Elektrische Energie: 9 wichtige Fakten, die Sie kennen müssen

Definition der elektrischen Energie:

„Elektrische Energie ist eine Art Energie, die durch den Fluss elektrischer Ladung verursacht wird. Im Zusammenhang mit elektrischer Energie ist die wirkende Kraft die elektrische Anziehung oder Abstoßung zwischen geladenen Teilchen.
Der britische Wissenschaftler Michael Faraday hat das Grundprinzip der Stromerzeugung erfunden. “

„Elektrische Energie ist Energie, die aus elektrischer potentieller Energie oder kinetischer Energie resultiert - der Energie, die aufgrund der Position geladener Teilchen oder des elektrischen Feldes gespeichert wird. Die Bewegung geladener Teilchen über ein Kabel oder einen Leiter wird als Elektrizität oder Strom bezeichnet. “

Statische Elektrizität:

Die statische Elektrizität wird durch Trennung oder Ungleichgewicht von ihren negativen und positiven Ladungen innerhalb eines Elements erzeugt. Statische Elektrizität ist eine Art elektrische potentielle Energie. Bei ausreichendem Ladungsaufbau kann die elektrische Energie wie eine natürlich vorkommende elektrostatische Entladung entladen werden oder sogar einen Funken erzeugen, dh möglicherweise den Blitz.

Beispiele für elektrische Energie:

• Gleichstrom (DC)
• Wechselstrom (AC)
• Natürlicher Blitz
• Gespeicherte Energie in den Batterien
• Gespeicherte Ladung von Kondensatoren
• Stromerzeugende Zellen in „Electric Aals“ -Fischen.

Symbole für Stromkreise:

Nutzung elektrischer Energie:

Elektrische Energieeinheit, Richtung und Umwandlung: 

Richtung des Stroms:

„Die Richtung des Stroms ist die Richtung einer positiven Ladung, wenn diese im elektrischen Feld liegt. Dies ist umgekehrt zum Elektronenfluss. “

Coulomb:

"Die Menge an Elektrizität, die in 1 Sekunde durch den Strom von 1 Ampere übertragen wird."

Volt:

""1 Volt ist durch den Energieverbrauch von 1 Joule pro elektrischer Ladung von 1 Coulomb gut definiert."

1 V = 1 J / C.

Elektronenvolt (eV):

"Ein Elektronenvolt (eV) ist die Menge an kinetischer Energie, die durch ein e- gewonnen oder verloren wird, das aufgrund einer elektrischen Potentialdifferenz von 1 Volt im Vakuumzustand aus der Ruheposition beschleunigt wird."

Umwandlung von Volt in Watt:

• Watt (W) = Aol (V) × Ampere (A) = VA

Umwandlung von Volt in Joule:

• Joule (J) = Volt (V) × Coulomb (C) = VC

Umwandlung von Volt in Elektronenvolt:

• Elektronenvolt (eV) = Volt (V) × Elektronenladung (e) = Volt (V) × 1.602176 e^-19 Coulomb (C)

Beziehung zwischen Elektrizität und Magnetismus:

Ein geladenes Teilchen (ein Elektron, Ion oder ein Proton) erzeugt a Magnetfeld, wenn es sich bewegt oder zirkuliert. In ähnlicher Weise induziert ein variierendes Magnetfeld elektrischen Strom in einer Spule (wie ein verdrahteter Kabelleiter). Forscher, die Elektrizität untersuchen, sprechen klassischerweise vom Begriff „Elektromagnetismus“, da Elektrizität und Magnetismus einander zugeordnet werden.

Stromerzeugung:

Kraftwerkstypen zur Energieerzeugung:

• Kohlekraftwerke.
• Dieselkraftwerke auf Erdölbasis.
• Gaskraftwerk
• Kombikraftwerke.
• Biomassekraft
• Geothermische Kraftwerke.
• Solarkraftwerke.
• Solarthermische Kraftwerke.
• Windkraftanlage
• Atomkraftwerke.
• Wasserkraftwerke.
• Gezeitenkraftwerk.

Die Stromerzeugung ist das Verfahren zur Erzeugung elektrischer Energie aus anderen Energieformen. Es stehen verschiedene grundlegende Verfahren zur Verfügung, um verschiedene Energieformen in elektrische Energie umzuwandeln. Elektrizität wird in einem Kraftwerk am häufigsten durch elektromagnetische Umwandlung erzeugt, hauptsächlich durch Heizungsmotoren, die durch Substanzverbrennung oder Kernspaltung angetrieben werden, und andere Methoden wie die kinetische Energie von gewundenem sauberem Wasser oder Gezeitenenergie. Zur Erzeugung von Elektrizität könnten und werden verschiedene Technologien eingesetzt, beispielsweise Solarphotovoltaik und die Freisetzung von Geothermie aus der Erde.

Wie wird im Kraftwerk Strom erzeugt?

Turbines

Der größte Teil der zur Erzeugung elektrischer Energie verwendeten Turbine wird durch Wind-, Dampf-, Kern- oder Flusswasserströmung unter Verwendung eines Damms oder durch brennstoffverbrennendes Benzin, Erdöl oder Gas wie Erdgas, Methan, Propan usw. angetrieben. Die Turbine treibt einen Generator durch a an mechanische Welle, wodurch diese Energien durch elektromagnetische Induktion in elektrische Form gebracht werden. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Energie zu erzeugen, z. B. Wind, Wasser, Wärmekraftmaschinen und Gezeitenkraft.

Wärmekraftmaschinen treiben die meisten Generationen an. Die Verbrennung fossiler Brennstoffe liefert den größten Teil der Energie für solche Maschinen, wobei einige aus erneuerbaren Ressourcen und ein Bruchteil aus der Spaltung verwendet werden. Die Dampfturbine (von Sir Charles Parsons im Jahr 1884 entwickelt) erzeugt heute mit vielen verschiedenen Wärmequellen etwa achtzig Prozent der weltweiten elektrischen Energie.

Wasser Energie oder Wasserkraft ist mittels eines Wasserspenders aus der Bewegung von Wasser aus variablem Wasserstand am von Damm umgebenen Wasserreservoir bekannt. Derzeit liefern Wasserkraftwerke rund zwanzig Prozent des weltweiten Stroms. Bei Gezeiten wurde möglicherweise sowohl der Anstieg als auch der Abfall von Gezeiten oder der Schub der ozeanischen Gezeiten genutzt, um Energie zu erzeugen.

Steam

Das Wasser wird gekocht, um durch fossile Brennstoffe, vor allem Kohle, die in den meisten Wärmekraftwerken verbrannt wird, einen überhitzten Dampf zu erzeugen. Um 42% von Weltstrom wird diese Methode erzeugt.
Bei diesem Prozess wird Dampf durch durch Wärme freigesetzte Kernspaltungsreaktion erzeugt und folgt demselben Prozess wie bei anderen Wärmekraftwerken. Nicht mehr als 10% Strom wird auf diese Weise weltweit erzeugt, aber da es saubere Energie erzeugt, könnte es in Zukunft in fortgeschrittenen Ländern eine gute Option sein.
In einer Anlage für erneuerbare Energien werden Dämpfe durch Biomasse, Biodiesel, Geothermie und Solarthermie usw. erzeugt.

Erdgas: 

Bei diesem Prozess werden Turbinen direkt durch Gas gedreht, das durch Verbrennung erzeugt wird, entweder durch Dampf- und Gasantriebszyklen oder möglicherweise durch kombinierte Zyklen. Sie nutzen Wärme, um Dampf zu erzeugen und Energie durch Verbrennung von Erdgas zu erzeugen. Mindestens zwanzig Prozent des Stroms des Planeten wird aus dieser Ressource erzeugt. Dies wird durch einen ähnlichen Bildungsprozess wie bei fossilen Brennstoffen gebildet. Das Hauptelement in Erdgas ist Methan, bestehend aus einem C-Atom und 4 H.₂ Atome. Diese Ressource liefert rund 25% der Energie des Planeten. Das Bohrloch extrahierte Gas aus der Tiefsee durch verschiedene geologische Schichten.

Generatoren

Elektrische Generatoren wandeln kinetische Energie in elektrische Energie um. Diese Technik ist die häufigste zur Stromerzeugung und basiert auf dem populären Faradayschen Gesetz. Praktisch die gesamte marktfähige elektrische Produktion wird unter Verwendung der elektromagnetischen Induktionsmethode erreicht, bei der diese mechanische Energie des Dampfes eine Rotorwelle zum Drehen drückt. Obwohl in den Windkraftanlagen experimentell elektrische Stromerzeugung durch Drehen eines Rotors unter Verwendung von Windströmung bereitgestellt wird.

Photovoltaik-Effekt

"Der photovoltaische Effekt ist die Umwandlung der elektromagnetischen Energie von Lichtphotonen in elektrische Energie." Photovoltaik-Module wandeln Sonnenlicht in Gleichstromform direkt in Elektrizität um. Um diesen Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, können bei Bedarf Wechselrichter verwendet werden.

Obwohl die Sonne völlig kostenlos und reichlich vorhanden ist, ist Solarstrom vergleichsweise teuer als routinemäßig erzeugter Strom mit herkömmlichen Mitteln. Siliziumsolarzellen nehmen zusammen mit der Umwandlungseffizienz im Preis ab, und Mehrfachverbindungszellen sind verfügbar. Mehr als 40% der Wirksamkeit wurden in experimentellen Methoden gezeigt. In letzter Zeit wurde Photovoltaik an Standorten eingesetzt, an denen kein Zugang zu Ihrem Stromnetz besteht, oder als Stromquelle für Häuser und Industrie. Entwicklungen in den Technologien und eine signifikante Verbesserung der Effizienz in Verbindung mit Subventionen haben die Installation von Solarmodulen beschleunigt.

Elektrochemie

Elektrochemie ist die Umwandlung von chemische Energie in elektrische umwandeln Energieform. Die elektrochemische Stromerzeugung ist bei mobilen und mobilen Programmen von entscheidender Bedeutung. Derzeit kommt Strom aus Batterien. Primäre Zellen, wie die häufig vorkommenden Zink-Elektronen, fungieren als reine Energiequellen, jedoch werden anstelle von Hauptsystemen auch sekundäre wie wiederaufladbare Zellen oder Batterien als Speicher genutzt. Diese Systeme können verwendet werden, um Elektrizität aus Brennstoffzellen oder aus chemischen Verbindungen zu extrahieren.

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Dr. Subrata Jana

Ich bin Subrata, Ph.D. in Ingenieurwissenschaften, insbesondere mit Interesse an Bereichen der Nuklear- und Energiewissenschaft. Ich verfüge über Erfahrungen in mehreren Bereichen, angefangen beim Servicetechniker für elektronische Antriebe und Mikrocontroller bis hin zu spezialisierten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Ich habe an verschiedenen Projekten gearbeitet, darunter Kernspaltung, Fusion zu Solarphotovoltaik, Heizungsdesign und anderen Projekten. Ich interessiere mich sehr für die Bereiche Wissenschaft, Energie, Elektronik und Instrumentierung sowie industrielle Automatisierung, vor allem wegen der Vielzahl an spannenden Problemen, die diesem Bereich eigen sind und die sich jeden Tag mit der industriellen Nachfrage ändern. Unser Ziel ist es, diese unkonventionellen, komplexen Wissenschaftsthemen auf einfache und verständliche Weise auf den Punkt zu bringen.