روشهای تولید الکتریسیته
روشهای تولید الکتریسیته یا تولید ولتاژ
تولید الکتریسیته واقعا چطور اتفاق میافته؟ شاید تا به حال به اطرافمان به خوبی دقت نکردیم. خیلی از وسایلی که کنار ما هستن از انواع روشهای تولید الکتریسیته بهره میبرند و کار میکنند. به طور کل با شش روش میتوان بین دو نقطه اختلاف بار یا ولتاژ یا اختلاف پتانسیل بوجود بیاوریم.
الکتریسیته حاصل از اصطحکاک
هنگامی که دو جسم مانند میلهای شیشهای و ابریشم را به یکدیگر مالش دهیم تعداد الکترون از میلهی شیشهای به ابریشم منتقل میشود. در نتیجه میله به طور مثبت و ابریشم به طور منفی باردار میشوند که به این بارها الکتریسیته ساکن میگوییم.
از الکتریسیته ساکن در ماشینهای زیراکس، غبارگیری و یا در رنگ آمیزی یکنواخت سطوح توسط رنگپاش الکترواستاتیک و موارد دیگر به طور فراوان استفاده میشود. به وجود آمدن ناخواستهی الکتریسیته ساکن در بسیاری از موارد باعث بروز مشکلاتی جدی از قبیل آتش سوزی و انفجار خواهد شد.
کنش و واکنش شیمیایی
برخی مواد شیمیایی با فلزات مخصوص ترکیب میشوند و واکنشهای شیمیایی ایجاد میکنند که باعث ایجاد ولتاژ میشود. برای مثال میتوان باطری تر را نام برد چنانچه اسیدسولفوریک در یک ظرف شیشهای با آب مخلوط شود و سپس یک میله از فلز روی و یک میله از فلز مس را در این محلول قرار دهیم. واکنشهای شیمیایی موجب میشود تا الکترونها از میله مس جدا شده و از طریق محلول به میلهی روی وارد شوند در نتیجه بین دو نقطه ولتاژ ایجاد میشود.
تولید الکتریسیته حاصل از فشار مکانیکی
هنگامی که بعضی اجسام مانند کریستال نمک روشلی (Rochel) فشار وارد میکنیم الکترونها آنها در جهت نیرو از مدار خارج میشوند. و از یک طرف جسم حرکت نموده و در طرف دیگر آن جمع میشوند، بنابراین در دو طرف کریستال اختلاف بار بوجود میآید و هنگامی که فشار برداشته شود الکترونها به مدارهای خود برمیگردند. بر اثر فشار تولید بارهای الکتریکی اثر پیزوالکتریک گفته میشود (پیزو کلمهی یونانی به معنی فشار) کریستالهای پیزو الکتریک در برخی فندکها ، میکروفونها و موارد دیگر به کار گرفته میشوند.
تولید الکتریسیته حاصل از حرارت (ترمو الکتریک)
بهعنوان مثال اگر دو قطعه مس و روی را بههم متصل نمائیم. و محل اتصال دو فلز را حرارات دهیم الکترون ها در اتم مس از مدار خود خارج و به اتم روی وارد میشوند. در نتیجه فلز روی بار منفی و فلز مس بار مثبت پیدا میکند به این روش تولید ولتاژ ترموالکتریک میگویند.
هر چه حرارات تولید شده بیشتر باشد ولتاژ تولیدی بیشتر میشود و هنگامی که حرارات قطع شود و فلزها سرد شوند الکترونها به جای اول خود بر میگردند و اختلاف بار از بین میرود. به وسایلی که به این روش تولید ولتاژ میکنند ترموکوپل میگویند. از ترموکوپلها که در انواع مختلف تولید میشوند برای کنترل اتوماتیک دما کورهها و مخازن و یا برای اندازهگیری دما استفاده میشود. ولتاژ تولیدی ترموکوپل در حد mv (میلی ولت) است.
الکتریسیته حاصل از نور (فوتو الکتریکی)
نور نوعی انرژی است که از ذرات حامل انرژی بهنام فوتون بوجود میآید. هنگامی که فوتونهای یک شعاع نوری با جسمی برخورد میکنند انرژی خود را از دست میدهد. در برخی عناصری انرژی فوتونها باعث آزادی الکترونها میشوند عناصری مانند انرژی فوتونها باعث آزادی الکترونها میشوند.
عناصری مانند پتاسیم ، سدیم و ژرمانیم در مقابل نور الکترون از دست میدهند به تولید الکتریسیته حاصل از نور فوتو الکتریکی گفته میشوند که در پنلهای خورشیدی (سلولهای خورشیدی) با این روش ولتاژ تولید میشود.
تولید الکتریسیته حاصل از مغناطیس
هنگامی که یک هادی خوب مانند مس در یک میدان مغناطیسی را حرکت دهیم انرژی میدان مغناطیسی موجب میشود. اتمهای مس الکترون های لایه والانس خود را آزاد کنند در نتیجه در یک سرسیم مسی جمع الکترون و قطب منفی و در سردیگر آن کمبود الکترون یعنی قطب مثبی موجود میآید. به این اثر الکترومغناطیس میگویند و دستگاههای که توسط این روش ولتاژ تولید میکند ژنراتور نامیده میشوند.
دیدم که در خیلی از موارد در اطراف ما تولید الکتریسیته اتفاق میافتد و ما از آن بیخبر بودیم. از این موارد تولید الکتریسیته میتوان به فندک گاز، میکروفون، ترموکوپل و … اشاره کرد اما از همین روشهای تولید الکتریسیته در مقیاسهای بزرگ نیروگاهی نیز استفاده میشود. باید یادمان باشد تولید برق کار بسیار سختی است پس در حفظ و درست مصرف کردن آن از دیگران پیشی بگیریم
آیا این مقاله برایتان مفید بود؟
4 نظر
با سلام تشکر از استاد گرامی مهندس حسن زاده عزیز ممنون مطالب بیشتر درج بفرمایید بنده هم با سی سال تجربه در برق میخواهم مطالب حل مشکل و تجارب تعمیرات برق با عکس بفرستم ممکنه درج کنم ؟
سلام جناب داوودی عزیز ممنون از محبت شما بله اگر به مباحث سئو و مقاله نویسی اشنا باشید میتوانید مقالات خود را در سایت منتشر کنید، در این خصوص میتوانید با ایدی bargh_style در نرم افزار بله ارتباط بگیرید. سپاس ار شما
خیلی خوب بود تشکر
زنده باشید. درود بر شما