Az áram az egyik legjobban használt ajándék a természetből. Megtanulva kezelni és használni ezt a természetes elemet, számtalan módon drámai módon megváltoztatta mindennapi életmódunkat. Ez a cikk a villamos energia működésének és előállításának alapvető folyamatát tárgyalja.
Azonosítás
A villamos energia az egyik legalapvetőbb elemünk, amely mindig is jelen volt bolygónkon. Csak a 19. század végén fedezték fel a tudósok, hogyan lehet hasznosítani ezt az energiaforrást. A természetes fémek, például az alumínium, a réz, az ezüst és az arany olyan anyagok, amelyek természetes úton vezetik az elektromos áramot, ha a megfelelő mechanizmusok vannak. Ennek oka az atomjaik felépítésének módja. Az elektromosság akkor történik, amikor az atom magját körülvevő elektronokat stimulálják. Az elektronok energiából készülnek, ezért minden alkalmazott keverés hatására ez az energia szétszóródik. Fém atomok jó vezetők mert magjaik lazán tartják a külsõ elektronjaikat, így ezek az elektronok könnyebben stimulálhatók. Az olyan anyagoknak, mint az üveg és a fa, olyan magok vannak, amelyek szorosan megtartják elektronjaikat, ezért ezek az anyagok gyengén vezetik az áramot.
Funkció
Az áram áramlásához áramot kell létrehozni és fenntartani. Ez egy generátor eszközzel történik. A generátorok stimulálják és mozgatják az elektronokat. Ez az energiatermelési folyamat tulajdonképpen egyre többet hoz létre. Miután egy áramot vagy villamos áramot vezetnek, a transzformátoroknak nevezett eszközök felelősek az áramlás irányításáért, hogy azt valamilyen formában felhasználni lehessen. Az elektromos áram a leghatékonyabban az alumínium vagy réz vezetékek mentén fut. Ezután a generátor mechanizmusa mágneses erőként működik, amely stimulálja az elektronáramokat a vezetékek mentén történő futásra. Így készül az áram.
Típusok
Tömeges skálán többféle módon lehet villamos energiát előállítani, amelyek közül sok a gőzre, mint kinetikus energia forrására támaszkodik. A turbinának nevezett gépek, amelyek egy nagy huzalból állnak, amelyet mágneses ház burkol, kénytelenek forogni a gőz által generált kinetikus energia által. Amíg a turbina forog, mágneses erők stimulálják a vezeték elektronjait, ami elektromos áramokat képez. A transzformátorokat ezután az erőműbe áramló áramlás szabályozására használják. A turbinák meghajtásához szükséges gőzt fosszilis tüzelőanyagok, például olaj, gáz és szén elégetésével, vagy atomenergián keresztül lehet előállítani, uránanyag hasításával. Mindkét esetben hő keletkezik, amely nagy mennyiségű vizet gőzbe sűrít. A turbina működtetésének egyéb módszerei szél, földgáz vagy csak egyszerű víz felhasználásával biztosítják a turbina forgatásához szükséges fizikai erőt. .
Történelem
Az áramtermelés első dokumentált előfordulását a 18. század közepén rögzítette Benjamin Franklin és William Watson. Franklin jól ismert kísérlete, amely sárkányt és kulcsot használt villámviharban, a villámhárító feltalálásához vezetett. Franklin nevéhez fűződik az elektromos áramokon belüli pozitív és negatív potenciál azonosítása is. A jelenség további tanulmányozását Michael Faraday, Alessandro Volta, Luigi Galvani, Andre-Marie Ampere és Georg Simon Ohm végezte. Ez a tudóscsoport volt felelős a villamos energia mérési alapjának létrehozásáért, amely a modern villamos technológia kezdetét jelentette. A villanykörte Thomas Edison későbbi feltalálását követte az első kereskedelmi villamos erőmű gyártása Manhattanben, New York-ban, 1882-ben.
Figyelem
Ugyanolyan hasznos és szükséges, mint a villamos energia a mindennapjainkban, az általa előállított eszközök hozzájárulnak az életünkhöz globális felmelegedés jelentős módon. A fosszilis tüzelőanyagok elégetése által felhalmozott hatások közvetlenül hozzáadják a globális hőmérsékletünket befolyásoló hőfaktort. A szén-dioxid-gázok, a fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor kibocsátott gázok a leginkább káros szennyezők. Szerencsére új technológiákat fejlesztenek ki, amelyek tisztább energiaforrásokat használnak, hogy felváltják a fosszilis üzemanyagok villamosenergia-termelésben való felhasználását.