Rezumat curent electric

Ce este un curent electric și ce este necesar pentru apariția și existența acestuia în timpul de care avem nevoie?

Cuvântul "curent" înseamnă mișcarea sau fluxul ceva. Un curent electric este mișcarea comandată (direcționată) a particulelor încărcate. Pentru a obține un curent electric într-un sârmă-nichel, este necesar să se creeze un câmp electric în el. Pentru ca un curent electric în conductor să existe mult timp, este necesar să păstrați permanent câmpul electric în el. Câmpul electric din conductori este creat și poate fi menținut de mult timp de surse de curent electric. Timpul de perfuzie prezent, omenirea utilizează patru principala sursă de energie: statică, chimică, mecanică și semiconductori-st (panouri solare), dar, în nici una dintre ele a comis Rabo că separarea particulelor încărcate pozitiv și negativ. Se colectează particule particulare la polii sursei de curent, așa sunt și locurile la care sunt conectate conductorii folosind borne sau cleme. Un pol al sursei de curent este încărcat pozitiv, celălalt pol este negativ. Dacă polii sunt conectați printr-un conductor, atunci sub acțiunea câmpului particulele încărcate libere din conductor se vor mișca, va apărea un curent electric.







Surse de curent electric.

Până în 1650 - momentul în care Europa a fost trezită de un mare interes în sectorul energiei electrice - nu a existat nicio modalitate de a obține cu ușurință taxe electrice mari. Având în vedere numărul tot mai mare de oameni de știință interesați de studiul energiei electrice, se poate aștepta crearea unor modalități tot mai simple și eficiente de a obține taxe electrice.

Otto von Guericke a inventat prima mașină electrică. El a turnat sulf topit în interiorul o minge de sticlă goală la interior, iar apoi, când sulf este solidificat, sticlă spartă, fără să știe că el bol de sticlă cu succes egal s-a putut POS-luzhit obiectivele sale. Apoi Gerike a întărit bilele de sulf așa cum se arată în figura 1, astfel încât să poată fi rotit cu un mâner. Pentru a obține o taxă a fost necesar să rotiți mingea cu o mână, iar cealaltă - pentru a apăsa o bucată de piele în ea. Frecarea a ridicat potențialul mingii la o valoare suficientă pentru a produce scânteile cu lungimea câtorva centimetri.

Această mașină are

în experimental

electricitate, dar

și mai dificile "

și "stocarea" energiei electrice

au reușit să rezolve problema

numai datorită următoarelor

progresul fizicii. Adevărul este. că acuzații puternice

ar putea fi create pe corpuri cu ajutorul electrostatic

mașinile Gerike, au dispărut repede. La început au crezut că motivul pentru aceasta a fost "evaporarea" acuzațiilor. Pentru a preveni

"Evaporarea" încărcărilor a fost sugerată pentru a închide corpurile încărcate în vase închise din material izolant. Firește, astfel de sticle au fost alese sticle de sticlă și ca material electrizabil - apă, deoarece era ușor să se toarne în sticle. Ca să puteți încărca apa. fără a deschide flaconul, un cui era ratat prin plută. Ideea a fost bună, dar din motive. la acel moment de neînțeles, dispozitivul nu funcționa atât de bine. Ca urmare a unor experimente intensive imediat ce a fost descoperit că o taxă sigilată-senny și, prin urmare, forța un șoc electric poate fi crescut în mod dramatic. dacă sticla este acoperită intern și extern cu material conductiv, de exemplu foi de folie subțire. Mai mult decât atât, în cazul în care cuiul conecta cu un pro-bun supraconductor cu un strat de metal în interiorul sticlei, sa constatat că este posibil să se facă fără apă. Această nouă "magazie" de energie electrică a fost inventată în 1745 în orașul olandez Leiden și a fost numită banca Leyden (figura 2).

Primul-o pe aripi altfel capabile de a semi-cheniya de energie electrică, non-Gely folosind elec-TION a trei frecare, a fost Italia-Yang om de știință Luigi Galvani (1737-1798). El a fost un biolog, dar a lucrat în laborator, unde au fost efectuate experimente cu electricitate. Galvavi Nbliul a dat un fenomen cunoscut de mulți înaintea lui; a constat în faptul că, dacă nervul unei broaște moarte a fost excitat de o scânteie de la o mașină electrică, atunci întreg piciorul a început să se micșoreze. Dar într-o zi Galvani a observat că piciorul lui se mișca, când numai bisturiul de oțel a atins nervul piciorului. Cel mai uimitor lucru a fost acela. că nu există niciun contact între mașina electrică și bisturiu. Această descoperire uimitoare a făcut din Galvani o serie de experimente pentru a descoperi cauza curentului electric. Unul dintre experimente a fost stabilit de Galvani pentru a afla dacă aceleași mișcări în picior cauzează electricitatea fulgerului. Pentru aceasta, Galvani atârnă câteva picioare de broască în cârlige de alamă într-o fereastră închisă cu o grătare de fier. Și, spre deosebire de așteptările sale, a constatat că tăieturile labei apar în orice moment, fără nici o dependență de condițiile meteorologice. Prezența unei mașini electrice din apropiere sau a altei surse de energie electrică nu era necesară. Galvani stabilite, este posibil să se utilizeze oricare două din metal diferit în loc de fier și aramă, cu o combinație de fenomen cupru și zinc provocat în forma cea mai lizibile. Sticlă, cauciuc, rășină, piatră și lemn uscat nu au dat niciun efect. Astfel, apariția curentului era încă un mister. Unde apare curentul - numai în țesuturile corpului broaștei, doar metale diferite sau într-o combinație de metale și țesuturi? Din păcate, Galvani a ajuns la o concluzie. că curentul apare exclusiv în țesuturile corpului broaștei. Drept urmare, contemporanilor săi, conceptul de "electricitate animală" a început să pară mult mai real decât electricitatea de orice altă origine.







Un alt om de știință italian Alessandro Volta (1745-1827) a demonstrat definitiv că dacă picioarele de broască puse în soluții apoase ale anumitor substanțe, curentul galvanic apare în țesuturile de broască. În special, acesta a fost cazul pentru apa cheie sau în general curată; acest curent apare când se adaugă apă la acizi, săruri sau alcalii. Aparent, cel mai mare curent a apărut în combinația de cupru și zinc, plasat într-o soluție diluată de acid sulfuric. Combinația a două plăci de metale diferite scufundate într-o soluție apoasă de alcalii, acid sau sare se numește un element galvanic (sau chimic).

Dacă numai procesele de frecare și chimice din celulele galvanice au servit ca mijloc de obținere a forței electromotoare, costul energiei electrice necesare funcționării diferitelor mașini ar fi extrem de ridicat. Ca rezultat al unui numar imens de experimente, oamenii de stiinta din diferite tari au facut descoperiri care au facut posibila crearea de masini mecanice electrice care produc energie electrica relativ ieftina.

La începutul secolului al 19-lea, Hans Christian Oersted a făcut descoperirea unui fenomen electric cu totul nou constă în faptul că trecerea curentului prin conductorul este format în jurul câmpului magnetic. Câțiva ani mai târziu, în 1831, Faraday a făcut o altă descoperire, egală cu importanța descoperirii lui Oersted. Faraday a descoperit că, atunci când se deplasează conductorul traversează liniile de câmp magnetic, conductorul este indus forță electromotoare care provoacă curentul în circuit, care include conductorul. EMF indus variază direct proporțional cu viteza de mișcare, numărul de conductori și intensitatea câmpului magnetic. Cu alte cuvinte, EMF indus este direct proporțional cu numărul de linii de forță intersectate de conductor per unitate de timp. Când conductorul traversează 100.000.000 de linii de forță pe secundă, EMF indus este de 1 Volt. Mutarea manuală a unui singur conductor sau a unei bobine de sârmă într-un câmp magnetic este imposibil să se obțină curenți mari. O modalitate mai eficientă este înfășurarea firului la o bobină mare sau realizarea unei bobine sub forma unui tambur. Bobina este apoi împinsă pe un arbore situat între polii magnetului și rotit de forța de apă sau de abur. Deci, în esență, este construit un generator de curent electric care se referă la surse mecanice de curent electric și este utilizat în mod activ de omenire în prezent.
Oamenii de energie solară au folosit din timpuri străvechi. Înapoi în 212 î.Hr. e. Cu ajutorul luminii solare concentrate, ei au aprins focul sacru la temple. Conform legendei despre același timp, Arhimede om de știință greci atunci când apărarea set oraș focul lui natal pentru a naviga nave ale flotei romane.

Soarele reprezintă un reactor termonuclear aflat la distanță de Pământ, la o distanță de 149,6 milioane km, care emite energie, care intră pe Pământ în principal sub forma radiației electromagnetice. Cea mai mare parte a energiei radiației solare este concentrată în partea vizibilă și infraroșu a spectrului. Radiația solară este o sursă regenerabilă inepuizabilă de energie curată. Fără a afecta mediul ecologic, se poate utiliza 1,5% din totalul de energie solară produsă pe pământ, adică 1.62 * 16 octombrie kilowatt \ ore pe an, ceea ce este echivalent cu un număr foarte mare de combustibil convențional - 2 x 10 12 tone.

Eforturile designerilor merg pe calea utilizării fotocelulelor pentru conversia directă a energiei solare în energie electrică. Fotoconvertoare, numite și celule solare, constau dintr-o serie de fotocelule conectate în serie sau în paralel. Dacă convertizorul are nevoie să încarce o baterie care furnizează, de exemplu, un dispozitiv radio la nor, acesta este conectat în paralel cu bornele bateriei solare (Figura 3). Elementele utilizate în bateriile solare ar trebui să aibă o eficiență ridicată, caracteristici spectrale favorabile, costuri reduse, construcții simple și o masă mică. Din nefericire, doar câteva dintre fotocelulele cunoscute în prezent îndeplinesc cel puțin parțial aceste cerințe. Acestea sunt în primul rând câteva tipuri de fotocelule semiconductoare. Cel mai simplu dintre ele este seleniul. Din păcate, eficiența celor mai bune fotocelule de seleniu este mică (0,1,1%).

Bazele bateriilor solare sunt foto-convertoarele de siliciu, având aspectul plăcilor rotunde sau rectangulare cu o grosime de 0,7-1 mm și o suprafață de până la 5 - 8 cm2. Experiența a arătat că elementele mici, cu o suprafață de aproximativ 1 kilometru pătrat, produc rezultate bune. a se vedea o eficiență de aproximativ 10%. De asemenea, au fost create celule fotoelectrice de metale semiconductoare cu o eficiență teoretică de 18%. De altfel, eficiența practică a celulelor fotovoltaice (aproximativ 10%) decât randamentul motorului (8%), eficiența energiei solare în lumea plantelor (1%), și eficiența multor dispozitive hidraulice și vânt. Convertoarele fotoelectrice au o durabilitate practic nelimitată. Pentru comparație, pot fi date valorile eficienței diferitelor surse de energie electrică (în procente). Cogenerare - 20-30 termoelectrică transformare zovatel - 6 - 8, o fotocelulă seleniu - 0.1-1, solar-curte Bata - 6 - 11, elementul combustibil - 70, o baterie de plumb - 8-90.

In 1989, Boeing (SUA) a creat o celulă cu două straturi solar format din doi semiconductori - galiu arseniura antimonid - cu o eficiență de conversie a energiei solare în energie electrică, egală cu 37%, ceea ce este comparabil cu eficiența centralelor moderne termice și nucleare. Recent, a fost posibil să se demonstreze că metoda fotoelectrică a conversiei energiei solare permite teoretic să utilizeze energia soarelui cu o eficiență de 93%! Dar inițial sa crezut că limita superioară maximă a eficienței celulelor solare nu este mai mare de 26%, adică este mult mai scăzută decât eficiența mașinilor termice la temperaturi ridicate.

Bateriile solare sunt încă folosite în principal în spațiu, iar pe Pământ numai pentru alimentarea cu energie a consumatorilor autonomi cu o putere de până la 1 kW, alimentarea cu radionavigație

și echipamentele radioelectronice de mică putere, unitatea vehiculelor electrice experimentale și a aeronavelor. Odată cu dezvoltarea bateriilor solare, acestea vor găsi uz în casele rezidențiale pentru alimentarea cu energie electrică autonomă. și anume încălzirea și alimentarea cu apă caldă, precum și pentru generarea de energie electrică pentru iluminarea și alimentarea aparatelor electrice de uz casnic.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: