مصادر التيار الكهربائي

التيار الكهربائي — كيفية إنشائه وصيانته

تسمى الحركة المنتظمة للجسيمات المشحونة بالتيار الكهربائي. للحصول على تيار كهربائي في سلك ، تحتاج إلى إنشاء مجال كهربائي فيه. إذا تم توصيل جسم مشحون بالأرض بواسطة سلك ، فسيحدث تيار كهربائي قصير المدى في السلك. للحصول على مجال كهربائي في السلك والحفاظ عليه ، استخدم مصادر التيار الكهربائي.

في أي مصدر حالي ، يتم العمل على فصل الجسيمات المشحونة سالبًا وإيجابيًا. تتراكم الجسيمات المنفصلة عند أقطاب المصدر. يتم إنشاء مجال كهربائي بين القطبين. إذا قمت بتوصيلهم بسلك ، فسيظهر الحقل في السلك.

في الآلة الكهربائية ، يتم فصل الشحنات بمساعدة الطاقة الميكانيكية. في نفس الوقت تصبح كهربائية. في الازدواج الحراري ، يتم تحويل الطاقة الداخلية إلى طاقة كهربائية. البطاريات النووية تحول الطاقة الذرية إلى كهرباء.

تقوم الخلية الكهروضوئية بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية. تتكون الخلايا الشمسية من الخلايا الضوئية.يتم استخدامها في الأماكن التي تتوفر فيها الطاقة الضوئية بسهولة.

يتم تحويل طاقة الأنهار والفحم والنفط والذرات إلى طاقة كهربائية في محطات توليد الطاقة. المصادر الأكثر شيوعًا للتيار الكهربائي هي الخلايا والبطاريات الجلفانية.

الخلايا الجلفانية

الخلية الجلفانية هي مصدر حالي يتم فيه تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية.

هذه هي الطريقة التي تعمل بها أبسط خلية كلفانية.

اخترع فولت أول خلية كهروكيميائية في عام 1799. من العناصر الفردية قام ببناء بطارية أطلق عليها اسم "عمود الفولت". في الخلية الجلفانية ، يجب أن تتفاعل الأقطاب الكهربائية بالضرورة مع المحلول بطرق مختلفة ، وهذا هو السبب في أن الأقطاب الكهربائية مصنوعة من مواد مختلفة.

صفيحة الزنك في خلية فولتا مشحونة سلبًا واللوحة النحاسية مشحونة إيجابًا.

وهذه هي الطريقة التي تعمل بها الخلية الجلفانية الجافة. بدلاً من السائل ، يتم استخدام عجينة سميكة:

يمكن أن تتكون البطارية من عدة عناصر:

يتم تشغيل المصابيح الكهربائية في المصابيح الكهربائية ، بالإضافة إلى العديد من الأجهزة الكهربائية المحمولة الأخرى ولعب الأطفال ، بواسطة الخلايا الجلفانية. عندما يتم استخدام الأقطاب الكهربائية في الخلية الجلفانية ، يتم استبدال الخلية بأخرى جديدة.

بطاريات

البطاريات هي مصادر كيميائية للتيار الكهربائي لا تستهلك فيها الأقطاب الكهربائية. تتكون أبسط بطارية من لوحين رصاص مغموسين في محلول حمض الكبريتيك.

مثل هذه البطارية لا تزال لا تزود التيار. يجب أن يتم شحنها قبل الاستخدام. للقيام بذلك ، قم بتوصيل أقطاب البطارية بنفس أقطاب كل مصدر حالي.

يغير التيار الذي يتدفق عبر البطارية أثناء الشحن التركيب الكيميائي لألواحها. تزداد الطاقة الكيميائية للبطارية.

عندما يتم تفريغ البطارية ، فإنها تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية. يمكن إعادة شحن البطارية الفارغة.

يتم جمع البطاريات من بطاريات منفصلة.

بالإضافة إلى البطاريات الحمضية (الرصاص) ، تستخدم البطاريات القلوية (الحديد والنيكل).

بطارية حديد النيكل:

تستخدم بطاريات النيكل والكادميوم وهيدريد معدن النيكل على نطاق واسع اليوم. تستخدم بطاريات الفضة والزنك في الطيران والفضاء أنواع جديدة من البطاريات: ليثيوم أيون ، ليثيوم بوليمر تستخدم في الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وغيرها من المعدات المحمولة الحديثة.

تُستخدم البطاريات في الحالات التي يكون فيها مصدر التيار الكهربائي أكثر ربحية لإعادة الشحن من استبداله بآخر جديد. في السيارة ، تُستخدم البطارية لبدء تشغيل المحرك وتشغيل الأجهزة المختلفة. في الفضاء ، يتم شحن البطارية بواسطة الألواح الشمسية. عندما يتم تفريغها ، فإنها تشغل أجهزة إرسال الراديو والمعدات.

أنظر أيضا: بطاريات. أمثلة حسابية