science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe is elektriciteit gemaakt?

Elektriciteit is een van onze meest gebruikte geschenken van de natuur. Leren hoe dit natuurlijke element te manipuleren en te gebruiken heeft op vele manieren onze dagelijkse levensstijl ingrijpend veranderd. Dit artikel bespreekt het basisproces achter hoe elektriciteit werkt en hoe het is gemaakt.

Identificatie

Elektriciteit is een van onze meest elementaire elementen die altijd op onze planeet aanwezig zijn geweest. Het was pas in de late 19e eeuw dat wetenschappers ontdekten hoe ze deze energiebron konden gebruiken. Natuurlijke metalen zoals aluminium, koper, zilver en goud zijn materialen die van nature elektrische stroom geleiden wanneer de juiste mechanismen aanwezig zijn. De reden hiervoor ligt in de manier waarop hun atomen zijn geconstrueerd. Elektriciteit gebeurt wanneer de elektronen die de kern van een atoom omringen gestimuleerd worden. De elektronen zijn gemaakt van energie, dus elke aangebrachte agitatie verspreidt deze energie. Metaalatomen zijn goede geleiders omdat hun nucleussen een losse greep hebben op hun uitwendige elektronen, waardoor deze elektronen gemakkelijker te stimuleren zijn. Materialen zoals glas en hout hebben kernen die hun elektronen strak vasthouden, daarom zijn deze materialen slechte geleiders van elektriciteit.

Functie

Opdat elektriciteit zou stromen, zou een stroom moet worden gemaakt en onderhouden. Dit gebeurt met een generatorapparaat. Generatoren zorgen ervoor dat de elektronen worden gestimuleerd en bewegen. Dit proces van energieopwekking creëert in feite meer en meer hetzelfde. Zodra een stroom van energie of elektriciteit is geleid, zijn apparaten die transformatoren worden genoemd, verantwoordelijk voor het richten van de stroom zodat deze kan worden gebruikt voor een bepaalde vorm van gebruik. Elektrische stroom loopt het meest efficiënt langs aluminium of koperen bedrading. Het generatormechanisme werkt dan als een magnetische kracht die de elektronenstromen stimuleert om langs de bedrading te lopen. Dit is hoe elektriciteit wordt gemaakt.

Typen

Op massale schaal zijn er verschillende manieren om elektriciteit te maken, waarvan vele afhankelijk zijn van stoom als bron van kinetische energie. Machines genaamd turbines, bestaande uit een grote draad omhuld door een magnetische behuizing, worden gedwongen te draaien door de kinetische energie gegenereerd door stoom. Terwijl de turbine draait, stimuleren magnetische krachten de elektronen van de draad, waardoor elektrische stromen ontstaan. Transformers worden vervolgens gebruikt om de stroomstroming naar en van een energiecentrale te regelen. De stoom die nodig is om deze turbines aan te drijven, kan worden opgewekt door fossiele brandstoffen zoals olie, gas en kolen te verbranden of door kernenergie door uraniummateriaal te splijten. In beide gevallen wordt warmte gecreëerd als middel om grote hoeveelheden water in stoom te condenseren. Andere methoden om een ​​turbine te laten werken, gebruiken wind, aardgas of gewoon water om de fysieke kracht te leveren die nodig is om de turbine te laten draaien. .

Geschiedenis

De eerste gedocumenteerde incidentie van hoe elektriciteit wordt gemaakt, werd in het midden van de 18e eeuw vastgelegd door Benjamin Franklin en William Watson. Franklin's bekende experiment met een vlieger en sleutel in een bliksemstorm leidde tot de uitvinding van de bliksemafleider. Franklin wordt ook gecrediteerd met het identificeren van de positieve en negatieve potentiëlen binnen elektrische stromen. Verdere studie van dit fenomeen werd ondernomen door Michael Faraday, Alessandro Volta, Luigi Galvani, Andre-Marie Ampere en Georg Simon Ohm. Deze groep wetenschappers was verantwoordelijk voor het vaststellen van een basis voor het meten van elektriciteit, wat het begin was van moderne elektrische technologie. De daaropvolgende uitvinding van de gloeilamp door Thomas Edison werd gevolgd door het maken van de eerste commerciële elektrische energiecentrale in Manhattan, New York, in 1882.

Waarschuwing

Zo nuttig en nodig als elektriciteit is in ons dagelijks leven, de middelen waarmee het is geproduceerd, dragen op significante manieren bij tot onze opwarming van de aarde. De geaccumuleerde effecten veroorzaakt door het verbranden van fossiele brandstoffen draagt ​​direct bij aan de warmterefactor die onze globale temperaturen beïnvloedt. Kooldioxidegassen, de gassen die vrijkomen bij verbranding van fossiele brandstoffen, zijn de meest schadelijke verontreinigingen. Gelukkig worden er nieuwe technologieën ontwikkeld die schonere energie-agenten gebruiken om het gebruik van fossiele brandstoffen in de productie van elektriciteit te vervangen