Elektrostream, boarnen fan elektryske streaming: definysje en essinsje

Fan 'e rin fan' e fysika kenne elkenien dat in elektrostream betsjuttet in rjochte bestelde moasje fan dieltsjes dy't in lading draacht. Om it te meitsjen, foarmje in elektryske fjild yn 'e dirigint. Itselde is nedich foar de elektryske stream om fierder te bestean foar in lange tiid.

Boarnen fan elektryske stream kin wêze:

• Static;
• Chemysk;
• Mechanysk;
• Semiconductor.

Yn elk fan har wurdt wurk dien, wêr't de ferskillend opsleine dieltsjes ôfsnien binne, dat is it elektryske fjild fan 'e aktuele boarne is makke. Separearje se oan 'e poalen, op' e plakken dêr't de dirigers ferbûn binne. As de poalen troch in dirigint ferbûn binne, begjinne dieltsjes mei in fergoeding te begjinnen en in elektrostream wurdt foarme.

Boarnen fan elektrysk stream: útfining fan elektrysk masine

Oant midden fan 'e santjinde ieu krige it in protte muoite om in elektrysk stream te krijen. Tagelyk is in groeiende tal wittenskippers dy't dit probleem dogge. En Otto von Guericke inventearre it earste elektryske auto fan 'e wrâld. Yn ien eksperimint mei sulver, it, yn in hoale glêsbaltsje smel, fersteurd en smel it glês. Gerike fersterke de bal sadat it ferkrêft wurde koe. Rotearje it en drukket in stikje lear, krige hy in funksje. Dizze fretting betsjutte de koarte termyn krêft fan elektrisiteit. Mar hurderere problemen waarden allinich mei de fierdere ûntwikkeling fan wittenskip oplost.

It probleem wie dat Gerica's opdrachten fluch ferdwûn. Om de termyn fan 'e lading te fergrutsjen waarden de lichems yn sletten gevels (glêsfollen) pleatst, en it elektrisearre materiaal wie wetter mei in nagel. It eksperimint waard optimisearre doe't de fleske oan beide kanten mei kapitaal materiaal ôfspanne wie (foelblêden, bygelyks). As gefolch hawwe wy realisearre dat wy sûnder wetter dwaan koenen.

Frogbeammen as boarne fan hjoed

In oare manier om elektrisiteit te ûntfangen waard earst ûntdutsen troch Luigi Galvani. As biolooch wurke hy yn in laboratoarium dêr't hy eksperimintearre mei elektrisiteit. Hy seach in deadfrog de foet ôf, doe't it opnommen waard mei in funksje fan 'e auto. Mar ien dei wie itselde effekt ungelokkich berikt, doe't de wittenskipper it mei in stiel skalpel berikke.

Hy begon te sykjen nei de redenen foar it optreden fan in elektrysk stream. Boarnen fan elektryske streaming, neffens syn einlizzende konklúzje, wienen yn 'e tissue fan in froast.

In oar Italiaansk, Alessandro Volta, bewiisde de inkonsistinsje fan 'e "frog" natuer fan' e hjoeddeistige. It waard beoardield dat de grutste hjoeddeistige ferskynden doe't koper en sink tafoege waarden oan in oplossing fan sulfursäure. Dizze kombinaasje wurdt neamd as galvanike of gemysk elemint.

Mar it gebrûk fan sa'n soartsje foar it generearjen fan EMF soe te koste wêze. Dêrom wurke wittenskippers op in oare, meganyske, manier fan elektryske enerzjy.

Hoe is in konventionele generator arranzjearre?

Oan it begjin fan 'e njoggentjinde ieu GH. Oerstied ûntdutsen dat as de aktive troch de dirigint trochjûn waard, in fjild fan magnetyske oarsprong ferskynde. In pear letter fûn Faraday dat as de fjildlinen it fjild krúzje, wurdt in EMF yn 'e dirigint ynrjochte, wat in aktueel feroarsake. EMF is ôfhinklik fan ôfhinklikens fan de beweging en de dirigers sels, lykas ek op 'e fjildtoer. By it kwergjen fan hûndert miljoen linien krêft yn 'e tweintich, waard de oandreaune EMF lykwols lykas ien Volt. It is dúdlik dat it hanthavenjen fan in magnetyske fjild net in protte elektryske stream kin meitsje. Boarnen fan elektryske strjitten fan dizze soarte hawwe har folle effisjinter te sjen mei it winen fan 'e draad op in grut spul of it produzearjen yn' e foarm fan in trommel. De spul waard op 'e wolf pleatst tusken de magnet en it rotearjende wetter of stoom. Soksoarte in meganikaal aktuele boarne is ynhantber foar konvinsjonele generators.

Grutte Tesla

In genedige wittenskipper fan Servje Nikola Tesla, dy't syn libben oan elektrisiteit hat, hat in soad ûntdekkingen makke, dy't wy hjoeddedei brûke. Multiphase elektryske masine, asynchronous elektryske motors, macht transmissie troch de multi-fase wikselstroom - dit is net it hiele list fan grutte wittenskiplike útfinings.

In soad minsken binne der wis fan dat it ferskynsel yn Sibearje, de Tunguska-meteoriten neamd, eigentlik Tesla feroarsake. Mar, wierskynlik, ien fan 'e meast mysterieuze erfindings is in transformator dy't in spanning fan oant fyftjin miljoen fetten kriget. Ungewoanlik is sawol syn apparaat, en berekkeningen dy't net legaal bekend binne. Mar yn dy dagen begon te ûntwikkeljen fakatuerestechnology, wêrby't der gjin ambysjes wienen. Dêrom is de útfining fan 'e wittenskipper foar de tiid ferjitten.

Mar hjoed, mei de komst fan 'e teoretyske natuerkunde, fernaam syn wurk wer ynteresse. De eter waard erkend as gas, dêr't alle wetten fan gasmeganika tapast wurde. It wie fanôf dat de grutte Tesla enerzjy foel. It is it wurdich te wizen dat de etherike teory yn it ferline hiel gewoan wie fan in protte wittenskippers. Allinnich mei it ûntstean fan STR - de spesjale teory fan relativiteit fan Einstein, dêr't hy it bestean fan 'e eter ôfwiisd - waard fergetten, hoewol't de algemiene teory, dy't letter formulearre, him net sa útdrukke.

Mar no wolle wy yn 'e detaillearre wenjen wenje op' e elektryske streaming en apparaten dy't hjoeddeistich ubiquitous binne.

Untwikkeling fan technyske apparaten - aktuele boarnen

Sokke apparaten tsjinje dwale ferskate enerzjy yn elektryske enerzjy. Nettsjinsteande it feit dat fysike en gemyske metoaden foar it krijen fan elektrysk enerzjy langer lyn ûntdutsen wiene, waarden se allinich yn 'e twadde helte fan' e tweintichste ieu ferspraat, doe't radio-elektroanika rapper ûntwikkele. De earste fiif galvanyske pearen waarden opnij mei 25 oare types opnommen. Teoretysk kinne de galvanyske pearen inkele tûzen nûmer njonken wêze, om't fergees enerzjy op ien oksiderator en reduksjeagint realisearre wurde kin.

Physyske boarnen fan aktuele

Physyske boarnen fan aktueel begon te ûntwikkeljen in bytsje letter. Moderne technology makke hieltyd stringende easken, en industriële thermo- en thermionyske generators mei sukses rekken mei groeiende taken. Fysike boarnen fan aktueel binne apparaten dêr't de heule, elektromagnetyske, meganyske en enerzjy fan radiostraasje en kearndei yn elektrysk feroaret. Njonken it boppesteande binne se ek elektryske, MHD-generators, en ek meiwurkers foar de konversaasje fan sinnestreaming en atoomferfal.

Om't de elektryske stream yn 'e dirigint net ferdwynt, is in eksterne boarne nedich om it potinsjeel ferskil oan te hâlden oan' e ein fan 'e dirier. Foar dit binne de enerzjyboarnen dy't hawwe in bepaalde electromotive krêft te meitsjen en ûnderhâlden fan in potinsjele ferskil. De EMF fan 'e boarne fan elektryske stream wurdt mjitten troch it wurk dat útfierd wurdt by it leverjen fan de plus levering troch de folsleine sletten skeakel.

It ferset yn 'e aktuele boarne quantitearret it kwantitatyf, it bepalen fan it bedrach fan enerzjyferlies as it troch de boarne giet.

De krêft en effisjinsje binne lyk oan it ferhâlding fan de spanning yn 'e eksterne elektryske skeakel oan de EMF.

Chemyske boarnen fan aktuele

De kwalitêre boarne fan hjoed yn 'e elektryske skeakel fan' e EMF is in apparaat dêr't de enerzjy fan gemyske reaksjes yn elektryske reaksjes feroaret.

It is basearre op twa elektroanen: in negatyf ferljochte reduktant en in positiv beladene oksidizer dy't kontakt opnimme mei de elektro-polyte. Tusken de elektroanen is der in potensyf ferskil, EMF.

Yn moderne apparaten wurde faak brûkt:

• As reduksjeagent - lead, Cadmium, sink en oaren;
• Oxidizer - nikelhydroxid, lead oksid, manganese en oaren;
• Elektrolyt - oplossings fan sûgen, alkaline of sâlt.

In soad brûkt dryske eleminten út sink en manganese. Nim in skip fan sink (mei in negative electrode). Binnen in positive elektroed is in mienskip fan Mangan-dioxide mei kool of graphitepuder, dy't it ferset ferminderje. De elektro-polyte is in paste fan ammoniak, stoarm en oare konstituenten.

In sûker lege akkumulator is it meastal in sekundêre gemyske aktuele boarne yn in elektryske skeakel dy't hege krêft hat, stabile operearret en hat in lege kosten. Batterijen fan dizze soarte wurde brûkt yn in ferskaat fan gebieten. Se wurde faak foarkar foar startersbaterijen, dy't benammen weardefol binne foar auto's, wêr't se algemien monopolisten binne.

In oare mienskiplike batterij bestiet út iis (anode), nekke oxid (katoidhydraat en elektro-polyte) - in wiskundige oplossing fan kalium of natrium. It aktive materiaal is yn stiel mei nikkel plated rots.

It gebrûk fan dizze soarte fermindere nei in brân yn 'e plant fan Edison yn 1914. As jo lykwols de karakteren fan 'e earste en twadde typen fan batterijen fergelykje, soarget der út dat de wurking fan izer-nikkel meardere kearen langer as lead-sûker wêze kin.

AC en DC-alternators

Generators binne apparaten dy't rjochte binne op it konvertearjen fan meganyske enerzjy yn elektryske enerzjy.

De ienfâldichste DC generator kin wurde fertsjintwurdige as in frame fan de dirigint, dat waard pleatst tusken de magnetyske poalen en de úteinen wurde ferbûn oan isolearre heale ringen (samler). Om it gerjocht te wurkjen fan it apparaat is it nedich om rotaasje te garandearjen fan it frame mei de samler. Dan sil it in elektrostream stimulearje, syn rjochting feroaret ûnder ynfloed fan magnetyske rigels. Yn 'e eksterne keten sil hy yn ien rjochting gean. It docht bliken dat de samler de wikseljende stream rjochtet, dy't troch it frame makke wurdt. Om in konstante stream te realisearjen, wurdt de samler makke fan tritich seis of mear platen, en de dirigint bestiet út in tal frames yn 'e foarm fan in optocht.

Besykje it doel fan 'e hjoeddeiske boarne yn' e elektryske circuit. Wy sille útfine hokker oare boarnen fan hjoeddeis bestiet.

In elektryske circuit: elektryske stroom, aktive sterkte, aktive boarne

De elektryske skeakel bestiet út in aktive boarne dy't, krekt mei oare objekten, in paad foar de hjoeddeistige skeakelet. En de begripen fan EMF, aktueel en spanning jouwe de elektromagnetyske prosessen, die tagelyk plakfine.

De simpelste elektryske skeakel bestiet út in aktive boarne (batterij, galvanike sel, generator, ensfh.), Enerzjybedriuwen (elektryske temperatueren, elektromotoren, ensfh.), En draaien dy't de terminen fan 'e spanningsboarne en de konsumint ferbine.

De elektryske skeakel hat in ynternal (elektryske krêft) en eksterne (draad, skeakelers en circuit breakers, mjittingen) dielen.

It sil wurkje en allinich in positive wearde hawwe as it in sletten skeakel is. Eltse brekking soarget de aktuele stoppe te stopjen.

De elektryske circuit bestiet út in aktuele boarne yn 'e foarm fan elektrogemyske sellen, elektryske accumulators, electromechanical en thermoelectric Generators, sinnesellen, ensafuorthinne.

Elektro-ûntfanger binne elektromotoren dy't de enerzjy yn meganyske, ljocht- en heulende apparaten konstruearje, elektrolysisplanten en sa op.

De auxiliary equipment is de apparaten foar it ynstellen fan en út, mjittingen en beskermingsmeganismen.

Alle komponinten binne ferdield yn:

• Aktyf (wêr't it elektryske skeakel bestiet út in boarne fan elektryske stringen, elektromotoren, batterijen, ensfh.);
• Passive (wêrby't elektryske receivers en ferbining meitsje).

De ketting kin ek wêze:

• Lineêr, wêrby it ferset fan it elemint altyd karakterisearre wurdt troch in rjochte line;
• Netlinear, wêrby it ferset hinget fan 'e spanning of de aktuele.

Hjir is it ienfâldichste skema, wêr't in boarne fan hjoed, in kaai, in elektryske lampe, in rheostat opnommen binne yn 'e kreis.

Nettsjinsteande it wiidferspraat wiidferspraat gebrûk fan sokke technyske apparaten, benammen yn 'e ôfrûne jierren hawwe minsken mear en mear fragen frege oer ynstallearjen fan alternative enerzjyboarnen.

Diversity of electric power sources

Hokker boarnen fan elektrysk stream besteane noch? Dit is net allinich de sinne, wyn, ierde en tij. Se binne al saneamde offisjele alternative boarnen fan elektrisiteit wurden.

Ik moat sizze dat der in soad alternative boarnen binne. Se binne net gewoan, om't se noch net praktysk en handich binne. Mar, wa wit, miskien de takomst krekt efter harren.

Sa kinne elektryske enerzjy krije fan sâltwetter. Yn Noarwegen is in krêftfabryk al ynrjochte dat dizze technology brûkt.

Elektrostasjons kinne ek wurkje oan brânzellen mei fêste oxydelektrolyte.

Piezoelektrische generators dy't bekend binne om enerzjy te krijen troch kinetyske enerzjy, binne bekend (fuotgongerspaden, liedende plysjes, turnstilen en sels dûnsfjilden besteane al mei dizze technology).

Der binne ek Nano-generators, dy't rjochte binne op it konvertearjen fan enerzjy yn it minsklik lichem yn in elektrysk.

En wat oer algemen dy't huzen beheine, fuotballers, dy't elektrisiteit generearje, fytsen dy't gadgets ophelje en sels feilige papier brûkt wurde as boarne fan aktuele?

Fansels binne grutte perspektiven by de ûntwikkeling fan fulkaan-enerzjy.

Al dit is de realiteit fan hjoed, dêr't wittenskippers wurkje. It is mooglik dat guon fan harren in pear bekende fenomeen wurde, lykas elektrisiteit yn hjoeddeiske wenten.

Miskien kin immen de geheimen fan 'e wittenskipper Nikola Tesla offere, en de minske sil it maklik elektrisiteit fan' e loft krije kinne?