 кВ протяжённостью более 600 км. Имеется связь с ПОЭиЭ «Запказэнерго» на напряжении 220 кВ. Основными источниками электрической и тепловой энергии являются Атырауская ТЭЦ /установленная мощность: электрическая

– 227 МВт, тепловая – 667 Гкал/ч./ и Тенгизская ГТЭС /установленная

электрическая мощность – 144 МВт./ Протяжённость тепловых сетей составляет 39,7 км, в том числе магистральных – 32,7 км;

эксплуатируемых воздушных линий электропередачи – 17096 км.Динамику ввода генерирующих мощностей на электростанциях энергосистемы можно привести в таблице 2.

Таблица 2

Показатель	1980г.	1990г.	2001г.	2005г.
Мощность электростанций, МВт	261	311	659	878
Атырауская ТЭЦ	239	239	515	672
Тенгизская ГТЭС	-	72	144	206

Развитию электроэнергетики придаётся важное значение. Расширение применения электроэнергии стало условием решения самых актуальных проблем: сокращение за счёт электромеханизации затрат тяжёлого ручного труда, создание технической базы, повышения пропускной способности железных дорог, экономии нефтегазового топлива и других. Она служит единственной энергетической основой действия электронных, контрольных и управляющих устройств, электронно-вычислительных машин.

Политехническое образование, раскрывающее возможность и необходимость применения теоретических знаний в практических ситуациях, невозможно без формирования практических умений школьников. Формирование практических умений может быть успешно осуществлено главным образом при выполнении учащимися фронтальных лабораторных работ. С их помощью учащиеся убеждаются в объективности физических законов, получают непосредственное представление о методах, применяемых в научных исследованиях, знакомятся с физическими измерениями, приобретают практические умения и навыки, расширяют свои политехнические умения и знания, что важно для подготовки школьников к жизни.

ЛИТЕРАТУРА

1. Анциферов А.И. Электродинамика и квантовая физика. –М.: Мнемозина,

2002. –382 с.

2. Гнедина Т.Е. Физика и современное производство. –

М. Просвещение,1982. – 143с.

3. Методика преподавания физики в 8 –10 классах средней школы /Под ред.

В.П. Орехова и А.В Усовой., ч.2 – М.: Просвещение, 1980. - 351 с.