Elektrownia wodna wykorzystuje energię związaną z położeniem masy w polu grawitacyjnym. Woda zgromadzona wyżej (np. w zbiorniku) posiada energię potencjalną grawitacji. Gdy woda zaczyna spływać w dół, różnica wysokości (spad) powoduje, że energia potencjalna ulega zmniejszeniu, a w zamian rośnie energia kinetyczna przepływu oraz energia ciśnienia w układzie hydraulicznym.
Strumień wody oddziałuje na łopatki turbiny, przekazując energię na wał. Na tym etapie mówimy o energii mechanicznej (ruch obrotowy turbiny). Następnie generator zamienia energię mechaniczną wału na energię elektryczną dzięki zjawisku indukcji elektromagnetycznej.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- Stwierdzenie, że energia kinetyczna przechodzi w potencjalną, odwraca typowy kierunek przemiany w hydroelektrowni. W praktyce to spad (wysokość) jest "źródłem" energii, a ruch jest skutkiem.
- Teza o bezpośredniej przemianie energii potencjalnej w elektryczną pomija konieczny etap konwersji na energię mechaniczną turbiny i pracę generatora. W realnym układzie zawsze występują elementy pośrednie (hydraulika, turbina, wał, generator).
- Opcja o bezpośredniej przemianie energii kinetycznej w elektryczną jest zbyt skrótowa: sama woda nie wytwarza energii elektrycznej bez maszyny elektrycznej. Najpierw musi powstać ruch obrotowy wirnika generatora.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy widzisz elektrownię wodną, myśl łańcuchem: spad (potencjalna) → przepływ (kinetyczna) → turbina (mechaniczna) → generator (elektryczna). Jeśli w odpowiedzi brakuje turbiny/generatora lub pojawia się "odwrócenie" potencjalnej i kinetycznej, to zwykle sygnał błędu.
