Hvordan lages elektrisitet?

Elektrisitet er en av våre mest brukte gaver fra naturen. Å lære å manipulere og bruke dette naturlige elementet har dramatisk endret vår hverdagsliv på utallige måter. Denne artikkelen diskuterer den grunnleggende prosessen bak hvordan elektrisitet fungerer og hvordan den blir laget.

Elektrisitet er et av de mest grunnleggende elementene som alltid har vært til stede på planeten vår. Først på slutten av 1800-tallet oppdaget forskere hvordan de kunne utnytte denne energikilden. Naturlige metaller som aluminium, kobber, sølv og gull er materialer som naturlig leder elektrisk strøm når de rette mekanismene er på plass. Årsaken til dette ligger i måten atomer er konstruert på. Elektrisitet skjer når elektronene som omgir et atoms kjernen stimuleres. Elektronene er laget av energi, så enhver agitasjon som påføres får denne energien til å spre seg. Metallatomer er gode ledere fordi kjernene deres har et løst grep om deres ytre elektroner, noe som gjør disse elektronene lettere å stimulere. Materialer som glass og tre har kjerner som holder et tett grep på elektronene sine, og det er derfor disse materialene er dårlige ledere av elektrisitet.

For at strøm skal kunne strømme, må det opprettes og vedlikeholdes en strøm. Dette gjøres ved hjelp av en generatorenhet. Generatorer er det som holder elektronene stimulert og i bevegelse. Denne prosessen med å generere energi skaper faktisk mer og mer av det samme. Når en strøm, eller strøm, er ledet, er enheter som kalles transformatorer, ansvarlige for å lede strømmen slik at den kan brukes til en eller annen form for bruk. Elektrisk strøm går mest effektivt langs aluminiums- eller kobberledninger. Generatormekanismen fungerer da som en magnetisk kraft som stimulerer elektronstrømmene til å løpe langs ledningene. Slik lages det strøm.

I masseskala er det flere måter å lage elektrisitet på, hvorav mange er avhengige av damp som kilde til kinetisk energi. Maskiner som kalles turbiner, består av en stor ledning innkapslet av et magnetisk hus, blir tvunget til å spinne av den kinetiske energien som genereres av damp. Når turbinen spinner, stimulerer magnetiske krefter ledningens elektroner, noe som får elektriske strømninger til å dannes. Transformatorer brukes deretter til å regulere strømmen til og fra et kraftverk. Dampen som trengs for å drive disse turbinene kan genereres ved å forbrenne fossile brensler som olje, gass og kull eller gjennom atomenergi ved å splitte uranmateriale. I begge tilfeller opprettes varme som et middel til å kondensere store mengder vann til damp. Andre metoder for å kjøre en turbin bruker vind, naturgass eller rett og slett vann for å gi den fysiske kraften som trengs for å spinne turbinen. .

Den første dokumenterte forekomsten av hvordan strøm produseres ble registrert på midten av 1700-tallet av Benjamin Franklin og William Watson. Franklins velkjente eksperiment med bruk av en drage og nøkkel i lynstorm førte til oppfinnelsen av lynstangen. Franklin er også kreditert for å identifisere de positive og negative potensialene innen elektriske strømmer. Videre studier av disse fenomenene ble gjennomført av Michael Faraday, Alessandro Volta, Luigi Galvani, Andre-Marie Ampere og Georg Simon Ohm. Denne gruppen av forskere var ansvarlig for å etablere et grunnlag for måling av elektrisitet, som markerte begynnelsen på moderne elektrisk teknologi. Den påfølgende oppfinnelsen av lyspæren av Thomas Edison ble fulgt av produksjonen av det første kommersielle elektriske kraftverket på Manhattan, New York, i 1882.

Så nyttig og nødvendig som elektrisitet er i hverdagen, bidrar virkemidlene til det global oppvarming problemet på betydelige måter. De akkumulerte effektene som produseres ved forbrenning av fossilt brensel, legger direkte til varmefaktoren som påvirker våre globale temperaturer. Karbondioksidgasser, de gassene som slippes ut når fossilt brensel blir brent, er de mest skadelige forurensningene. Heldigvis utvikles ny teknologi som bruker renere energimidler for å erstatte bruken av fossilt brensel i produksjonen av elektrisitet.