كيف تصل الكهرباء الي المنازل؟
تُعرف كل من الأعمدة والأسلاك التي تراها على طول الطريق وقبل منزلك بإطار النقل والتشتت الكهربائي.
يرتبط إنشاء محطات عبر البلاد ببعضها البعض من خلال الإطار الكهربائي يطلق عليه أحيانًا شبكة الكهرباء.
في حالة عدم قدرة محطة إنشاء واحدة على توفير الطاقة الكافية لتشغيل جميع أنظمة الهواء القسري عندما يكون الجو حارًا ، يمكن لمحطة إنتاج أخرى إرسال بعض الأماكن المطلوبة.تعلم اكثر
هذه هي الطريقة التي تصل بها الطاقة إلى منزلك:
تُصنع الطاقة في محطة إنتاج بواسطة مولدات ضخمة. يمكن أن يستخدم إنشاء المحطات الرياح أو الفحم أو الغاز البترولي أو الماء.
يتم إرسال التيار عبر المحولات لبناء الجهد لدفع الطاقة لمسافات كبيرة.
تمر الشحنة الكهربائية عبر خطوط نقل الجهد العالي التي تمتد عبر البلاد.
يصل إلى محطة فرعية ، حيث يتم خفض الجهد بحيث يمكن إرساله بشكل جيد للغاية على كابلات كهربائية أكثر تواضعًا.
يمر عبر خطوط النقل إلى منطقتك. تعمل المحولات الأكثر تواضعًا على تقليل الجهد مرة أخرى لجعل الطاقة محمية لاستخدامها في منازلنا. قد يتم تثبيت هذه المحولات الأكثر تواضعًا على القوائم ، أو الجلوس على الأرض (إنها الصناديق الخضراء الضخمة ، والتي تسمى محولات الوسادة).
يتداخل مع منزلك ويمر عبر عداد يحدد مقدار ما تستخدمه عائلتك.
تذهب الطاقة إلى لوحة المساعدة في القبو أو المرآب ، حيث تحمي القواطع أو الدوائر الأسلاك داخل منزلك من العبء الزائد. (لا تتصل أبدًا بلوحة المساعدة! العمل مع أصدقائك أو المحترفين كما كان.)
تنتقل الطاقة عبر الأسلاك الموجودة داخل الفواصل إلى مصدر الطاقة وتتحول في جميع أنحاء منزلك.
عاصفة ممطرة ، مع صواعق صاعقة قوية تسقط من السماء ، سيكون لديك بعض التفكير في قوة القوة. الصدمة الكهربائية هي تدفق هائل غير متوقع للطاقة بين السماء والأرض تحتها. الطاقة في الصاعقة الانفرادية هي لدرجة إضاءة 100 مصباح قوي ليوم كامل أو لعمل حوالي 20000 قطعة من الخبز المحمص.
الطاقة هي مصدر الطاقة الأكثر قابلية للتكيف لدينا ؛ إنها أيضًا واحدة من أحدث الأماكن:
لقد شاركت فيها المنازل والمنظمات منذ ما لا يزيد عن 100 عام.
كان للقوة تأثير أساسي على ماضينا. ومع ذلك ، يمكن أن تلعب دورًا بديلًا في مستقبلنا ، مع وجود الكثير من الهياكل التي تنتج طاقتها الكهربائية التي لا تنضب باستخدام الخلايا الموجهة للشمس وتوربينات الرياح. يجب أن نتحرى عن القوة ونكتشف كيف تعمل. القي نظرة علي خدمتنا وكتالوج أعمالنا
ما هي القوة؟
الطاقة هي نوع من الطاقة التي يمكن أن تتطور في مكان أو تدفق يبدأ من نقطة واحدة ثم إلى التي تليها. عندما تتجمع الطاقة في مكان واحد ، تُعرف باسم الكهرباء القائمة على الاحتكاك (تعني كلمة ثابت شيئًا لا يتحرك) ؛ القوة التي تتحرك بدءًا من نقطة واحدة ثم إلى التي تليها تسمى قوة التدفق.
تنتج الكهرباء عن طريق الاحتكاك
الصورة: يحدث البرق عندما تنتقل الكهرباء القائمة على الاحتكاك (المطورة في بقعة واحدة) إلى طاقة التدفق (تتحرك بدءًا من نقطة واحدة ثم إلى التي تليها). أعرف أكثر
تحدث الكهرباء القائمة على الاحتكاك بشكل متكرر عندما تفرك الأشياء معًا. لنفترض أنك قمت بفرك قميص من النوع الثقيل قابل للنفخ 20 مرة أو عدة مرات ، فسوف تلاحظ العصي القابلة للنفخ. يحدث هذا على أساس أن تجوب نفخ
يعطيها شحنة كهربائية (كمية متواضعة من الطاقة)، الشحنة تجعله يلتصق بالقميص من النوع الثقيل مثل المغناطيس ، في ضوء حقيقة أن قميصك الثقيل يكتسب شحنة كهربائية معاكسة.
لذا فإن قميصك من النوع الثقيل والقماش القابل للنفخ يرسمان في بعضهما البعض مثل الحواف الأبعد لمغناطيسين.
هل تمشيت في أي وقت عبر غطاء أرضي من النايلون أو بساط وشعرت بإحساس طفيف بالرعشة، ثم في تلك المرحلة ، لامست شيئًا معدنيًا ، مثل مقبض الباب أو حنفية (صنبور) ، وشعرت بألم حاد في قبضتك، هذا توضيح لصدمة كهربائية.
في النقطة التي تمشي فيها عبر غطاء الأرضية ، قدماك تتجعدان عليه، يطور جسمك ببطء شحنة كهربائية ، وهي الارتعاش الذي يمكنك اكتشافه. عندما تلامس المعدن ، تعمل الشحنة في وميض الأرض - وهذه هي الصدمة التي تشعر بها.
يحدث البرق أيضًا بسبب الكهرباء القائمة على الاحتكاك. عندما تسافر رذاذات الأمطار الغزيرة في السماء ، تغرق أحجار الجليد بداخلها في القاعدة ، بينما تصعد حبات الماء إلى القمة. الأحجار الكريمة لها نوع واحد من الشحنة (سالبة) بينما حبات الماء لها النوع الآخر (موجب). يسمح فصل هذه الشحنات للسحابة بتطوير قوتها. على المدى الطويل ، عندما تكون الشحنة كبيرة بما يكفي ، فإنها تقفز إلى الأرض كصدمة كهربائية. يمكنك أن تشعر في كثير من الأحيان بالرعشة في الهواء عندما يتكشف الموقف بالقرب منك. هذه هي القوة في الهواء من حولك. اقرأ المزيد عن هذا في مقالتنا حول المكثفات
كيف تنتج الكهرباء عن طريق وظائف الاحتكاك
تنتج الطاقة من الإلكترونات ، الجسيمات الصغيرة التي "تدور" حول حواف الجزيئات ، والتي يتكون منها كل شيء. كل إلكترون لديه القليل من الشحنة المؤسفة. يحتوي الجزيء عادةً على عدد مكافئ من الإلكترونات والبروتونات (الجسيمات المشحونة بشكل مؤكد في جوهره أو بؤرته) ، لذلك لا تحتوي الذرات على شحنة كهربائية بشكل عام. يتم إنتاج قطعة من المرونة باستخدام مجموعات ضخمة من الجسيمات تسمى الذرات. نظرًا لأن الجزيئات ليس لها شحنة كهربائية ، فإن
الذرات ليس لها شحنة ولا مرونة.
افترض أنك فركت كنزة منفوخة على قميصك من النوع الثقيل مرارًا وتكرارًا.
أثناء تحريكك للنفخ للأمام والخلف ، فإنك تمنحه الطاقة. الطاقة من يدك تجعل الحركة القابلة للنفخ. أثناء احتكاكه بالصوف في قميص من النوع الثقيل ، يتم سحب جزء من الإلكترونات الموجودة في الذرات المرنة مجانًا وتتراكم على جسمك.
هذا يترك النفخ مع إلكترونين إلى حد ما. نظرًا لأن الإلكترونات مشحونة بشكل عكسي ، فإن وجود إلكترونين أكثر من اللازم يجعل النفخ مشحونًا إلى حد ما. في غضون ذلك ، يكتسب قميصك الثقيل هذه الإلكترونات الإضافية ويتضح أنه مشحون بشكل عكسي.
قميصك الثقيل مشحون بشكل عكسي ، والقابل للنفخ مشحون بالتأكيد. يتم سحب الشحنات المعكوسة ، لذلك يلتزم قميصك الثقيل بالنفخ.
هذه مقدمة قصيرة للغاية للكهرباء الناتجة عن الاحتكاك. سترى المزيد عنها (ولماذا نتجت عن شيء يشير إليه الكثيرون باسم كهرباء الاحتكاك) في مقالنا الأساسي عن الكهرباء المنتجة عن طريق الاحتكاك
معرض نموذجي للكهرباء القائمة على الاحتكاك قد تكون وجدتها في مدرستك. عندما تتلامس مع القطعة المعدنية لكهرباء Van de Graaff التي يتم إنتاجها عبر مولد الاحتكاك ، تحصل على شحنة كهربائية عملاقة ويظل شعرك بالمعنى الحقيقي متوقفًا! تحصل كل خصلة من الشعر على شحنة ثابتة مماثلة وما شابه ذلك
تتنافر الشحنات ، لذلك تبتعد الشعيرات عن بعضها البعض. بتفصيل أكثر تفصيلاً: تطور كرة Van de Graaff شحنة موجبة هائلة. هذا "يمتص" الإلكترونات (هـ) من جسدك ، ومن الشعر في عقلك ، تاركًا كل مجموعة من الشعر بشحنة موجبة تصد شعيرات مختلفة. تعلم اكثر
اكتشف كيف يعمل مولد Van de Graaff.
قوة التدفق
عند النقطة التي تتحرك فيها الإلكترونات ، فإنها تنقل الطاقة الكهربائية بدءًا من نقطة واحدة ثم إلى النقطة التالية. وهذا ما يسمى قوة التدفق أو التدفق الكهربائي. الصاعقة هي مثال على التدفق الكهربائي ، على الرغم من حقيقة أنها لا تستمر لفترة طويلة للغاية. تعمل التدفقات الكهربائية بالمثل مع تشغيل كل جهاز من الأجهزة الكهربائية التي تستخدمها ، من غسالات الملابس إلى المصابيح الكاشفة ومن الهواتف إلى
تستخدم الأجهزة أسلاكًا (روابط) مثل هذه لزيادة التدفق الكهربائي حولها بداخلها. تمر الطاقة من خلال معدن النحاس البني اللون بداخله. يحميك الغطاء البلاستيكي الأزرق ظاهريًا من التيار على افتراض أنك تتصل بالسلك. كما أنه يمنع سلكين من إجراء "تلامس" كهربائي على افتراض أنهما ينتهي بهما الاتصال.
هل علمت بمصطلحات الطاقة المحتملة والطاقة الحركية؟ تشير الطاقة الكامنة إلى الطاقة التي يتم وضعها بعيدًا بطريقة ما لاستخدامها من الآن فصاعدًا. من المحتمل أن يكون للمركبة الموجودة في أعلى نقطة في المنحدر طاقة ، نظرًا لأن لديها القدرة (أو القدرة) على التحرك أسفل المنحدر في المستقبل. أثناء تحركه إلى أسفل المنحدر ، تتغير طاقته الكامنة تدريجياً إلى طاقة محرك (الطاقة التي يمتلكها شيء ما في ضوء حقيقة أنه يتحرك). يمكنك قراءة المزيد حول هذا الموضوع في مقالتنا حول الطاقة.
تشبه الكهرباء المنتجة عن طريق الاحتكاك وقوة التدفق الطاقة المتوقعة والطاقة النشطة. عند النقطة التي تتجمع فيها الطاقة في مكان واحد ، يمكن أن تنجز شيئًا ما لاحقًا. تُعد الطاقة المخزنة في البطارية مثالاً على الطاقة الكهربائية المحتملة. يمكنك استخدام الطاقة في البطارية للتحكم في المصباح الكهربائي ، على سبيل المثال. عندما تقوم بتشغيل ضوء كشاف ، تبدأ البطارية الموجودة بالداخل في إمداد الضوء بالطاقة الكهربائية ، مما يجعله ينبعث منه الضوء. في كل مرة يتم تشغيل الضوء ، تنتقل الطاقة من البطارية إلى الضوء. بعد مرور بعض الوقت ، تتحول الطاقة المخزنة في البطارية ببطء إلى ضوء (وسخونة) في الضوء. لهذا السبب تعمل البطارية على المستوى.
الدوائر الكهربائية
لكي يحدث التدفق الكهربائي ، يجب أن تكون هناك دائرة. الدائرة عبارة عن طريق مغلق أو دائرة يتدفق حولها تدفق كهربائي. تصنع الدائرة عادةً عن طريق توصيل الأجزاء الكهربائية جنبًا إلى جنب مع أجزاء من الوصلة السلكية. وبالتالي ، في دائرة الضوء ، هناك دائرة مباشرة بها مفتاح وضوء وبطارية متصلة ببعضها البعض بواسطة بضع قطع قصيرة من الأسلاك النحاسية. كلما قمت بتشغيل المفتاح ، تتدفق الطاقة حول الدائرة. في حالة عدم وجود فاصل في أي مكان في الدائرة ، لا يمكن تدفق الطاقة. في حالة الخروج من أحد الأسلاك ، على سبيل المثال ، لن يضيء الضوء. بالإضافة إلى ذلك ، بافتراض إيقاف تشغيل المفتاح ، لا يمكن تدفق أي طاقة. لهذا السبب يوجد مفتاح هنا وهناك يسمى مفتاح كهربائي
لا تحتاج بالضرورة في كل حالة إلى أسلاك لعمل دائرة ، مهما كان الأمر. هناك دائرة مؤطرة بين سحابة عاصفة والأرض بواسطة الهواء في المنتصف. عادة لا يوجه الهواء القوة. على أي حال ، بافتراض وجود شحنة كهربائية كبيرة بشكل كافٍ في السحابة ، يمكن أن تجعل الجسيمات المشحونة في الهواء تسمى الجسيمات (الجزيئات التي فقدت أو اكتسبت القليل من الإلكترونات). تعمل الجسيمات مثل رابط لا يمكن اكتشافه يربط بين السحابة أعلاه والهواء تحتها. يتحرك البرق عبر الهواء بين الجزيئات
كيف تتحرك الطاقة في الدائرة
تسمى المواد مثل معدن النحاس التي توجه الطاقة (تسمح لها بالتدفق دون تحفظ) بالقنوات.
لو أفادك المقال أدعمنا بالتعليقات، نموذج الاتصال