انرژی الکتریکی چیست؟

پورحقانی maپورحقانی ma
1,084 بازدید

قطعا شما هم انرژی الکتریکی را به عنوان یکی از صورت‌های انرژی از دوران مدرسه به یاد دارید؛ اما این انرژی چه کاربردهایی دارد، چطور به وجود می آید و چه انواعی دارد؟ این‌ها سوالاتی هستند که در این مقاله سعی داریم به آن‌ها پاسخ دهیم، پس همراه ما باشید.

1# انرژی الکتریکی چیست؟ (Electrical energy)
این انرژی نوعی انرژی ناشی از جریان بار الکتریکی است. اصطلاح انرژی به معنای توانایی انجام کار یا اعمال نیرو برای جابجایی یک شی است. در مورد انرژی الکتریکی منظور از انرژی نیروی جذب الکتریکی یا دافع بین ذرات باردار است. این انرژی ممکن است انرژی پتانسیل یا جنبشی باشد؛ اما در بیشتر موارد با انرژی پتانسیل که به دلیل موقعیت‌های نسبی ذرات باردار یا میدان‌های الکتریکی ذخیره شده است مواجه می‌شویم.

حرکت ذرات باردار از طریق سیم یا رسانای دیگر جریان الکتریکی یا برق نامیده می‌شود. همچنین الکتریسیته ساکن نیز وجود دارد که ناشی از عدم تعادل یا جداسازی بارهای مثبت و منفی روی یک جسم است. الکتریسیته استاتیک نوعی از انرژی پتانسیل الکتریکی است. در این حالت در صورت ایجاد بار کافی ممکن است انرژی الکتریکی تخلیه شود تا یک جرقه (یا حتی رعد و برق) ایجاد شود، که دارای انرژی جنبشی الکتریکی است.

طبق قرارداد، همیشه جهت یک میدان الکتریکی به سمتی نشان داده می‌شود که در صورت قرار دادن یک ذره مثبت در این میدان، حرکت کند. رایج‌ترین حامل جریان، یک الکترون است که در مقایسه با پروتون در جهت مخالف حرکت می‌کند.

انرژی الکتریکی چیست
#2 انرژی الکتریکی چگونه کار می کند؟
دانشمند بریتانیایی مایکل فارادی در اوایل دهه 1820 وسیله‌ای برای تولید انرژی الکتریکی یا همان برق کشف کرد. او یک حلقه یا دیسک فلز رسانا را بین قطب‌های آهنربا جا‌به‌جا کرد. اصل اساسی این است که الکترون‌های موجود در سیم مسی آزادانه در حال حرکت هستند.

هر الکترون دارای بار الکتریکی منفی است. حرکت الکترون توسط نیروهای جذب کننده بین الکترون و بارهای مثبت (مانند پروتون‌ها و یون‌های با بار مثبت) و نیروهای دافع بین الکترون و بارهای مشابه (مانند سایر الکترون‌ها و یون‌هایی با بار منفی) اداره می‌شود. به عبارت دیگر، میدان الکتریکی اطراف یک ذره باردار که در این حالت یک الکترون است، نیرویی را بر سایر ذرات باردار اعمال می‌کند و باعث حرکت آن‌ها ‌شده و همین امر سبب ایجاد این انرژی می‌شود.

برای حرکت دادن دو ذره باردار جذب شده از یکدیگر باید نیرو اعمال شود. هر ذره باردار مانند الکترون‌ها، پروتون‌ها، هسته‌های اتمی، کاتیون‌ها (یون‌های دارای بار مثبت)، آنیون‌ها (یون‌های دارای بار منفی)، پوزیترون‌ها (ضد ماده معادل الکترون‌ها) و… ممکن است در تولید انرژی الکتریکی نقش داشته باشند.

#3 کاربرد انرژی الکتریکی چیست؟
#1-3 برق
برق جریانی است که برای روشن کردن لامپ یا رایانه و سایر لوازم الکتریکی از آن استفاده می‌شود. در واقع این همان انرژی حاصل شده از انرژی پتانسیل الکتریکی است و در نهایت این انرژی پتانسیل به نوع دیگری از انرژی مانند گرما، نور، انرژی مکانیکی و… تبدیل خواهد شد. برای ایجاد این نیرو، حرکت الکترون‌ها در یک سیم از انرژی پتانسیل جریان الکتریکی را تولید می کند.

#2-3 باتری
باتری منبع دیگری از انرژی الکتریکی است. با این تفاوت که بارهای الکتریکی ممکن است یون‌های در محلول باشند نه الکترون‌های موجود در یک فلز.

#3-3 سیستم‌های بیولوژیکی
سیستم‌های بیولوژیکی نیز از انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، یون‌های هیدروژن، الکترون‌ها یا یون‌های فلزی ممکن است بیشتر از یک طرف غشایی نسبت به طرف دیگر متمرکز شوند و یک پتانسیل الکتریکی را تنظیم کنند که می‌تواند برای انتقال تکانه‌های عصبی، حرکت ماهیچه‌ها و حمل و نقل استفاده شود.

#4 انواع انرژی الکتریکی
از انواع خاص انرژی الکتریکی میتوان به جریان متناوب (AC)، جریان مستقیم (DC)، رعد و برق، باتری، خازن‌ها و حتی انرژی ایجاد شده توسط مار ماهی‌ها اشاره کرد.

#5 رابطه بین انرژی الکتریکی و مغناطیس
جالب است بدانید که یک ذره با بار متحرک، خواه پروتون، الکترون یا یون باشد، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. همچنین به طور مشابه، تغییر یک میدان مغناطیسی باعث ایجاد جریان الکتریکی در یک رسانا (به عنوان مثال یک سیم) می‌شود. بنابراین، دانشمندانی که در حیطه انرژی الکتریکی فعالیت و مطالعه دارند به طور معمول از این انرژی به عنوان الکترومغناطیس یاد می‌کنند زیرا برق و آهن ربا به یکدیگر مرتبط هستند.

#6 مشخصات انرژی الکتریکی
انرژی الکتریکی به عنوان نوعی انرژی تولید شده توسط یک بار الکتریکی متحرک تعریف شده و همیشه با مغناطیس همراه است. جهت جریان، جهتی است که اگر در قسمت الکتریکی قرار گیرد، بار مثبت را جا‌به‌جا می‌کند. این برخلاف حرکت الکترون‌ها یعنی رایج ترین حامل جریان است.

#7 میدان‌های الکتریکی
برای درک بهتر این انرژی بهتر است میدان‌های الکتریکی را با جزئیات بیشتر مورد بررسی قرار دهیم. میدان‌های الکتریکی مانند میدان‌های گرانشی هستند زیرا هر دو میدان مناطقی هستند که در اطراف یک شی قرار دارند و تحت تأثیر جسم هستند. به همین ترتیب، میدان‌های الکتریکی منابع شارژ شده را محاصره کرده و بر سایر ذرات باردار که در داخل میدان هستند نیرو وارد می‌کنند. جذب مخالف از خصوصیات انرژی الکتریکی است.

دسته بندی الکتریکی مقالات فنی
اشتراک گذاری

نوشته های مرتبط

یک پاسخ به “انرژی الکتریکی چیست؟”

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

66+ محصولات
18+ مطالب وبلاگ

پرداخت آنلاین

ab727253-20cf-47d5-9655-b4d8e60ab489

عضویت در خبرنامه

با عضویت در خبرنامه از آخرین پیشنهادها و تخفیف های ما زودتر از بقیه با خبر شوید!

نشان ملی ثبت

logo-samandehi

نماد های اعتماد

سبد خرید

سبد خرید شما خالی است.

ورود به سایت