這就是發電機的原理。

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發電機的原理
依據法拉第電磁感應定律,利用動力,,將一個有封閉迴路的線圈
放置在U形磁鐵的兩磁極間轉動,則線圈的導線上將產生感應電流,是
一種可將機械能(或稱力學能、動能)轉變為電能的裝置,這就是發電
機的原理。
台灣目前主要的發電種類
目前台灣主要有火力(約佔70%) 、核能(約
21%) 、水力(約佔有3.6%)三種發電方式。其中
又以火力發電和核能發電為主,原因在於這兩者
的穩定性最好。
另外尚有風力發電、太陽能等發電方式。
(一) 火力發電
利用燃燒煤炭、石油、天然氣所產生的熱能,讓水受熱而轉變為
蒸汽,然後再運用此高溫高壓蒸汽,推動汽輪機運轉帶動發電機發電。
火力發電的缺點:造成空氣污染及酸雨,產生廢熱及二氧化碳,加重
溫室效應。
(二) 核能發電
核能發電是利用原子核分裂時產生的能量,把反應爐中的水加熱
產生蒸汽,然後藉蒸汽推動汽輪機,再帶動發電機轉動產生電能。 核
能發電的缺點:海水冷卻完後溫度升高,會導致珊瑚白化,影響海洋
生態。且核廢料的輻射能對人體有害。
(三)水力發電
就是利用水的位能轉換為水輪的機械能(動能), 再以機械能推動
發電機來產生電力。這就是水力發電的原理。
水力發電圖解
明潭發電廠
台中日月潭位處台灣地理的中心位置,有「台灣心臟」的美譽,不僅
湖光山色優美,最大的功能是抽蓄發電,整個日月潭風景區內有明潭發電
廠,明湖發電廠等發電廠。
最初日月潭只是一個小湖泊,在日據時代,日本人為了發電所需,從
濁水溪最靠近日月潭的武界處,攔砂截取濁水溪流水,修築了一條十五公
里長的地下水道,穿過水社大山而流入日月潭,而成今之湖泊。
日月潭
由向山遊客服務中心觀看日月潭
明潭抽蓄發電廠位於南投縣水里鄉,83年間開始
運轉,發電方式係利用以日月潭為上池、水里溪間(
車埕溪谷)築壩做為下池。
在發電系統尖峰負載時,將上池蓄水放流發電,
並將發電尾水蓄於下池,於夜間再利用剩餘之電力,
將攔蓄於下池之尾水抽回日月潭,如此反覆進行以充
分利用水力資源並且調節負載峰谷之電力。形成世界
上少見的抽蓄水力發電廠。
在工業社會活動形態下,一天內的用電量有很大的變化,據統計深
夜用電量僅約白天的六成。由於近年來用電量急劇增加,為謀提高機組
效率以降低發電成本,發電機組逐漸大型化。
為了運轉效率不能大量減載(電力無法儲存之故),故於深夜用電
量少時必有剩餘,但白天尖峰時段之發電量又常不足。抽蓄水利機組恰
可利用離峰時,剩餘之電力抽取下池之水貯存於上池,於尖峰時再利用
上池之水發電,以補充系統尖峰發電不足。
明潭電廠之抽蓄運轉,長期而言將可增加日月潭水中溶氧及透
明度,並且抑制水中藻類之生長,對日月潭水質具有正面之影響。
這種發電方式最符合生態與環境保育理念,對環境不只零汙染,
而且水壩與蓄水池風光優美,平時可作電力教學解說,同時亦具有觀
光旅遊賞景功能。
纜車
水利發電成本最低,因水力能源取之當地,不受外在因素影響
,且屬非消耗性之不竭能源,故水力電廠於建設完成後,其發電成
本,不但最少且最為可靠。 由於水力發電具有高經濟性及低污染性
,符合生態與環境保育理念。
水利發電缺點:氣候變化非人力所能控制,故用以供電,若遇
雨季、旱季,發電有過多與不足之虞;解決之道在於聯合水力及核
能形成供電系統,確保一年四季供電之無缺。
日月潭的水源具有多目標用途,主要用於發電,一年發電量可高達五十
億度,佔台灣水力發電的百分之五十六。是國內少見的活水庫,
水庫的水源每日透過抽蓄發電循環使用,宛如活水,不但藻類植物不易
滋生,水質透明度亦佳,故能繁殖肉質鮮腴的總統魚(曲腰魚)、奇力魚
與潭蝦。日月潭及發電廠周邊優美而完整的景點,更成為民眾最佳之休
閒旅遊勝地。
明潭水庫水位於凌晨開始下降,直到下午日月潭水沖下才逐漸
滿漲,這朝夕變化的水位本就具有潮汐之美。
加上水庫原係通往魚池舊公路,期間有三座未拆除的小陸橋,
因此每當水位下降時,被淹沒的陸橋便浮上來,「水落橋出」的景
觀吸引不少遊客前來觀看。
至於「三潭印月」係指明潭廠下池所形成的湖泊和日月潭、明
湖相互輝映,形成別致的景觀,使日月潭景觀更加旖旎;不僅電廠
內各項設備宏偉、壯觀,水庫所形成的人工湖泊更成為絕佳的湖光
山色。
本位課程:『日月潭--明潭發電廠』學習單
1.簡述發電機的原理。
2.目前台灣的主要發電方式有幾種?
3.簡述水力發電的優缺點。
4.明潭發電廠是以何種方式發電?
5.簡述日月潭的由來。
6.明潭電廠之抽蓄運轉對日月潭水質有何正面之影響?
資料來源
1‧高一基礎物理第五章電與磁的統一‧5-2電磁感應
2‧日月潭國家風景區—明潭水庫網站
3‧南投景點—明潭水庫網站4‧http://okgo.tw/buty/00341.html
5‧http://tw.ezplay.cc/scene/s_area3.php?no=227&s_area=
6‧http://travel.nantou.com.tw/index_m.php?ptype=ieb_c&L3
_id=12147‧
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