Сравнение с другими методами производства энергии

Гидроэлектроэнергия исключает газообразные выделения, образующиеся при сжигании горючего топлива, включающие в себя такие вещества как двуокись серы, окись азота, угарный газ, пыль, и ртуть в каменном угле. Гидроэлектроэнергия исключает риск, связанный с добычей угля и косвенное воздействие на здоровье угольных выделений. По сравнению с ядерной энергией, гидроэлектроэнергия не сознает радиоактивных отходов, не связана с опасной добычей урана и ядерными утечками. В отличие от урана, гидроэлектроэнергия является также возобновляемым источником энергии.

По сравнению с воздушными фермами, ГЭС имеет более предсказуемую движущую силу. Если построено водохранилище, то можно производить энергию, когда она необходима. ГЭС могут легко регулироваться, следуя за изменениями требуемой мощности.

В отличие от турбин, сжигающих ископаемое топливо, строительство ГЭС требует длительного времени для изучения места, гидрологического исследования и оценки влияния на окружающую среду. Гидрологические данные для больших ГЭС определяют место и режим функционирования вплоть до 50 лет или более. В отличие от станций работающих на топливе, таком как уголь или ядерная топливо, количество мест, где могут быть сконструированы ГЭС ограничено; в местах с наибольшей эффективной стоимостью они уже используются. Новые места для ГЭС удалены от населенных пунктов и требуют протяженных линий электропередач. Получение гидроэлектроэнергии зависит от количества осадков в водоразделе, и может быть значительно уменьшено в году из-за низкого количества осадков или таяния снега. Долгосрочное энергетическое производство может быть под влиянием перемен в климате. Первоначальная прибыль от использования гидроэлектроэнергии может быть использована для сооружения дополнительного объёма, гарантирующего достаточное количество мощности в годы с низким уровнем воды.

В частях Канады (провинции Британская Колумбия, Манитоба, Онтарио, Квебек, Ньюфаундленд и Лабрадор) гидроэлектроэнергия используется так широко, что слово "гидро" часто используется, когда ссылаются на любую электроэнергию в энергосистеме общего пользования. Правительство называет энергосистемы в этих провинциях БК Гидро, Манитоба Гидро, Гидро Один (раньше “Онтарио Гидро”), Гидро-Квебек, Ньюфаундленд и Лабрадор Гидро соответственно. Hydro-Quеbec - самая большая в мире гидроэлектроэнергетическая компания, с установленной полной мощностью (2007) 35,647 МВт.

Исаак Ньютон (1643-1727) — английский математик, механик, астроном и физик, создатель классической механики, член (1672) и президент (с 1703) Лондонского королевского общества. Один из основоположников современной физики, сформулировал основные законы механики и был фактическим создателем единой физической программы описания всех физических явлений на базе механики, открыл закон всемирного тяготения, объяснил движение планет вокруг Солнца и Луны вокруг Земли, а также приливы в океанах, заложил основы механики сплошных сред, акустики и физической оптики. Фундаментальные труды «Математические начала натуральной философии» (1687) и «Оптика» (1704). Ньютон разработал (независимо от Готфрида Лейбница) дифференциальное и интегральное исчисления. Открыл дисперсию света, хроматическую аберрацию, исследовал интерференцию и дифракцию, развивал корпускулярную теорию света, высказал гипотезу, сочетавшую корпускулярные и волновые представления. Построил зеркальный телескоп. Исаак Ньютон сформулировал основные законы классической механики. Открыл закон всемирного тяготения, дал теорию движения небесных тел, создав основы небесной механики. Пространство и время считал абсолютными. Работы Ньютона намного опередили общий научный уровень его времени, были малопонятны современникам. Был директором Монетного двора, наладил монетное дело в Англии.

Детские годы

Исаак Ньютон родился 4 января 1643 года, в Вулсторпе, близ Грантема, графство Линкольншир, в небольшой деревушке в семье мелкого фермера, умершего за три месяца до рождения сына. Младенец был недоношенным, бытует легенда, что он был так мал, что его поместили в овчинную рукавицу, лежавшую на лавке, из которой он однажды выпал и сильно ударился головкой об пол. Когда ребенку исполнилось три года, его мать вторично вышла замуж и уехала, оставив его на попечении бабушки. Ньютон рос болезненным и необщительным, склонным к мечтательности. Его привлекала поэзия и живопись, он, вдали от сверстников, мастерил бумажных змеев, изобретал ветряную мельницу, водяные часы, педальную повозку. Трудным было для Ньютона начало школьной жизни. Учился он плохо, был слабым мальчиком, и однажды одноклассники избили его до потери сознания. Переносить такое унизительное положение было для самолюбивого Исаака Ньютона невыносимо, и оставалось одно: выделиться успехами в учебе. Упорной работой он добился того, что занял первое место в классе. Интерес к технике заставил Ньютона задуматься над явлениями природы, он углубленно занимался и математикой. Об этом позже написал Жан Батист Био: «Один из его дядей, найдя его однажды под изгородью с книгой в руках, погруженного в глубокое размышление, взял у него книгу и нашел, что он был занят решением математической задачи. Пораженный таким серьезным и деятельным направление столь молодого человека, он уговорил его мать не противиться далее желанию сына и послать его для продолжения занятий». После серьезной подготовки Исаак Ньютон в 1660 поступил в Кембридж в качестве Subsizzfr'a (так назывались неимущие студенты, которые обязаны были прислуживать членам колледжа, что не могло не тяготить Ньютона).

Начало творчества. Оптика

За шесть лет Исааком Ньютоном были пройдены все степени колледжа и подготовлены все его дальнейшие великие открытия. В 1665 г. Ньютон стал магистром искусств. В этом же году, когда в Англии свирепствовала эпидемия чумы, он решил временно поселиться в Вулсторпе. Именно там он начал активно заниматься оптикой, поиски способов устранения хроматической аберрации в линзовых телескопах привели Ньютона к исследованиям того, что теперь называется дисперсией, т. е. зависимости показателя преломления от частоты. Многие из проведенных им экспериментов (а их насчитывается более тысячи) стали классическими и повторяются и сегодня в школах и институтах. Лейтмотивом всех исследований было стремление понять физическую природу света. Сначала И. Ньютон склонялся к мысли о том, что свет — это волны во всепроникающем эфире, но позже он отказался от этой идеи, решив, что сопротивление со стороны эфира должно было бы заметным образом тормозить движение небесных тел. Эти доводы привели Ньютона к представлению, что свет — это поток особых частиц, корпускул, вылетающих из источника и движущихся прямолинейно, пока они не встретят препятствия. Корпускулярная модель объясняла не только прямолинейность распространения света, но и закон отражения (упругое отражение), и — правда, не без дополнительного предположения — и закон преломления. Это предположение заключалось в том, что световые корпускулы, подлетая, к поверхности воды, например, должны притягиваться ею и потому испытывать ускорение. По этой теории скорость света в воде должна быть больше, чем в воздухе (что вступило в противоречие с более поздними экспериментальными данными).

Законы механики

На формирование корпускулярных представлений о свете явным образом повлияло, что в это время уже, в основном, завершилась работа, которой суждено было стать основным великим итогом трудов Ньютона — создание единой, основанной на сформулированных им законах механики физической картины Мира. В основе этой картины лежало представление о материальных точках — физически бесконечно малых частицах материи и о законах, управляющих их движением. Именно четкая формулировка этих законов и придала механике Исаака Ньютона полноту и законченность. Первый из этих законов был, фактически, определением инерциальных систем отсчета: именно в таких системах не испытывающие никаких воздействий материальные точки движутся равномерно и прямолинейно. Второй закон механики играет центральную роль. Он гласит, что изменение количества, движения (произведения массы на скорость) за единицу времени равно силе, действующей на материальную точку. Масса каждой из этих точек является неизменной величиной. Вообще все эти точки «не истираются», по выражению Ньютона, каждая из них вечна, т. е. не может ни возникать, ни уничтожаться. Материальные точки взаимодействуют, и количественной мерой воздействия на каждую из них и является сила. Задача выяснения того, каковы эти силы, является корневой проблемой механики. Наконец, третий закон — закон «равенства действия и противодействия» объяснял, почему полный импульс любого тела, не испытывающего внешних воздействий, остается неизменным, как бы ни взаимодействовали между собой его составные части.