Açıklayıcı: Elektrik Nedir?

Elektrik bir enerji şeklidir. Elektrik, elektronların akışıdır. Tüm maddeler atomlardan oluşur ve bir atomun çekirdek adı verilen bir merkezi vardır. Çekirdek, proton adı verilen pozitif yüklü parçacıklar ve nötron adı verilen yüklü olmayan parçacıklar içerir. Bir atomun çekirdeği, elektron adı verilen negatif yüklü parçacıklarla çevrilidir. Bir elektronun negatif yükü, bir protonun pozitif yüküne eşittir ve bir atomdaki elektronların sayısı genellikle proton sayısına eşittir. Protonlar ve elektronlar arasındaki dengeleme kuvveti bir dış kuvvet tarafından bozulduğunda, bir atom bir elektron kazanabilir veya kaybedebilir. Elektronlar bir atomdan "kaybolduğunda", bu elektronların serbest dolaşımı bir elektrik akımı oluşturur.

Elektrik doğanın temel bir parçasıdır ve en çok kullanılan enerji biçimlerimizden biridir. İkincil enerji kaynağı olan elektriği, diğer kaynakların dönüştürülmesinden elde ederiz. enerji, birincil olarak adlandırılan kömür, doğal gaz, petrol, nükleer enerji ve diğer doğal kaynaklar gibi kaynaklar. Birçok şehir ve kasaba, su çarklarını iş yapmak için çeviren şelalelerin (birincil mekanik enerji kaynağı) yanında inşa edilmiştir. Elektrik üretimi 100 yıl önce biraz önce başlamadan önce, evler gazyağı lambaları ile aydınlatılmış, buzdolaplarında yiyecekler soğutulmuş ve odalar odun ya da kömür yakıcı sobalarla ısıtılmıştır. İle başlayan

Uzun mesafelerde elektrik gönderme problemini çözmek için, George Westinghouse transformatör adı verilen bir cihaz geliştirdi. Transformatör, elektriğin uzun mesafelerde verimli bir şekilde iletilmesine izin verdi. Bu, elektrik üretim tesisinden uzakta bulunan evlere ve işletmelere elektrik tedarik etmeyi mümkün kıldı.

Günlük yaşamımızdaki büyük önemine rağmen, çoğumuz elektrik olmadan hayatın nasıl olacağını düşünmek için nadiren duruyoruz. Yine de hava ve su gibi biz de elektriği kabul etme eğilimindeyiz. Her gün elektriği, evlerimizi aydınlatmak ve ısıtmak / soğutmaktan televizyonlar ve bilgisayarlar için güç kaynağı olmaya kadar bizim için birçok işlev yapmak için kullanıyoruz. Elektrik, ısı, ışık ve güç uygulamalarında kullanılan kontrol edilebilir ve uygun bir enerji şeklidir.

Bugün, Amerika Birleşik Devletleri (ABD) elektrik enerjisi endüstrisi, herhangi bir anda tüm talep gereksinimlerini karşılamak için yeterli bir elektrik kaynağının mevcut olmasını sağlamak için kurulmuştur.

Bir elektrik jeneratörü, mekanik enerjiyi elektrik enerjisi. Süreç, manyetizma ve elektrik ilişkisi. Bir tel veya elektriksel olarak iletken başka bir malzeme manyetik alan boyunca hareket ettiğinde, telde bir elektrik akımı oluşur. Elektrik hizmetleri endüstrisi tarafından kullanılan büyük jeneratörler sabit bir iletkene sahiptir. Dönen bir şaftın ucuna tutturulmuş bir mıknatıs, uzun, sürekli bir tel parçası ile sarılmış olan sabit bir iletken halkanın içine yerleştirilir. Mıknatıs döndüğünde, telin her bölümünde geçerken küçük bir elektrik akımı indükler. Telin her bölümü küçük, ayrı bir elektrik iletkeni oluşturur. Ayrı bölümlerin tüm küçük akımları, önemli boyutta bir akıma eklenir. Elektrik akımı için kullanılan akım budur.

Elektrikli bir elektrik santrali türbin, motor, su çarkı veya benzeri bir elektrik jeneratörünü veya mekanik veya kimyasal enerjiyi elektrik. Buhar türbinleri, içten yanmalı motorlar, gaz yanmalı türbinler, su türbinleri ve rüzgar türbinleri elektrik üretmek için en yaygın yöntemlerdir.

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki elektriğin çoğu, Buhar türbinleri. Bir türbin hareketli bir sıvının (sıvı veya gaz) kinetik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür. Buhar türbinlerinde, buharın zorlandığı bir şaft üzerine monte edilmiş, böylece jeneratöre bağlı mili döndüren bir dizi bıçak bulunur. Fosil yakıtlı bir buhar türbininde yakıt, buhar üretmek için bir kazandaki suyu ısıtmak için bir fırında yakılır.

Kömür, petrol (petrol) ve doğal gaz, suyu ısıtmak için büyük fırınlarda yakılır ve bu da bir türbinin kanatlarını iten buharı yapar. Kömürün ABD'de elektrik üretmek için kullanılan en büyük birincil enerji kaynağı olduğunu biliyor muydunuz? 1998 yılında, ülkenin 3.62 trilyon kilowatt saatlik elektriğinin yarısından fazlası (% 52) enerji kaynağı olarak kömür kullandı.

Buhar için su ısıtmak için yakılmanın yanı sıra doğal gaz da sıcak üretmek için yakılabilir doğrudan türbin içinden geçen yanma gazları, türbinin kanatlarını döndürerek elektrik. Gaz türbinleri, elektrik tesisatı kullanımı yüksek talep olduğunda yaygın olarak kullanılmaktadır. 1998 yılında, ülkenin elektriğinin% 15'i doğal gazdan beslendi.

Petrol, bir türbini çevirmek için buhar yapmak için de kullanılabilir. Ham petrolden rafine edilmiş bir ürün olan artık yakıt, genellikle buhar yapmak için petrol kullanan elektrik santrallerinde kullanılan petrol ürünüdür. Petrol, 1998 yılında ABD elektrik tesislerinde üretilen tüm elektriğin yüzde üçünden daha azını (% 3) oluşturmak için kullanıldı.

Nükleer güç nükleer fisyon adı verilen bir işlemle suyun ısıtılmasıyla buharın üretildiği bir yöntemdir. Bir nükleer santralde, bir reaktör, esasen zenginleştirilmiş uranyum olan bir nükleer yakıt çekirdeği içerir. Uranyum yakıt atomları nötronlar tarafından vurulduğunda, ısı ve daha fazla nötron salarak fisyonlanır (bölünür). Kontrollü koşullar altında, bu diğer nötronlar daha fazla uranyum atomuna vurarak daha fazla atomu bölebilir vb. Böylece sürekli fisyon meydana gelebilir ve ısıyı serbest bırakan bir zincirleme reaksiyon oluşturabilir. Isı suyu buhara dönüştürmek için kullanılır, bu da elektrik üreten bir türbini döndürür. 2015 yılında Nükleer Enerji, ülkenin tüm elektriğinin yüzde 19,47'sini üretmek için kullanılıyor.

2013 yılı itibariyle hidroelektrik ABD elektrik üretiminin yüzde 6,8'ini oluşturmaktadır. Akan suyun bir jeneratöre bağlı bir türbini döndürmek için kullanıldığı bir işlemdir. Elektrik üreten temel olarak iki temel hidroelektrik sistem vardır. İlk sistemde, akan su, barajların kullanılmasıyla oluşturulan rezervuarlarda birikmektedir. Su, cebri boru denilen bir borudan düşer ve jeneratörü elektrik üretmek için çalıştırmak için türbin kanatlarına baskı uygular. Nehir akıntısı adı verilen ikinci sistemde, nehir akımının gücü (düşen sudan ziyade) elektrik üretmek için türbin kanatlarına baskı uygular.

Jeotermal enerji dünyanın yüzeyinin altına gömülmüş ısı enerjisinden gelir. Ülkenin bazı bölgelerinde magma (yer kabuğunun altındaki erimiş madde) yeraltı suyunu buhara dönüştürmek için toprak yüzeyi, buhar türbininde kullanılmak üzere musluk bitkiler. 2013 itibariyle bu enerji kaynağı, ABD Enerjisi tarafından yapılan bir değerlendirmeyle birlikte, ülkedeki elektriğin% 1'inden daha azını üretiyor. Dokuz batı eyaletinin potansiyel olarak ülkenin yüzde 20'sini sağlayacak kadar elektrik üretebileceği Bilgi İdaresi enerji ihtiyaçları.

Güneş enerjisi güneş enerjisinden elde edilir. Bununla birlikte, güneş enerjisi tam zamanlı olarak mevcut değildir ve yaygın olarak dağılmıştır. Güneş enerjisini kullanarak elektrik üretmek için kullanılan süreçler tarihsel olarak geleneksel fosil yakıtları kullanmaktan daha pahalıydı. Fotovoltaik dönüşüm, bir fotovoltaik (güneş) hücrede doğrudan güneş ışığından elektrik enerjisi üretir. Güneş termal elektrik jeneratörleri, türbinleri çalıştırmak için buhar üretmek için güneşten yayılan enerjiyi kullanır. 2015 yılında, ülkenin elektriğinin% 1'inden daha azı güneş enerjisi tarafından sağlandı.

Rüzgar gücü rüzgardaki enerjinin elektriğe dönüştürülmesinden elde edilir. Rüzgar enerjisi, güneş gibi, genellikle elektrik üretmek için pahalı bir kaynaktır. 2014 yılında, ülkenin elektriğinin yaklaşık yüzde 4,44'ü için kullanılmıştır. Bir rüzgar türbini tipik bir rüzgar değirmenine benzer.

Biyokütle (odun, belediye katı atıkları (çöp) ve mısır koçanı ve buğday samanı gibi tarımsal atıklar, elektrik üretmek için diğer bazı enerji kaynaklarıdır. Bu kaynaklar kazandaki fosil yakıtların yerini almaktadır. Odun ve atıkların yanması, tipik olarak geleneksel buharlı elektrik tesislerinde kullanılan buharı oluşturur. 2015 yılında biyokütle ABD'de üretilen elektriğin yüzde 1,57'sini oluşturmaktadır.

Bir jeneratör tarafından üretilen elektrik, kablolar boyunca, elektriği düşük voltajdan yüksek voltaja değiştiren bir transformatöre gider. Elektrik, yüksek voltaj kullanılarak uzun mesafelerde daha verimli bir şekilde hareket ettirilebilir. İletim hatları elektriği bir trafo merkezine taşımak için kullanılır. Trafo merkezlerinde yüksek voltajlı elektriği düşük voltajlı elektriğe dönüştüren transformatörler bulunur. Daire istasyonundan, dağıtım hatları elektriği düşük voltajlı elektrik gerektiren evlere, ofislere ve fabrikalara taşır.

Elektrik, watt adı verilen güç birimleriyle ölçülür. Şeref olarak adlandırıldı James Watt, mucidi buhar makinesi. Bir watt çok az miktarda güçtür. Bir beygir gücüne eşit olması için yaklaşık 750 watt gerekir. Bir kilowatt 1.000 watt'ı temsil eder. Bir kilovat saat (kWh), bir saat boyunca çalışan 1.000 watt enerjiye eşittir. Bir elektrik santralinin ürettiği veya müşterinin bir süre boyunca kullandığı elektrik miktarı kilovat saat (kWh) olarak ölçülür. Kilowatt-saat, gereken kW sayısının kullanım saati sayısıyla çarpılmasıyla belirlenir. Örneğin, günde 5 saat 40 watt'lık bir ampul kullanıyorsanız, 200 watt güç veya .2 kilowatt saat elektrik enerjisi kullandınız.

Daha fazlaElektrik: Tarih, Elektronik ve Ünlü Mucitler