Πώς να φτιάξετε ηλεκτρική ενέργεια;

Η τρέχουσα ηλεκτρική ενέργεια ή η συνεχής ροή ηλεκτρικών φορτίων μέσω ενός αγώγιμου υλικού είναι ο τύπος ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιούμε συνήθως σήμερα. Τροφοδοτεί τα σπίτια μας και οι περισσότεροι τύποι μηχανημάτων, συσκευών ή συσκευών το χρησιμοποιούν. Υπάρχουν δύο είδη ρεύματος ρεύματος: συνεχές ρεύμα και εναλλασσόμενο ρεύμα.

1. Απευθείας ρεύμα

Οι μπαταρίες παράγουν άμεσα ηλεκτρική ενέργεια

Ένα συνεχές ρεύμα είναι μια μονόδρομη ροή ηλεκτρικών φορτίων και ο πιο κοινός μηχανισμός που παράγει αυτό το είδος ηλεκτρικής ενέργειας είναι η μπαταρία. Οι μπαταρίες παράγουν άμεσα ηλεκτρισμό από τη χημική αντίδραση των ουσιών μέσα τους. Ένα άλλο όνομα για τις μπαταρίες είναι τα ηλεκτροχημικά στοιχεία. Κάθε κύτταρο περιέχει αντιδρώντες ουσίες και χωρίζεται σε δύο μέρη ή μισά κύτταρα. Κάθε μισό στοιχείο διαθέτει ηλεκτρόδιο και ηλεκτρολύτη.

• Ηλεκτρόδια

Στις μπαταρίες, τα ηλεκτρόδια είναι στερεά ηλεκτρικά αγώγιμα υλικά. Κάθε μπαταρία έχει μια άνοδο από την οποία ρέουν τα ηλεκτρόνια και μια κάθοδο από την οποία ρέουν τα ηλεκτρόνια.

• Ηλεκτρολύτες

Οι ηλεκτρολύτες είναι τύποι ουσιών των οποίων τα ηλεκτρόνια αποσπώνται εύκολα. Όταν ένα υλικό ανόδου έρχεται σε επαφή με έναν ηλεκτρολύτη, τα χαλαρά ηλεκτρόνια ρέουν έξω από τον ηλεκτρολύτη και στην άνοδο. Αντίθετα, όταν ένα υλικό καθόδου αγγίζει μια ουσία ηλεκτρολύτη, τα ηλεκτρόνια ρέουν έξω από την κάθοδο και στον ηλεκτρολύτη.

• Γέφυρα αλατιού

Μια γέφυρα άλατος χρησιμοποιείται για να διευκολύνει τη ροή ηλεκτρονίων από ένα μισό κελί ανόδου προς το αντίστοιχο μισό κύτταρο καθόδου. Οι γέφυρες αλατιού κατασκευάζονται από τέτοια υλικά που μπορούν να περάσουν στο ηλεκτρικό ρεύμα χωρίς να απορροφήσουν την ουσία του ηλεκτρολύτη με την οποία έρχεται σε επαφή.

Μόλις η μπαταρία συνδεθεί σε μια ηλεκτρονική συσκευή, η ροή συνεχούς ρεύματος ολοκληρώνεται και παράγεται και χρησιμοποιείται ηλεκτρική ενέργεια.

2. Εναλλασσόμενο ρεύμα

Περιστρέφονται σύρματα χαλκού

Ένα εναλλασσόμενο ρεύμα είναι μια ροή ηλεκτρικών φορτίων που κινούνται μπρος-πίσω. Ο πιο κοινός μηχανισμός που παράγει αυτό το είδος ηλεκτρικής ενέργειας είναι η γεννήτρια. Οι γεννήτριες βασικά αποτελούνται από κουλουριασμένα σύρματα και μαγνήτες χαλκού. Όταν τα κουλουριασμένα σύρματα χαλκού περιστρέφονται εντός του μαγνητικού πεδίου που παράγεται από τους μαγνήτες, παράγεται εναλλασσόμενο ρεύμα.

• Οπλισμός

Πρόκειται για έναν περιστρεφόμενο άξονα γύρω από τον οποίο τα χάλκινα σύρματα τυλίγονται καλά. Η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από μια γεννήτρια εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον αριθμό των κουλουριασμένων καλωδίων, την ταχύτητα περιστροφής του οπλισμού και την ισχύ του μαγνητικού πεδίου που το περιβάλλει.

• Τουρμπίνες

Ο οπλισμός πρέπει να περιστρέφεται συνεχώς για να παράγει εναλλασσόμενο ρεύμα και για να γίνει αυτό πρέπει να είναι προσαρτημένος σε άλλο μηχάνημα που θα το κρατάει να περιστρέφεται. Αυτό το μηχάνημα ονομάζεται στρόβιλος και υπάρχουν διάφορα σχέδια ανάλογα με το είδος του καυσίμου που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του.

• Καύσιμα

Οι ατμοστρόβιλοι χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα όπως άνθρακα ή λάδι για τη θέρμανση του νερού και παράγουν αρκετό ατμό για την περιστροφή του στροβίλου. Οι ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούν ισχυρά ρεύματα αέρα και έχουν παρόμοια ιδέα με τον ανεμόμυλο. Οι υδροηλεκτρικοί στρόβιλοι βελτιώνουν την ιδέα του υδραυλικού τροχού και χρησιμοποιούν την ισχυρή καθοδική ροή νερού για ισχύ. Άλλες πηγές καυσίμων για τους στροβίλους είναι η γεωθερμική ενέργεια, η πυρηνική ενέργεια και η ενέργεια που προέρχεται από τη συνεχή κίνηση των ωκεανών.

Η ηλεκτρική ενέργεια ως μορφή ενέργειας μπορεί να παράγεται μόνο από άλλες μορφές όπως η μηχανική ενέργεια, η χημική, η θερμότητα, το φως κ.λπ. Αυτό οφείλεται στον περιοριστικό φυσικό νόμο που διέπει όλες τις μορφές ενέργειας. Αναφέρει ότι η ενέργεια δεν μπορεί ούτε να δημιουργηθεί ούτε να καταστραφεί, αλλά μπορεί να αλλάξει μόνο από τη μία μορφή στην άλλη.