Исследовательская работа по теме "Исследование объёма потребления электроэнергии в зависимости от времени года"

• 1 слайд

  Исследование потребления электроэнергии в зависимости от времени года Автор: Волошина Юлия Игоревна 8 а Научный руководитель: Иванова Надежда Ивановна учитель физики

• 2 слайд

  Цель: Выяснить, влияет ли время года на объём потребления населением электроэнергии и сказывается ли переход на «зимнее» время на экономику моей семьи. Задачи: 1)Собрать статистические данные с трёх потребителей за последние пять месяцев. 2)Сравнить в какое время года потребление электроэнергии было наибольшее и наименьшее; 3)Проанализировать, сказывается ли переход на «зимнее» время на объём потребляемой электроэнергии.

• 3 слайд

  Гипотеза: Объём потребления электроэнергии зависит от времени года и средние показания электросчётчика возрастут в результате перехода с «летнего» на «зимнее» время. Методы исследования: 1) Сбор, систематизация источников информации по исследуемой теме, беседа. 2) Регистрация показаний электросчётчика, анализ, сравнение. 3) Обобщение собранного материала.

• 4 слайд

  Объект исследования: Показания приборов учета электроэнергии. Предмет исследования: Электрические приборы учёта электроэнергии в жилой квартире и школе.

• 5 слайд

  Среднее показание счётчиков за полгода. ТАБЛИЦА 1   Месяц Октябрь Ноябрь Декабрь Январь Февраль Март Апрель Дом Волошиных 210 218 220 240 230 220 218 Дом Евсюковых 65 65 70 75 73 63   Дом Ивановы 280 283 295 300 325 278 260

• 6 слайд

    Лимиты потребления электроэнергии МОУ Красночикойской СОШ. ТАБЛИЦА 2   2013 год 2014 год   Январь 12880 9946   Февраль 13518 12929   Март 8659 9910   Апрель 9120 8601   Май 7776 7662   Июнь 5336 5221   Июль 1995 1573   Август 1945 118 Сентябрь 8805 479 Октябрь 10724 19505 Ноябрь 9763 9659 Декабрь 12755 13380 Итого 103276 98983

• 7 слайд

  Показание счётчиков за октябрь. ТАБЛИЦА 3   Октябрь 2014 год 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Дом Волошиных 6 6 7 6 5 8 9 8 8 9 9 Дом Евсюковых 3 3 2 2 3 4 4 5 4 4 4

• 8 слайд

  Спасибо за внимание!

МОУ Красночикойская СОШ

Исследование объёма потребления электроэнергии в зависимости от времени года

Россия

Забайкальский край

с. Красный Чикой

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Красночикойская средняя общеобразовательная школа

Автор: Волошина Юлия Игоревна МОУ Красночикойская СОШ, 8 а

Научный руководитель: Иванова Надежда Ивановна учитель физики МОУ Красночикойская СОШ

с. Красный Чикой

2015

МОУ Красночикойская СОШ

Исследование объёма потребления электроэнергии в зависимости от времени года

Россия

Забайкальский край

с. Красный Чикой

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Красночикойская средняя общеобразовательная школа

Краткая аннотация

В исследовательской работе «Исследование объёма потребления электроэнергии в зависимости от времени года» приведены результаты снятия показаний счётчиков электроэнергии в трёх жилых квартирах села Красный Чикой: семьи Волошиных, Ивановых, Евсюковых; результаты анализа сводных таблиц лимитов потребления электроэнергии МОУ Красночикойская СОШ за два последних года. Также при работе над проектом были сделаны подсчёты средней потребляемой электроэнергии по временам года.

Исследование объёма потребления электроэнергии в зависимости от времени года

Россия

Забайкальский край

с. Красный Чикой

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Красночикойская средняя общеобразовательная школа

Аннотация

Актуальность:

Наступила осень. Это один из периодов, когда страна переходила с «летнего» на «зимнее» время,но переход на зимнее и летнее время отменили летом 2011 года по инициативе Дмитрия Медведева. После этого Россия стала жить по постоянному летнему времени.
Эта осень отличается от остальных предыдущих тем, что Госдума приняла поправки к закону «Об исчислении времени» и 22 июля 2014 года президент России Владимир Путин подписал закон о последнем переводе времени с «летнего» на «зимнее». В ночь с 25 на 26 октября по всей России стрелки часов перевели на постоянное зимнее время. После этого время меняться не будет. Ещё в сентябре 2014 года мне стало интересно, изменится ли объём потребления электроэнергии нашей семьёй в связи с предстоящими изменениями и в зависимости от времени года, и я решила провести данное исследование.

Цель:Выяснить, влияет ли время года на объём потребления населением электроэнергии и сказывается ли переход на «зимнее» время на экономику моей семьи.

Задачи:

1. Собрать статистические данные с трёх потребителей за последние пять месяцев.

2. Сравнить в какое время года потребление электроэнергии было наибольшее и наименьшее;

3. Проанализировать, сказывается ли переход на «зимнее» время на объём потребляемой электроэнергии.

Методы исследования:

1) Сбор, систематизация источников информации по исследуемой теме, беседа.

2) Регистрация показаний электросчётчика, анализ, сравнение.

3) Обобщение собранного материала.

Объект исследования: Показания приборов учета электроэнергии.

Предмет исследования:Электрические приборы учёта электроэнергии в жилой квартире и школе.

Исследование объёма потребления электроэнергии в зависимости от времени года

Россия

Забайкальский край

с. Красный Чикой

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Красночикойская средняя общеобразовательная школа

План исследования

Гипотеза:Объём потребления электроэнергии зависит от времени года и средние показания электросчётчика возрастут в результате перехода с «летнего» на «зимнее» время.

Вопрос, подлежащий исследованию:Исследовать объём потребления электроэнергии в зависимости от времени года.

1. Раскрыть смысл основных понятий, необходимых для данного исследования, методом изучения статей в Интернете.

2.Выяснить с какой электростанции поступает электроэнергия в село Красный Чикой на экскурсии в РЭС с помощью беседы с диспетчером.

3.Определить наиболее интенсивные потребители электроэнергии в нашей квартире, изучив технические инструкции всех приборов.

4. Выяснить основные факторы, влияющие на объём потребляемой электроэнергии, и определить оптимальные методы расчёта расхода электроэнергии, методом изучения статей в глобальной сети Интернет.

5. Познакомиться с видами и принципом работы счётчиков, методом изучения сведений в электротехническом справочнике.

6. Методом регистрации показанийсчётчиков электроэнергии в семье Волошиных, Ивановых и Евсюковых вс. Красный Чикой и анализа сводных таблиц лимитов потребления электроэнергии МОУ Красночикойская СОШ за два последних года проверить:

• зависит ли объём потребления электроэнергии от времени года;

• изменится ли средние показания электросчётчика в результате перехода с «летнего» на «зимнее» время.

7. Систематизировать полученные данные и сделать выводы по поставленной гипотезе.

Основным источником информации для раскрытия главных физических понятий по исследуемому вопросу послужило электронное пособие И. В. Яковлева | Материалы по физике | MathUs.ru «Электроэнергия», темы кодификатора ЕГЭ: производство, передача и потребление электрической энергии.

Из беседы с диспетчером Лоскутниковым К. О. на экскурсии В РЭС Красночикойского района были выяснены волнующие меня вопросы о том, каким способом и с каких электростанций поступает электроэнергия в наше село. Также из нашего разговора я узнала, почему электроэнергия распределяется по потребителям под напряжением 220 В, хотя безопасным для человека является напряжение, не превышающее 20-30 В.

Одним из полезных и доступных источников информации была глобальная сеть Интернет. Сайт https://ru.wikipedia.org оказался достаточно полезным, так как статья, размещённая на этом Интернет-ресурсе, помогла мне понять способ расчёта объёма потребления электроэнергии по формуле, описанной в статье, из которой я сделала вывод, что на объём потребления электроэнергии напрямую влияют два фактора: мощность прибора и время его использования.

Но в книге «Электротехнический справочник» рассказывается, что, к сожалению, подсчитать самостоятельно расход бытовой электроэнергии с большой точностью очень трудно, поскольку некоторые приборы обладают различными функциями, во время выполнения которых они потребляют разное количество энергии. Для того, чтобы добиться определённой точности, используют автоматические системы подсчёта электроэнергии, проще говоря, счётчики. Также в этом источники были найдены описание характеристик счётчиков.

Паспорт

1.Название: «Исследование основных факторов, влияющих на изменение погодных условий»

2.Цель: выявить изменяются ли влажность воздуха, его температура и атмосферное давление при смене погодных условий.
Задачи:

•изучить физические характеристики и способы измерения влажности воздуха, его температуры и атмосферного давления;

•измерить подходящим нам способом влажность воздуха, его температуру и атмосферное давление.

•проанализировать и сделать вывод как изменяются измеренные параметры при изменении погодных условий.

• собрать информацию о народных приметах местных жителей и, наблюдая за погодой, проверить достоверность некоторых из них.

3.Автор работы: Беломестнова Татьяна

4.Руководитель: Иванова Надежда Ивановна, учитель физики.

5.Консультант: Соколова Людмила Николаевна, библиотекарь.

6.Тип: Научно-исследовательский

6.1.По доминирующей деятельности: исследовательский

6.2.По предметно-содержательной области: естественно-научный

6.3.По характеру координации проекта: с открытой координацией.

6.4.По количеству участников проекта: личный

6.5.По широте охвата содержания: меж предметный;

6.6.По времени проведения: продолжительный

6.7.По характеру контактов (степени охвата): открытый

7.Образовательная область, с которой связано содержание работы: физика

8.Методы, использованные в работе над проектом: сбор, анализ, систематизация источников информации по исследуемой теме

9.Форма представления работы: в печатном виде

10.Источники информации: словари, справочники, интернет.

11.Заказчик проекта: кабинет физики

12.Необходимое оборудование: компьютер с подключением к Интернету, принтер, офисная бумага, папка с файлами

13. Этапы работы над проектом: постановка проблемы; выдвижение путей решения проблемы; планирование деятельности по реализации проекта; сбор информации; структурирование; информации; выбор формы защиты; презентации; подготовка презентации; презентация; самооценка и анализ.

5

Исследование объёма потребления электроэнергии в зависимости от времени года

Россия

Забайкальский край

с. Красный Чикой

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Красночикойская средняя общеобразовательная школа

Научная статья

Электрическая энергия играет в нашей жизни исключительную роль. Если в доме нет света, мы, оказываемся, практически беспомощны. Функционирование предприятий, средств транспорта, коммуникаций и прочих достижений цивилизации основано на использовании электроэнергии.

Электроэнергия обладает замечательными свойствами, которые и обеспечивают возможность её повсеместного применения.

• Простота производства. В мире функционирует огромное множество разнообразных генераторов электроэнергии.

• Передача на большие расстояния. Электроэнергия транспортируется по высоковольтным линиям электропередачи без существенных потерь.

• Преобразование в другие виды энергии. Электроэнергия легко преобразуется в механическую энергию (электродвигатели), внутреннюю энергию (нагревательные приборы), энергию света (осветительные приборы) и т. д.

• Распределение между потребителями. Специальные устройства позволяют распределять электроэнергию между потребителями с самыми разными «запросами» — промышленными предприятиями, городскими электросетями, жилыми домами и т. д.

Так что же такое электроэнергия?

Для потребителей электроэнергия – это не только хозяйственная необходимость, но и товар, на котором можно и нужно экономить. Это не только поможет сохранить деньги на другие нужды, но и, ни много, ни мало, – сберечь планету от уничтожения ресурсов.

Электроэнергетика — раздел энергетики, обеспечивающий электрификацию страны на основе рационального расширения производства и использования электрической энергии.

Электрические сети - это совокупность воздушных и кабельных ЛЭП, подстанций и распределительных устройств, предназначенных для соединения источников с электропотребителями. Энергию чаще всего получают из природных ресурсов, которые со временем истощаются (нефть, газ, уголь). Поэтому во всем мире люди стремятся сократить расход энергии, чтобы сохранить ресурсы для будущих поколений.

Расход электроэнергии – это потребление электроэнергии с экономической точки зрения. В физике говорят о потреблении электроэнергии, поскольку в закрытой цепи энергия преобразовывается, но не расходуется. Понятие "расход электроэнергии" гораздо чаще встречается в домашнем хозяйстве. Расход электроэнергии различных приборов указывается в кВт·ч.

После изучения основных понятий по данному исследованию, меня заинтересовали ряд вопросов, на которые ответы я нашла, побеседовав на экскурсии в РЭС села Красный Чикой со старшим диспетчером Лоскутниковым Константином Олеговичем. Наша беседа была не долгой, но интересной.

И так, в наш родной район электроэнергия поступает из Читинской и Гусино-Озёрской станций.

На уроках физики мы изучали, что безопасным для человека является напряжение, не превышающее 20-30 В. Мне стало интересно, почему же тогда в квартиры подают электроэнергию под напряжением 220 В. Оказывается, что 220 В является нормой, для бытовой электросети, передаваемой по домам в Красном Чикое.

Потери энергии на нагревание проводов должны быть сведены к минимуму, для этого нужно высокое напряжение в линии электропередачи, а при передаче электроэнергии на большие расстояния, как к нам в район, напряжение в линиях электропередач 110 000 В. Перед подачей электроэнергии по квартирам напряжение понижается до нормы с помощью трансформаторов. В Красном Чикое 2 больших трансформатора и 52 маленьких.

После нашей беседы с Константином Олеговичем мне стало ещё интереснее заниматься своим исследованием.

Мною было выяснено что, чтобы определить расход электроэнергии, достаточно воспользоваться формулой:

W = P·t·T,

где: W – расход электроэнергии в кВт/ч;

P – мощность, потребляемая электроприёмником (электрическим прибором) в кВт;

t – время работы электроприёмника в день в часах;

T – количество суток работы электроприёмника.

Итак, можно сделать вывод, что на объём потребляемой электроэнергии напрямую влияют два фактора: мощность прибора и время его использования.

Наиболее интенсивные потребители электроэнергии в нашей квартире это – холодильник (1 кВт), электроплита (1500 кВт), чайник (1500 кВт), стиральная машина (1500 кВт), микроволновая печь (1 кВт), морозильная камера (1 кВт), мультиварка (1 кВт). Не говоря уже о лампах накаливания, которые, в зависимости от их количества, мощности и времени горения, могут брать на себя от 50 до 100 кВт/ч электроэнергии, потребляемой в месяц.

К сожалению, подсчитать самостоятельно расход бытовой электроэнергии с большой точностью очень трудно, поскольку некоторые приборы обладают различными функциями, во время выполнения которых они потребляют разное количество энергии. Например, цикл работы стиральной машины включает в себя набор воды, ее нагрев, стирку, сушку и т.д. Поэтому цифры получаются приблизительные. Для того, чтобы добиться определённой точности, используют автоматические системы подсчёта электроэнергии, проще говоря, счётчики.

Счётчик электрической энергии представляет собой электроизмерительный прибор, который предназначается для учета потребляемой электроэнергии, постоянного или переменного тока (измеряется в кВт/ч или А/ч). Область применения счётчиков электрической энергии (СЭ) очень обширна, СЭ используются везде, где осуществляется санкционированное потребление электроэнергии. Помимо своей измерительно-учетной функции, счётчик несёт в себе узкопрактическую роль, которая актуальна и в жилых домах и на предприятиях. Эта роль заключается в возможности значительно экономить бюджет благодаря точному мониторингу потребления электроэнергии за конкретный период времени. Таким образом, планирование расходов в данном направлении осуществляется более точно. На сегодняшний день рынок готов предоставить потребителям большой ассортимент счётчиков электроэнергии. По типу подключения СЭ бывают однофазные и трехфазные, по типу конструкции — электронные и классические индукционные. Стоит отметить, что последние выпускаются все меньше. Счётчик могут использовать для учета потреблённого электричества на объектах различных направлений, начиная от объектов энергоёмких производств, заканчивая жилым сектором.

Принцип работы привычных для нас классических счётчиков довольно прост.

Выполненная в виде металлического диска подвижная часть прибора вращается во время потребления электричества. Этот диск вращается под действием вихревых токов, которые наводятся в нем магнитным полем катушки электросчётчика, другими словами происходит взаимодействие магнитного поля вихревых токов с магнитным полем катушки счётчика. Число оборотов вращающегося диска учитывается специальным счётным механизмом, который выдаёт полученные показания. В этом случае количество потреблённой электрической энергии прямо пропорционально количеству оборотов диска.

Методом регистрации показаний счётчика электроэнергии в трёх жилых квартирах, которые приведены ниже в таблице 1, и, анализируя данные таблиц лимитов потребления электроэнергии МОУ Красночикойской СОШ за два последних года, таблица 2, я проверила свою гипотезу о том, что объем потребления электроэнергии, хоть и не значительно, но зависит от времени года: с приближением зимы объём потребления электроэнергии начинает возрастать, а к началу весны – убывает.

Среднее показание счётчиков за полгода.

ТАБЛИЦА 1

Месяц

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Январь

Февраль

Март

Апрель

Дом Волошиных

210

218

220

240

230

220

218

Дом Евсюковых

65

65

70

75

73

63

Дом Ивановых

280

283

295

300

325

278

260

Лимиты потребления электроэнергии МОУ Красночикойской СОШ.

ТАБЛИЦА 2

2013 год

2014 год

Январь

12880

9946

Февраль

13518

12929

Март

8659

9910

Апрель

9120

8601

Май

7776

7662

Июнь

5336

5221

Июль

1995

1573

Август

1945

118

Сентябрь

8805

479

Октябрь

10724

19505

Ноябрь

9763

9659

Декабрь

12755

13380

Итого

103276

98983

И, чтобы проверить, изменятся ли средние показания электросчётчика в результате перехода с «летнего» на «зимнее» время, я в октябре регистрировала показания счётчика каждый день.

Показание счётчиков за октябрь.

ТАБЛИЦА 3

Октябрь 2014 год

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

Дом Волошиных

6

6

7

6

5

8

9

8

8

9

9

Дом Евсюковых

3

3

2

2

3

4

4

5

4

4

4

И в результате анализа данных, мы убедились, что в связи с произошедшими изменениями, объём потребления электроэнергии немного увеличился.

Список литературы.

1. Генденштейн Л.Э. Физика 8 класс углубленный уровень. Ч. 1.-М.: Мнемозина, 2009.-271с.

2. И. В. Яковлев | Материалы по физике | MathUs.ru Электроэнергия Темы кодификатора ЕГЭ: производство, передача и потребление электрической энергии

3. Электротехнический справочник: Т. 2.-М.: Энергоиздат, 1981.-640с.

4. «Электроэнергия» [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org

Краткое описание документа:

В исследовательской работе «Исследование объёма потребления электроэнергии в зависимости от времени года» приведены результаты снятия показаний счётчиков электроэнергии в трёх жилых квартирах села Красный Чикой: семьи Волошиных, Ивановых, Евсюковых; результаты анализа сводных таблиц лимитов потребления электроэнергии МОУ Красночикойская СОШ за два последних года. Также при работе над проектом были сделаны подсчёты средней потребляемой электроэнергии по временам года.