Elektriciteit is een van onze meest gebruikte geschenken uit de natuur. Het leren manipuleren en gebruiken van dit natuurlijke element heeft onze dagelijkse levensstijl op talloze manieren drastisch veranderd. Dit artikel bespreekt het basisproces achter hoe elektriciteit werkt en hoe het wordt gemaakt.
Identificatie
Elektriciteit is een van onze meest elementaire elementen die altijd aanwezig is geweest op onze planeet. Pas aan het einde van de 19e eeuw ontdekten wetenschappers hoe ze deze energiebron konden benutten. Natuurlijke metalen zoals aluminium, koper, zilver en goud zijn materialen die van nature elektrische stroom geleiden als de juiste mechanismen aanwezig zijn. De reden hiervoor ligt in de manier waarop hun atomen zijn geconstrueerd. Elektriciteit vindt plaats wanneer de elektronen die de atoomkern omringen worden gestimuleerd. De elektronen zijn gemaakt van energie, dus elke beweging die wordt toegepast, zorgt ervoor dat deze energie zich verspreidt. Metaal atomen zijn goede geleiders
omdat hun kernen een losse greep op hun buitenste elektronen hebben, waardoor deze elektronen gemakkelijker te stimuleren zijn. Materialen zoals glas en hout hebben kernen die hun elektronen stevig vasthouden, daarom zijn deze materialen slechte geleiders van elektriciteit.Functie
Om elektriciteit te laten stromen, moet een stroom worden gecreëerd en onderhouden. Dit gebeurt met behulp van een generatorapparaat. Generatoren houden de elektronen gestimuleerd en in beweging. Dit proces van energieopwekking creëert in feite steeds meer van hetzelfde. Zodra een stroom van energie of elektriciteit wordt geleid, zijn apparaten die transformatoren worden genoemd verantwoordelijk voor het sturen van de stroom zodat deze op een of andere manier kan worden gebruikt. Elektrische stroom loopt het meest efficiënt langs aluminium of koperen bedrading. Het generatormechanisme werkt dan als een magnetische kracht die de elektronenstromen stimuleert om langs de bedrading te lopen. Zo wordt elektriciteit gemaakt.
Types
Op massale schaal zijn er verschillende manieren om elektriciteit te maken, waarvan vele afhankelijk zijn van stoom als bron van kinetische energie. Machines genaamd turbines, bestaande uit een grote draad omhuld door een magnetische behuizing, worden gedwongen te draaien door de kinetische energie die wordt gegenereerd door stoom. Terwijl de turbine draait, stimuleren magnetische krachten de elektronen van de draad, waardoor elektrische stromen ontstaan. Transformatoren worden vervolgens gebruikt om de stroom van en naar een elektriciteitscentrale te regelen. De stoom die nodig is om deze turbines aan te drijven, kan worden opgewekt door fossiele brandstoffen zoals olie, gas en steenkool te verbranden of door kernenergie door uraniummateriaal te splitsen. In beide gevallen wordt warmte gecreëerd om grote hoeveelheden water te condenseren tot stoom. Andere methoden voor het laten draaien van een turbine gebruiken wind, aardgas of gewoon water om de fysieke kracht te leveren die nodig is om de turbine te laten draaien. .
Geschiedenis
De eerste gedocumenteerde incidentie van hoe elektriciteit wordt gemaakt, werd in het midden van de 18e eeuw geregistreerd door Benjamin Franklin en William Watson. Het bekende experiment van Franklin met een vlieger en sleutel in een bliksemstorm leidde tot de uitvinding van de bliksemafleider. Franklin wordt ook gecrediteerd voor het identificeren van de positieve en negatieve potentialen binnen elektrische stromen. Verdere studie van dit fenomeen werd uitgevoerd door Michael Faraday, Alessandro Volta, Luigi Galvani, Andre-Marie Ampere en Georg Simon Ohm. Deze groep wetenschappers was verantwoordelijk voor het opzetten van een meetbasis voor elektriciteit, die het begin markeerde van de moderne elektrische technologie. De daaropvolgende uitvinding van de gloeilamp door Thomas Edison werd gevolgd door de bouw van de eerste commerciële elektriciteitscentrale in Manhattan, New York, in 1882.
Waarschuwing
Hoe nuttig en nodig elektriciteit ook is in ons dagelijks leven, de manier waarop het wordt geproduceerd, draagt bij aan onze opwarming van de aarde probleem in belangrijke mate. De geaccumuleerde effecten die worden veroorzaakt door de verbranding van fossiele brandstoffen, dragen rechtstreeks bij aan de warmtefactor die onze mondiale temperaturen beïnvloedt. Kooldioxidegassen, de gassen die vrijkomen bij de verbranding van fossiele brandstoffen, zijn de meest schadelijke verontreinigingen. Gelukkig worden er nieuwe technologieën ontwikkeld die schonere energiemiddelen gebruiken om het gebruik van fossiele brandstoffen bij de productie van elektriciteit te vervangen.