science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat zijn de voor- en nadelen van elektromagnetische energie Krachtbronnen?

Op een normale dag kan een gemiddelde persoon honderden keren elektrische stroom gebruiken zonder erover na te denken. Voor veel mensen is het klikken op een schakelaar om een ​​lamp aan te zetten of een elektrisch apparaat op een stopcontact aan te sluiten, een tweede natuur. Veel van die elektriciteit wordt geleverd door elektromechanische apparaten, zoals de elektrische generatoren die worden gebruikt door waterkrachtcentrales of windturbines. Elektrische energie kan ook worden gegenereerd door chemische of foto-elektrische middelen, zoals door het gebruik van batterijen of zonne-energie. Afhankelijk van het type elektriciteit dat nodig is, kunnen een of meer methoden voor het genereren van elektrische energie gelijktijdig worden gebruikt.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Elektromagnetische bronnen van energie , zoals dynamo's of gelijkstroomgeneratoren, gebruiken magnetische velden die worden opgewekt over een elektrische spoel om elektriciteit te produceren. Tenzij een deel van het productieproces op een of andere manier inefficiënt of schadelijk is, kan het voordelig zijn om een ​​dergelijk apparaat te gebruiken voor het opwekken van elektriciteit.

Voordelen

Een voordeel van het gebruik van een elektromagnetische energiebron is dat u, afhankelijk van het gebruikte elektromechanische apparaat, geen externe elektrische bron nodig hebt om elektriciteit op te wekken. Een voorbeeld hiervan is een wisselstroommotor (AC). Wanneer mechanische rotatie-energie een spoel in de generator draait, stelt het die spoel bloot aan veranderingen in het magnetisch veld. Deze veranderingen veroorzaken de productie van wisselstroom-spanning waarbij de stroom van richting verandert met een bepaalde frequentie - tussen de twee uitgaande uiteinden van de spoel. Aangezien geen andere energie vereist is anders dan de mechanische beweging van de roterende spoel, kan dit type inrichting van voordeel zijn in situaties waar er een gemakkelijke bron is van mechanische energie, zoals een stoom- of gasturbine, of een diesel- of benzinemotor.

Een ander voordeel van het gebruik van een elektromagnetische energiebron is dat u gelijkstroom of gelijkstroom (DC) elektriciteit kunt genereren. Zoals eerder opgemerkt, gebruikt een wisselstroomgenerator veranderende magnetische velden om wisselstroom te creëren. Een DC-generator werkt op dezelfde manier; het vereist echter een paar extra stukken om wisselstroom naar DC te converteren. Veel gelijkstroommotoren en generatoren gebruiken een apparaat dat een commutator wordt genoemd, om de wisselstroom die uit de stroomgenerator komt om te zetten in stroom die slechts in één richting stroomt, of gelijkstroom. Net als bij een wisselstroomgenerator hebben veel soorten DC-generatoren alleen een betrouwbare bron van mechanische energie nodig om elektriciteit te genereren.

Nadelen

Elektromagnetische energiebronnen zijn mogelijk minder nuttig of kunnen misschien gevaarlijk zijn te gebruiken, onder bepaalde omstandigheden. Als u bijvoorbeeld een voedingsbron nodig hebt met een gereguleerde stroomuitgang, moeten zowel AC- als DC-stroomgenerators met een niet-variërende snelheid worden uitgevoerd. Verder, terwijl een gelijkstroomgenerator elektrische stroom produceert die in één richting stroomt, is de elektrische stroom onregelmatig. Om de stroom van een DC-generator te regelen, hebt u extra elektrische apparatuur nodig, zoals een batterij, een condensator en een spoel, evenals elektronische componenten die diodes worden genoemd, zodat de stroom binnen een gereguleerd bereik blijft.

Aangezien generatoren elektromagnetische velden gebruiken om elektriciteit te produceren, kunnen deze velden gevaarlijk zijn voor sommige mensen die gevoelige medische apparatuur gebruiken, zoals pacemakers. Dezezelfde elektromagnetische velden kunnen ook interfereren met andere elektrische en elektronische apparaten, zoals mobiele telefoons en computers. Het opwekken van elektrische energie produceert ook warmte; daarom zou het het beste zijn om een ​​generator niet te gebruiken rond items of in omgevingen waar zich ontvlambaar of brandbaar materiaal bevindt