الکتریسیته

الکتریسیته

این کلمه از از کلمه یونانی elecktor به معنی خورشید درخشان گرفته شده است. در یونان electron کلمه ای است که برای کهربا استفاده می شود. الكتریسیته در همه جای زندگی ما دیده می شود، الكتریسیته خانه ها را روشن می كند ، غذای ما را می پزد ، نیروی لازم برای كامپیوتر ، تلویزیون و دیگر وسایل الكترونیكی را تامین می كند. الكتریسیته ی باتری ها ، چراغ قوه را در تاریكی روشن می كند و ماشین ما را به حركت در می آورد.

خواص بارهای الکتریسیته

با بررسی خواص بارهای الکتریکی بهتر به ماهیت ماده پی می‌بریم. مثلا این خاصیت که بارهای الکتریکی ممنوع یکدیگر را می‌رانند و بارهای الکتریکی یا نوع مخالف یکدیگر را می‌ربایند. این واقعیت را نشان می‌دهد که درون ماده نیروهای الکتریکی موجود است. نیروهای پیوستگی بین مولکول‌ها اجسام جامد یا مایع به سبب وجود نیروهای جاذبه الکتریکی بین بارهای الکتریکی از نوع مخالف است.
نیروهای متعددی که به هنگام تراکم ماده ظاهر می‌شود به علت وجود نیروهای رانشی بین بارهای الکتریکی ممنوع است. حرکت این بارهای الکتریکی ، موجب تولید جریان الکتریسیته و یا به اصطلاح متداول ، جریان برق می‌شود که ما در خانه و صنعت از آن استفاده می‌کنیم.

استفاده از انرژي الكتريسيته:


انرژي الكتريسيته به عنوان يك منبع انرژي كه به سادگي به نيرو و روشنايي تبديل مي شود شناخته مي شود.از انرژي الكتريكي از چهار اثر يا خا صيت اصلي الكتريسيته نشات مي گيرد.


اثر حرارتي: مانند تستر(نان برشته كن ) ، اتو و اجاقهاي برقي كه در مراحل توليد و انتقال و توزيغ برق در هاديها و دستگاهها ايجاد مي شود يك انرژي تلف شده محسوب مي گردد.

اثر روشنايي: وقتي فيلامان يك لامپ گرم مي شود يا يك قوس الكتريكي توليد مي گردد نور ايجاد مي شود مانند لامپهاي رشته اي و بخار سديم.

اثر شيميايي: جريان الكتريكي را مي تواند ملكولهاي شيميايي معيني را به اتمهاي آنها را بشكند. براي مثال آب طي فرآيندي به نام تجزيه شيمياي ( الكتروليز) به هيدروژن و اكسيژن تجزيه مي شود.

الكتروليز در صنعت براي آب فلز كاري و ساخت آلومينيوم استفاده مي شود.

اثر مغناطيسي: ميدان مغناطيسي يا آهنربايي اطراف يك سيم حامل جريان را مي توان با پيچيدن سيم به شكل سيم پيچ (بوبين) به دور يك هسته از مواد مغناطيسي افزايش داد. اين اثر در ژنراتور ها يا مولدهاي نيرو و ترانسفور ماتورها استفاده مي شود.


توليد انرژي الكتريكي:


وقتي كه سيمي درون يك ميدان مغناطيسي حركت مي كند يك با ر الكتريكي د ر سيم القاء مي شود . بنابراين براي توليد الكتريسيته جاري تعدادي مغناطيس الكتريكي بروي آرميچري پيچيده شده و داخل يك استاتور كه خود داراي سيم پيچ بسياري است مي چرخد. آرميچر به يك توربين متصل است وقتي كه آب ، باد يا بخار آب به پرهاي توربين برخورد مي كند باعث چرخيدن آن و توليد انرژي الكتريكي مي شود.
منابع ديگر توليد انرژي الكتريكي:

از ديگر منابع توليد انرژي الكتريكي مي توان انرژي خورشيدي ، بادي ، گرمايش زمين ، موتورهاي ديزلي ، پيل شيميايي و ….را نام برد.

انرژي خورشيدي: يك سلول فتو ولتيك از جنس سليكن يا سلول خورشيدي كه مستقيما الكتريسيته را از نور خورشيد تبديل مي كند.انرژي گرمايشي زمين (ژئو ترمال): استفاده از گرماي دروني حفرهاي زمين براي بخار كردن آب و چرخاندن پرههاي توربين تو ليد انرژي الكتريسيته.اگرچه که الکتریسته به عنوان نتیجه واکنش شیمیایی ای که در یک پیل الکترولیک از زمانی که الساندرو ولتا در سال1800م این آزمایش را انجام داد، شناخته می شده است، اما تولید آن به این روش گران بوده و هست. در سال 1831م، میشل فارادی ماشینی ابداع کرد که از حرکت چرخشی تولید الکتریسته می کرد، اما حدود پنجاه سال طول کشید تا این فن آوری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه شود. در سال 1878م، توماس ادیسون جایگزین عملی تجاری ای را برای روشنایی های گازی و سیستم های حرارتی ایجاد کرد و به فروش رساند که از الکتریسته جریان مستقیمی استفاده می کرد که بطور منطقه ای تولید و توزیع شده بود، استفاده می کرد.

روش توليد الکتريسيته الکتروشيميايي

روش هاي توليد الکتريسته الکتروشيميايي هم وجود دارند که اهميت ويژه اي براي کاربرد هاي قابل حمل نقل دارند. انرژي الکتريکي مي تواند بوسيله سلول هاي بسته توليد مي شوند که مانند باتري ها کار مي کنند. اين روش بيشتر براي ذخيره انرژي مورد استفاده قرار مي گيرد تا توليد انرژي الکتريکي. اما سلول هاي باز الکتروشيميايي که با نام پيل سوختي يا سلول سوختي شناخته مي شوند بيشتر براي توليد انرژي مورد استفاده قرار مي گيرند. امروزه تحقيقات زيادي روي توسعه پيل هاي سوختي انجام شده است که سبب پيشرفته تر شدن و کاراتر شدن آنها شده است. پيل هاي سوختي مي توانند الکتريسيته را هم از سوخت طبيعي و هم از سوخت هاي ترکيبي فراهم کنند و همين طور مي توان از آنها براي توليد الکتريسيته و هم براي ذخيره الکتريسيته استفاده کرد

منابع

http://daneshnameh.roshd.ir

article.tebyan.net

راسخون  http://rasekhoon.net/article/show/129022/ )