Как се прави електричество?

Електричеството е един от най-добре използваните ни подаръци от природата. Научаването как да манипулираме и използваме този природен елемент е променило драстично ежедневието ни по безброй начини. Тази статия разглежда основния процес, който стои зад начина, по който електричеството работи и как е направено.

Електричеството е един от най-основните ни елементи, който винаги е присъствал на нашата планета. Едва в края на 19 век учените откриха как да се използва този енергиен източник. Естествените метали като алуминий, мед, сребро и злато са материали, които естествено провеждат електрически ток, когато са налице правилните механизми. Причината за това се крие в начина, по който са изградени техните атоми. Електричеството се случва, когато електроните, които обграждат ядрото на атома, се стимулират. Електроните са изградени от енергия, така че всяко приложено раздвижване кара тази енергия да се разпръсне. Метални атоми са добри проводници тъй като техните ядра имат хлабаво задържане на техните отдалечени електрони, което прави тези електрони по-лесни за стимулиране. Материали като стъкло и дърво имат ядра, които поддържат плътно задържане на електроните си, поради което тези материали са лоши проводници на електричество.

За да тече електричество, трябва да се създаде и поддържа ток. Това се прави с помощта на генераторно устройство. Генераторите са това, което поддържа електроните стимулирани и се движат. Този процес на генериране на енергия всъщност създава все повече и повече от същото. След като се проведе ток на енергия или електричество, устройства, наречени трансформатори, са отговорни за насочването на потока, така че той да може да бъде използван под някаква форма. Електрическият ток протича най-ефективно по алуминиеви или медни кабели. Тогава генераторният механизъм действа като магнитна сила, която стимулира електронните токове да преминават по окабеляването. Така се получава електричеството.

В масов мащаб има няколко начина за производство на електричество, много от които разчитат на парата като източник на кинетична енергия. Машините, наречени турбини, изградени от голям проводник, обвит от магнитен корпус, са принудени да се въртят от кинетичната енергия, генерирана от пара. Докато турбината се върти, магнитните сили стимулират електроните на проводника, което води до образуването на електрически токове. След това трансформаторите се използват за регулиране на потока на ток към и от електроцентрала. Парата, необходима за задвижването на тези турбини, може да се генерира чрез изгаряне на изкопаеми горива като нефт, газ и въглища или чрез ядрена енергия чрез разделяне на уран. И в двата случая топлината се създава като средство за кондензиране на големи количества вода в пара. Други методи за работа на турбина използват вятър, природен газ или просто вода, за да осигурят физическата сила, необходима за завъртането на турбината. .

Първата документирана честота на това как се произвежда електричество е записана в средата на 18 век от Бенджамин Франклин и Уилям Уотсън. Известният експеримент на Франклин с използване на хвърчило и ключ в гръмотевична буря доведе до изобретяването на гръмоотвода. На Франклин се приписва и идентифицирането на положителните и отрицателните потенциали в електрическите токове. По-нататъшно проучване на този феномен е предприето от Майкъл Фарадей, Алесандро Волта, Луиджи Галвани, Андре-Мари Ампер и Георг Симон Ом. Тази група учени отговаря за създаването на база за измерване на електричеството, което бележи началото на съвременната електрическа технология. Последвалото изобретение на електрическата крушка от Томас Едисон е последвано от направата на първата търговска електрическа централа в Манхатън, Ню Йорк, през 1882 година.

Колкото и полезно и необходимо да е електричеството в нашето ежедневие, средствата, чрез които се произвежда, допринасят за нашия глобално затопляне проблем по значими начини. Натрупаните ефекти, произведени от изгарянето на изкопаеми горива, директно добавят към топлинния фактор, който влияе на нашите глобални температури. Въглеродният диоксид, газовете, изпускани при изгаряне на изкопаеми горива, са най-вредните замърсители. За щастие се разработват нови технологии, които използват по-чисти енергийни агенти, за да заместят използването на изкопаеми горива в производството на електричество.