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单词 为什么要在三峡建设发电站
释义 为什么要在三峡建设发电站

三峡大坝内的发电机组
在各种供电方式中,水力发电至今仍然是中国第二大供电方式,每年的发电量超过6000亿千瓦·时,仅次于火力发电。作为中国首屈一指的水电工程,三峡大坝年发电量为1000亿千瓦·时。
为什么要在三峡建设这座当今中国第一大坝呢?为的就是利用大坝抬高水位进行水力发电。水力发电是利用建在水流上游处的大坝来拦截水流,蓄存水量以抬高水位,直到水位积累到一定高度,打开河坝下部的闸门(这个作用就类似于家里的水龙头),通过导叶等辅助控制使一定流量的水经压力水道流向下游。由于能量守恒,在这个过程中,水流所减少的势能转换为增加的动能。当水流流经发电站巨型水轮机时,运动的水流会冲击水轮机的叶片带动水轮机转动,水流大部分动能也就转换为水轮机的机械能。

三峡大坝
水轮机与发电机转子(即发电机中能转动的部分)的轴是相连的,水轮机的运动使发电机的转子也绕轴转动起来。而这个转子是个能产生磁场的磁极,磁极的转动,导致了磁场的改变。这种变化的磁场作用于定子(即发电机外圈不动的部分)上的线圈,等效于线圈切割磁感线,使线圈两端产生感应电压。
三峡大坝的选址,一方面考虑到三峡地区蓄水防洪的需要,以及变峡江航道为川江航道可改善通航条件;另一方面是由于三峡大坝选址的三斗坪基岩为坚固完整的花岗岩,其承重强度高,透水性弱,适用于建混凝土高坝。建成的三峡大坝坝顶高185米,正常蓄水水位可达175米,总库容约393亿立方米,若将这样库容水的势能转换为动能来推动水轮机发电,可获得非常巨大的发电量。

水力发电系统示意图
然而,修建三峡大坝也存在着一些不容忽视的隐患:“高峡出平湖”固然很壮观,但随着最高水位的不断提高,上游来的泥沙在河底淤积抬高河床的问题会变得越来越严重;大坝周围土地的压力增大会造成山体滑坡,甚至是触发地震等地质灾害;大坝还会影响三峡地区丰富的生物多样性,阻断洄游鱼类通道,等等。所以,在研究新技术、开发新设施来发展新能源的同时,怎样以人为本、尽可能减少负面影响也是未来大工程必须直面的大问题。(许谢慧娜)
【科学人】法拉第

19世纪初发现电能产生磁之后,人们很自然会想到:磁能产生电吗?为此,许多著名的科学家都投身研究之中,但均无结果。最终解决这个问题的,是自学成才的英国著名物理学家法拉第(1791—1867)。
早在1822年,他就在日记中写下了自己的思想:“磁能转化成电。”从那时起,法拉第就开始对这个问题进行系统的研究。起初,法拉第试图用强磁铁靠近闭合导线,或者用强电流使另一闭合导线中产生电流,可是做了大量的实验都失败了。经过整整10年的探索、历经多次失败后,1831年8月,法拉第终于获得了成功。法拉第发现,只有当闭合导体回路的一部分在磁场中运动并满足一定条件时,回路中才会产生电流——这就是电磁感应现象。今天的发电机利用的都是这个原理。
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