Dynamiczna energia elektryczna: jak to jest produkowane, typy, przykłady
Dynamiczna elektryczność, lepiej znana jako prąd elektryczny, odpowiada cyrkulacji elektronów przez przewodnik elektryczności. Zasadniczo przepływ ten wynika z różnicy potencjału elektrycznego. Źródłami energii mogą być chemikalia (baterie) i elektromechaniczne (na przykład generatory hydrauliczne).
Przewodniki mogą być stałe, ciekłe lub gazowe, ponieważ ruch elektronów zachodzi za pomocą dowolnych środków, w zależności od rezystancji, jaką ten ma w odniesieniu do przewodności elektrycznej.
Jak jest produkowany?
Niewątpliwie fakt, że prąd elektryczny wiąże się z dynamizmem, implikuje ruch. Stąd zjawisko to jest badane przez gałąź fizyki zwaną elektrodynamiką.
Jak wspomniano wcześniej, ruch elektronów jest spowodowany różnicą napięcia (napięcia) między dwoma punktami, które muszą być połączone materiałem przewodzącym prąd elektryczny.
Powoduje to obecność pola elektrycznego, które z kolei indukuje przepływ energii elektrycznej przez system.
Aby elektrony mogły się poruszać, muszą opuścić jądro atomu o zrównoważonym ładunku elektrycznym, wtedy powstaje wolny elektron. Są to tak zwane cząstki ładunku mobilnego, które umożliwiają przepływ energii elektrycznej pod wpływem pola elektrycznego.
Pole elektryczne może być prezentowane dzięki elektromechanicznemu, termoelektrycznemu, hydraulicznemu lub elektrochemicznemu mechanizmowi generowania ogniw, tak jak ma to miejsce w przypadku akumulatorów samochodowych.
Niezależnie od procesu wytwarzania energii elektrycznej, każdy mechanizm ma różnicę potencjałów na swoich końcach jako wyjście. W przypadku prądu stałego (na przykład akumulatory chemiczne) wyjścia akumulatora mają dodatni zacisk i ujemny zacisk.
Gdy oba końce są połączone z obwodem przewodzącym, cyrkulacja prądu elektrycznego przez niego jest zjednywana, dając kurs dynamicznej elektryczności.
Typy
W zależności od charakteru tej samej i charakterystyki cyrkulacji dynamiczna energia elektryczna może być ciągła lub bezpośrednia. Poniżej krótki opis każdego typu dynamicznej energii elektrycznej:
Ciągły prąd
Ten rodzaj prądu krąży w jednym kierunku, bez żadnych wahań lub zakłóceń w jego przepływie.
Jeśli trasa, która jest wykonywana w czasie, jest wykreślona, zostanie doceniona prosta i idealnie pozioma linia, pod warunkiem, że poziom napięcia (napięcie) pozostanie stały w czasie.
W tego typu dynamicznej elektryczności prąd elektryczny zawsze krąży w tym samym kierunku; to znaczy, że dodatnie i ujemne zaciski zachowują swoją biegunowość przez cały czas, nigdy się nie zmieniają.
Jedną z największych wad prądu stałego, znanego jako skrót DC w języku angielskim ( prąd stały ), jest niska oporność sterowników na przesyłanie mocy przy wysokim poziomie napięcia i dużych odległościach.
Ogrzewanie, które zachodzi w przewodach, przez które krąży prąd stały, pociąga za sobą istotne straty energii, z którymi prąd stały jest nieefektywny w tej klasie procesów.
Prąd przemienny
Ten rodzaj prądu krąży ze sobą w dwóch naprzemiennych kierunkach, jak wskazuje jego nazwa. Podczas połowy cyklu prąd ma znak dodatni, a podczas pozostałego półokresu przyjmuje znak ujemny.
Graficzna reprezentacja tego typu prądu w odniesieniu do czasu odzwierciedla krzywą sinusoidalną, której ruch zmienia się okresowo.
W prądzie przemiennym, popularnie zwanym AC dla jego akronimu w języku angielskim ( prąd przemienny ), kierunek cyrkulacji elektronów zmienia się w każdym półokresie.
Obecnie prąd zmienny jest wykorzystywany do wytwarzania, przesyłania i dystrybucji energii elektrycznej na całym świecie, dzięki wysokiemu poziomowi wydajności w procesie transportu energii.
Ponadto przekładniki napięciowe umożliwiają szybkie wzrost i spadek napięcia systemu przesyłowego, co pomaga zoptymalizować straty techniczne przez ogrzewanie przewodów podczas procesu.
Prawdziwe przykłady
Dynamiczna elektryczność, zarówno w postaci prądu stałego, jak i prądu przemiennego, jest obecna w naszym życiu w różnych codziennych zastosowaniach. Niektóre namacalne przykłady codziennej dynamicznej energii elektrycznej to:
- Elektryczne generatory, które dostarczają energię elektryczną do dużych miast, między innymi przez elektrownie wodne lub wiatrowe, elektrownie termoelektryczne, a nawet panele słoneczne, między innymi mechanizmami.
- Lokalne gniazdka elektryczne, przez które zasilane są urządzenia gospodarstwa domowego i inne urządzenia gospodarstwa domowego wymagające energii elektrycznej, są lokalnym dostawcą energii elektrycznej do użytku domowego.
- Akumulatory samochodowe lub telefony komórkowe, a także baterie domowe do urządzeń przenośnych. Wszystkie te działają z układami elektrochemicznymi, które indukują cyrkulację prądu stałego przez połączenie końców urządzenia.
- Ogrodzenia zelektryfikowane, zwane również ogrodzeniami elektrycznymi, działają na skutek rozładowania prądu stałego, który usuwa osobę, zwierzę lub przedmiot, który nawiązuje bezpośredni kontakt z ogrodzeniem.
Czy masz zagrożenie dla zdrowia?
Prąd elektryczny ma wiele zagrożeń dla zdrowia ludzi, ponieważ może powodować poważne oparzenia i rany szarpane, a nawet może zabić osobę w zależności od intensywności wstrząsu.
Aby ocenić wpływ cyrkulacji prądu elektrycznego przez organizm, należy wziąć pod uwagę dwa podstawowe czynniki: natężenie prądu i czas jego ekspozycji.
Na przykład: jeśli prąd o natężeniu 100 mA krąży w sercu przeciętnej osoby przez pół sekundy, istnieje duże prawdopodobieństwo, że wystąpi migotanie komór; to znaczy, serce zaczyna drżeć.
W takim przypadku serce przestaje regularnie pompować krew do organizmu, ponieważ naturalne ruchy serca (skurcz i rozkurcz) nie występują, a układ krążenia jest poważnie uszkodzony.
Ponadto w obliczu porażenia prądem wytwarzane są skurcze mięśni, które powodują przedwczesne ruchy ciała dotkniętych nimi osób. W rezultacie ludzie są narażeni na upadki i poważne obrażenia.
