Δυναμική Ηλεκτρική Ενέργεια Πώς παράγεται, τύποι, παραδείγματα

Το δυναμική ηλεκτρική ενέργεια, γνωστότερο ως ηλεκτρικό ρεύμα, αντιστοιχεί στην κυκλοφορία των ηλεκτρονίων μέσω ενός αγωγού ηλεκτρικής ενέργειας. Γενικά, αυτή η ροή προέρχεται από μια διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού. Οι πηγές ενέργειας μπορούν να είναι χημικές (μπαταρίες) και ηλεκτρομηχανικές (για παράδειγμα, υδραυλικές γεννήτριες).

Οι αγωγοί μπορούν να είναι στερεοί, υγροί ή αέριοι, καθώς η κίνηση των ηλεκτρονίων γίνεται με οποιοδήποτε μέσο, ​​σε συνάρτηση με την αντίσταση που έχει αυτό σε σχέση με την ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Ευρετήριο

• 1 Πώς παράγεται?
• 2 Τύποι
  • 2.1 Συνεχές ρεύμα
  • 2.2 Εναλλασσόμενο ρεύμα
• 3 Πραγματικά παραδείγματα
• 4 Έχετε κινδύνους για την υγεία;?
• 5 Αναφορές

Πώς παράγεται?

Αναμφίβολα, το γεγονός ότι το ηλεκτρικό ρεύμα συνδέεται με δυναμισμό συνεπάγεται κίνηση. Ως εκ τούτου, το φαινόμενο αυτό μελετάται μέσω του κλάδου της φυσικής που ονομάζεται ηλεκτροδυναμική.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η κίνηση των ηλεκτρονίων οφείλεται στη διαφορά τάσης (τάσης) μεταξύ δύο σημείων, τα οποία πρέπει να συνδέονται με ένα ηλεκτρικά αγώγιμο υλικό.

Αυτό οδηγεί στην ύπαρξη ενός ηλεκτρικού πεδίου το οποίο, με τη σειρά του, προκαλεί τη ροή ηλεκτρισμού μέσω του συστήματος.

Για να κινηθούν τα ηλεκτρόνια, πρέπει να εγκαταλείψουν τον πυρήνα ενός ατόμου με ένα ισορροπημένο ηλεκτρικό φορτίο, δηλαδή όταν δημιουργείται ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Αυτά ονομάζονται κινητά σωματίδια φορτίου και είναι αυτά που καθιστούν δυνατή τη ροή ηλεκτρισμού υπό τη δράση ενός ηλεκτρικού πεδίου.

Το ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να παρουσιαστεί χάρη στους ηλεκτρομηχανικούς, θερμοηλεκτρικούς, υδραυλικούς ή ηλεκτροχημικούς μηχανισμούς παραγωγής κυψελών, όπως συμβαίνει με τις μπαταρίες οχημάτων, μεταξύ άλλων.

Ανεξάρτητα από τη διαδικασία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, κάθε μηχανισμός έχει διαφορά δυναμικού στα άκρα του ως έξοδο. Στην περίπτωση συνεχούς ρεύματος (για παράδειγμα, χημικών μπαταριών), οι έξοδοι της μπαταρίας έχουν θετικό πόλο και αρνητικό τερματικό.

Όταν συνδέονται και τα δύο άκρα με ένα αγώγιμο κύκλωμα, η κυκλοφορία του ηλεκτρικού ρεύματος διαμέσου αυτού διευκολύνεται, δίδοντας φυσικά τη δυναμική ηλεκτρική ενέργεια.

Τύποι

Ανάλογα με τη φύση και τα χαρακτηριστικά κυκλοφορίας, η δυναμική ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να είναι συνεχής ή άμεση. Παρακάτω, μια σύντομη περιγραφή για κάθε τύπο δυναμικής ηλεκτρικής ενέργειας:

Συνεχές ρεύμα

Αυτός ο τύπος ρεύματος κυκλοφορεί σε μία μόνο κατεύθυνση, χωρίς διακυμάνσεις ή διαταραχές στη ροή του.

Αν σχεδιάσετε τη διαδρομή που διαρκεί αυτό, θα δείτε μια ευθεία και απόλυτα οριζόντια γραμμή, εφόσον η τάση (τάση) παραμένει σταθερή στο χρόνο.

Σε αυτόν τον τύπο δυναμικού ηλεκτρικού ρεύματος το ηλεκτρικό ρεύμα κυκλοφορεί πάντα προς την ίδια κατεύθυνση. δηλαδή, οι θετικοί και αρνητικοί ακροδέκτες διατηρούν την πολικότητα τους πάντοτε, ποτέ δεν εναλλάσσονται.

Ένα από τα μεγαλύτερα μειονεκτήματα του συνεχούς ρεύματος, γνωστό ως DC για το ακρωνύμιό του στα αγγλικά (συνεχές ρεύμα), είναι η χαμηλή αντίσταση των αγωγών κατά τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας με υψηλά επίπεδα τάσης και σε μεγάλες αποστάσεις.

Η θέρμανση που λαμβάνει χώρα στους αγωγούς μέσω των οποίων κυκλοφορεί το συνεχές ρεύμα συνεπάγεται σημαντικές απώλειες ενέργειας, με τις οποίες το συνεχές ρεύμα είναι αναποτελεσματικό σε αυτή την κατηγορία διεργασιών.

Εναλλασσόμενο ρεύμα

Αυτός ο τύπος ρεύματος κυκλοφορεί σε δύο εναλλασσόμενες κατευθύνσεις μεταξύ τους, όπως δείχνει το όνομά του. Κατά τη διάρκεια ενός μισού κύκλου το ρεύμα έχει θετικό σημάδι και κατά τη διάρκεια του υπόλοιπου μισού κύκλου υιοθετεί ένα αρνητικό σημάδι.

Η γραφική αναπαράσταση αυτού του τύπου ρεύματος σε σχέση με το χρόνο αντανακλά μια ημιτονοειδή καμπύλη, η κίνηση της οποίας ποικίλλει περιοδικά.

Σε εναλλασσόμενο ρεύμα, ευρέως γνωστό ως AC για το ακρωνύμιο στα αγγλικά (εναλλασσόμενο ρεύμα), η κατεύθυνση της κυκλοφορίας των ηλεκτρονίων αλλάζει σε κάθε μισό κύκλο.

Επί του παρόντος, το εναλλασσόμενο ρεύμα χρησιμοποιείται για την παραγωγή, τη μεταφορά και τη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως, χάρη στα υψηλά επίπεδα απόδοσής του στη διαδικασία μεταφοράς ενέργειας.

Επιπλέον, οι μετασχηματιστές τάσης επιτρέπουν στην τάση του συστήματος μετάδοσης να ανεβαίνει και να πέφτει γρήγορα, γεγονός που συμβάλλει στη βελτιστοποίηση των τεχνικών απωλειών με τη θέρμανση των αγωγών κατά τη διαδικασία.

Πραγματικά παραδείγματα

Η δυναμική ηλεκτρική ενέργεια, υπό μορφή συνεχούς ρεύματος και υπό μορφή εναλλασσόμενου ρεύματος, είναι παρούσα στις ζωές μας σε διάφορες καθημερινές εφαρμογές. Μερικά απτά παραδείγματα καθημερινής δυναμικής ηλεκτρικής ενέργειας είναι:

- Ηλεκτρικές γεννήτριες που τροφοδοτούν ηλεκτρισμό σε μεγάλες πόλεις, είτε μέσω υδροηλεκτρικών είτε ανεμογεννητριών, θερμοηλεκτρικών εγκαταστάσεων, ακόμη και ηλιακών συλλεκτών, μεταξύ άλλων μηχανισμών.

- Τα οικιακά καταστήματα, μέσω των οποίων τροφοδοτούνται οικιακές συσκευές και άλλες οικιακές συσκευές που απαιτούν ηλεκτρική ενέργεια, είναι ο τοπικός προμηθευτής ηλεκτρικής ενέργειας για οικιακή χρήση.

- Μπαταρίες οχημάτων ή κινητά τηλέφωνα, καθώς και οικιακές μπαταρίες για φορητές συσκευές. Όλα αυτά λειτουργούν με ηλεκτροχημικές συστοιχίες που επάγουν κυκλοφορία ρεύματος συνεχούς ρεύματος συνδέοντας τα άκρα της συσκευής.

- Οι ηλεκτροφόροι φράκτες, επίσης γνωστοί ως ηλεκτρικοί φράκτες, λειτουργούν από την εκκένωση του συνεχούς ρεύματος, ο οποίος αποβάλλει το πρόσωπο, το ζώο ή το αντικείμενο που δημιουργεί άμεση επαφή με το φράκτη.

Έχετε κινδύνους για την υγεία;?

Το ηλεκτρικό ρεύμα παρουσιάζει πολλαπλούς κινδύνους για την υγεία των ανθρώπων, καθώς μπορεί να προκαλέσει εγκαύματα και σοβαρούς τραυματισμούς και μπορεί ακόμη και να σκοτώσει ένα άτομο ανάλογα με την ένταση του σοκ.

Για την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της κυκλοφορίας του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω του οργανισμού πρέπει να λαμβάνονται υπόψη δύο βασικοί παράγοντες: η ένταση του ρεύματος και ο χρόνος έκθεσης σε αυτόν.

Για παράδειγμα: εάν ένα ρεύμα των 100 mA κυκλοφορεί στην καρδιά ενός μέσου ατόμου για μισό δευτερόλεπτο, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα εμφάνισης κοιλιακής μαρμαρυγής. δηλαδή, ότι η καρδιά αρχίζει να τρέμει.

Σε αυτή την περίπτωση, η καρδιά σταματά να αντλεί αίμα στο σώμα σε τακτική βάση, καθώς οι φυσικές κινήσεις της καρδιάς (συστολική και διαστολική) δεν συμβαίνουν και το κυκλοφορικό σύστημα επηρεάζεται σοβαρά.

Επιπλέον, ενόψει ηλεκτροπληξίας, παράγονται μυϊκές συστολές που προκαλούν πρόωρες μετακινήσεις στο σώμα των ασθενών. Ως αποτέλεσμα, οι άνθρωποι είναι ευάλωτοι σε πτώσεις και σοβαρούς τραυματισμούς.

Αναφορές

1. Καναδικό Κέντρο για την Υγεία και την Ασφάλεια στην Εργασία (2018). Ηλεκτρική ασφάλεια - Βασικές πληροφορίες. Ανακτήθηκε από: ccohs.ca
2. Δυναμική Ηλεκτρική Ενέργεια (s.f.) Ανακτήθηκε από: vidyut-shaastra.com
3. Ηλεκτρικοί κίνδυνοι (2017). Αυστραλιανή Κυβέρνηση Comcare. Ανακτήθηκε από: comcare.gov.au
4. Ηλεκτρική ενέργεια (2016). Ανάκτηση από: meanings.com
5. Platt, J. (2013). Ηλεκτρική ασφάλεια: Πώς επηρεάζει το ηλεκτρικό ρεύμα το ανθρώπινο σώμα. Ανακτήθηκε από: mnn.com
6. Τι είναι το ηλεκτρικό ρεύμα; (s.f.). Ανακτήθηκε από: fisicalab.com
7. Wikipedia, Η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια (2018). Ηλεκτρικό ρεύμα. Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org