Elektrische energiedefinitie:
“Elektrische energie is een soort energie die wordt veroorzaakt door de stroom van elektrische lading. In de context van elektrisch vermogen is de werkende kracht elektrische aantrekking of afstoting tussen geladen deeltjes.
De Britse wetenschapper Michael Faraday heeft het fundamentele principe van elektriciteitsopwekking uitgevonden. "
“Elektrische energie is energie die het resultaat is van elektrische potentiële energie of kinetische energie - de energie die wordt opgeslagen vanwege de positie van een geladen deeltje of elektrisch veld. De beweging van geladen deeltjes via een kabel of geleider staat bekend als elektriciteit of stroom. "
Statische elektriciteit:
De statische elektriciteit wordt opgewekt in een scheiding of een onbalans van de negatieve en positieve ladingen binnen een element. Statische elektriciteit is een soort elektrische potentiële energie. Als er voldoende lading wordt opgebouwd, kan de elektrische energie worden ontladen als een natuurlijk voorkomende elektrostatische ontlading of zelfs een vonk produceren, bijvoorbeeld de bliksem.
Voorbeelden van elektrische energie:
- Gelijkstroom (DC)
- Wisselstroom (AC)
- Natuurlijke bliksem
- Opgeslagen energie in de batterijen
- Opgeslagen lading van condensatoren
- Elektriciteit genererende cellen aanwezig in "Electric Eels" -vissen.
Symbolen voor elektrische circuits:
Gebruik van elektrische energie:
Elektrische energie-eenheid, richting en conversie:
Richting van de stroom:
“De richting van de stroom is de richting van een positieve lading als die in het elektrische veld wordt geplaatst. Dit is omgekeerd aan de stroom van de elektronenrichting. "
Coulomb:
"" De hoeveelheid elektriciteit die in 1 seconde wordt overgedragen door de stroom van 1 Amp. "
Volt:
""1 Volt wordt duidelijk gedefinieerd door het energieverbruik van 1 joule per elektrische lading van 1 coulomb."
1 V = 1 J / C
elektron-volt (eV):
"Een elektronvolt (eV) is de hoeveelheid kinetische energie die wordt gewonnen of verloren door een e-is die uit de rustpositie accelereert vanwege een elektrisch potentiaalverschil van 1 volt in vacuümtoestand."
Volt naar Watt conversie:
- Watt (W) = Aolts (V) × Ampère (A) = VA
Conversie van volt naar joules:
- Joules (J) = Volt (V) × Coulombs (C) = VC
Volt naar elektron-volt conversie:
- elektron volt (eV) = volt (V) × elektronenlading (e) = Volt (V) × 1.602176 e-19 Coulomb (C)
Relatie tussen elektriciteit en magnetisme:
Een geladen deeltje (een elektron, ion of een proton) creëert een magnetisch veld als het beweegt of circuleert. Evenzo zal een variërend magnetisch veld elektrische stroom induceren in een spoel (zoals een bedrade kabelgeleider). Onderzoekers die elektriciteit onderzoeken, verwijzen klassiek naar de term "elektromagnetisme", omdat elektriciteit en magnetisme met elkaar in verband worden gebracht.
Elektriciteitsopwekking:
Soorten energiecentrales voor energieopwekking:
- Kolencentrales.
- Energiecentrales op basis van dieselolie.
- Gasgestookte elektriciteitscentrale
- Krachtcentrales met gecombineerde cyclus.
- Biomassa-energie
- Geothermische energiecentrales.
- Zonne-energiecentrales.
- Thermische zonne-energiecentrales.
- Windkrachtcentrale
- Kerncentrales.
- Waterkrachtcentrales.
- Getijdencentrale.
Elektriciteitsproductie is de procedure waarbij elektrische energie wordt opgewekt uit andere vormen van energie. Er zijn verschillende basisprocedures beschikbaar om verschillende vormen van energie om te zetten in elektrische energie. Elektriciteit wordt meestal opgewekt in een energiecentrale door elektromagnetische conversie, voornamelijk aangedreven door verwarmingsmotoren die worden aangedreven door stofverbranding of kernsplijting en andere methoden zoals de kinetische energie van kronkelig schoon water of getijdenenergie. Verschillende technologieën kunnen en worden gebruikt om elektriciteit op te wekken, zoals fotovoltaïsche zonne-energie en vrijgekomen geothermische energie van de aarde.
Hoe wordt elektriciteit opgewekt in een energiecentrale?
Turbines
Het grootste deel van de turbine die wordt gebruikt bij de productie van elektrische energie wordt aangedreven door wind-, stoom-, nucleair- of rivierwaterstromen met behulp van een dam, of door brandstof te verbranden met benzine, aardolie of gas zoals aardgas, methaan, propaan enz. De turbine drijft een generator aan door een mechanische as, waardoor deze energieën door elektromagnetische inductie in elektrische vorm worden overgebracht. Er zijn verschillende manieren om energie op te wekken, zoals wind, waterkracht, warmtemotoren en getijdenenergie.
Warmtemotoren rijden de meeste generaties. De verbranding van fossiele brandstoffen levert het grootste deel van de energie aan dergelijke machines, waarbij een paar van hernieuwbare bronnen en een fractie van splijting worden gebruikt. De stoomturbine (ontworpen door Sir Charles Parsons in het jaar 1884) wekt nu ongeveer tachtig procent van de elektrische energie in de wereld op met behulp van veel verschillende warmtebronnen.
Waterenergie of hydro-elektrisch type is bekend door middel van een waterdispenser uit de beweging van water uit een variabel waterniveau bij een waterreservoir omgeven door een dam. Momenteel leveren waterkrachtcentrales ongeveer twintig procent van de elektriciteit in de hele wereld. Bij getijden kan zowel het stijgen als dalen van getijden of oceanische getijden zijn benut om energie op te wekken.
Stoom
Het water wordt gekookt om een oververhitte stoom op te wekken door fossiele brandstof, voornamelijk verbranding van steenkool in de meeste thermische centrales. In de omgeving van 42% van de wereldwijde elektriciteit wordt op deze manier geproduceerd.
In dit proces wordt stoom gegenereerd door warmte die vrijkomt Kernsplijtingsreactie en volgde hetzelfde proces als andere thermische centrales. Niet meer dan 10% van elektriciteit wordt op deze manier wereldwijd geproduceerd, maar omdat het schone energie opwekt, kan het in de toekomst een goede optie worden in een vergevorderd land.
In een plant van hernieuwbare aard wordt stoom geproduceerd door biomassa, biodiesel, geothermische energie en thermische zonne-energie, enz.
Natuurlijk gas:
Bij dit proces worden turbines direct rondgedraaid door gas dat wordt gegenereerd door verbranding, ofwel stoom- en gasaandrijfcycli, of misschien door een gecombineerde cyclus. Ze gebruiken warmte om stoom te creëren en energie op te wekken door aardgas te verbranden. Minstens twintig procent van de elektriciteit van de planeet wordt uit deze bron geproduceerd. Dit wordt gevormd door een soortgelijk vormingsproces als fossiele brandstof. Het belangrijkste element in aardgas is methaan, bestaande uit een C-atoom en 4 H2 atomen. Deze bron levert ongeveer 25% van de energie van de planeet. De boorput onttrok gas uit de diepzee door verschillende geologische lagen.
Generatoren
Elektrische generatoren zetten kinetische energie om in elektrische energie. Deze techniek is de meest gebruikelijke om stroom op te wekken en is gebaseerd op de populaire wet van Faraday. Vrijwel alle verhandelbare elektrische productie wordt tot stand gebracht met behulp van elektromagnetische inductiemethodologie, waarbij deze mechanische energie van stoom een rotoras aandrijft om te roteren. Hoewel in de windturbines experimenteel elektrische opwekking biedt door een rotor te laten draaien met behulp van windstroom.
Gordon Kneele Brooke, Drax krachtcentrale generator, CC BY-SA 2.0
Fotovoltaïsch effect
"Het fotovoltaïsche effect is de omzetting van de elektromagnetische energie van lichtfoton in elektrische energie." Fotovoltaïsche panelen zetten zonlicht direct om in elektriciteit in gelijkstroomvorm. Om deze gelijkstroom naar wisselstroom om te zetten, kunnen indien nodig omvormers worden gebruikt.
Hoewel de zon volledig kosteloos en overvloedig is, is zonne-elektriciteit relatief duur dan routinematig opgewekte elektriciteit met conventionele middelen. Siliciumzonnecellen nemen af, samen met de conversie-efficiëntie in prijs, en er zijn multi-junctiecellen beschikbaar. Meer dan 40% van de effectiviteit werd aangetoond in experimentele methoden. De laatste tijd werd fotovoltaïsche energie gebruikt op locaties waar geen toegang is tot uw elektriciteitsnet, of als elektriciteitsbron voor huizen en industrieën. Ontwikkelingen in technologieën en een aanzienlijke verbetering van de efficiëntie, in combinatie met subsidies, hebben de installatie van zonnepanelen versneld.
Elektrochemie
Elektrochemie is de omzetting van chemische vorm energie in elektrisch energie vorm. Elektrochemische elektriciteitsproductie is cruciaal in mobiele en mobiele programma's. Momenteel komt elektriciteit uit batterijen. Primaire cellen, zoals de frequente zink-elektronen, gedragen zich rechtstreeks als energiebronnen, niettemin worden secundaire cellen, zoals oplaadbare cellen of batterijen, ook gebruikt voor opslag in plaats van hoofdsystemen. Deze systemen kunnen worden gebruikt om elektriciteit uit brandstofcellen of uit chemische verbindingen te halen.
Lees ook:
- Van geluidsenergie naar kinetische energie
- Hoe kernenergie te gebruiken bij ruimteverkenning
- Gebruik van mechanische energie
- Hoe energie te bepalen in een interstellaire communicatie-array
- Hoe de totale mechanische energie in een gesloten pneumatisch systeem te meten
- Hoe energie te schatten in een kwantumverstrengelingsexperiment
- Hoe zwaartekrachtenergie te gebruiken in klokmechanismen
- Hoe energie in een tokamakreactor te berekenen
- Voorbeeld van mechanische naar kinetische energie
- Hoe de energieverdeling in de straling van zwarte lichamen te meten
Ik ben Subrata, Ph.D. in Engineering, meer specifiek geïnteresseerd in domeinen die verband houden met kern- en energiewetenschappen. Ik heb ervaring in meerdere domeinen, van Service Engineer voor elektronische aandrijvingen en microcontrollers tot gespecialiseerd R&D-werk. Ik heb aan verschillende projecten gewerkt, waaronder kernsplijting, fusie met fotovoltaïsche zonne-energie, het ontwerp van verwarmingselementen en andere projecten. Ik heb een grote interesse in het wetenschapsdomein, energie, elektronica en instrumentatie, en industriële automatisering, vooral vanwege het brede scala aan stimulerende problemen die dit vakgebied met zich meebrengt, en dat verandert elke dag door de industriële vraag. Ons doel hier is om deze onconventionele, complexe wetenschappelijke onderwerpen op een eenvoudige en begrijpelijke, to-the-point manier toe te lichten.