خلال عاصفة رعدية ، هل رأيت وميضًا من الضوء الساطع في السماء؟ هذا يسمى "البرق" وهو مثال على الطاقة الكهربائية. إنه التفريغ المرئي للكهرباء الجوية التي تنتقل بين السحب أو من السحب إلى الأرض. عندما يسخن البرق الهواء ، فإنه يخلق موجة صدمة تسبب صوت الرعد.
سنتعرف في هذا الدرس على:
الطاقة الكهربائية هي نوع من الطاقة الحركية الناتجة عن الشحنات الكهربائية المتحركة. تسمى هذه الجسيمات المشحونة بالإلكترونات. تعتمد كمية الطاقة على سرعة الشحنات - فكلما زادت سرعة الشحنات زادت الطاقة الكهربائية التي تحملها. لنتخيل شحنة كهربائية تتمثل في إلقاء كرة على نافذة. إذا رميت الكرة بسرعة كبيرة ، سيكون لديها المزيد من الطاقة لكسر النافذة. إذا لم ترمي الكرة بسرعة ، فلن يكون لديها طاقة كافية لكسر النافذة.
تستخدم خطوط الكهرباء لنقل وتوزيع الطاقة الكهربائية.
الكهرباء هي نوع من الطاقة التي تأتي من الطاقة الكهربائية.
الطاقة الحركية هي طاقة الجسم المتحرك.
تستخدم القطارات الكهربائية الكهرباء لتشغيل المحركات الكهربائية وقيادة عجلاتها وتوفير الحركة.
بعض الأمثلة على الطاقة الكهربائية هي:
يمكن أن تكون الطاقة الكهربائية طاقة كامنة أو حركية. ينتج عن تدفق شحنة كهربائية. يمكن النظر إلى الطاقة على أنها العمل المطلوب لتحريك شيء ما أو إخضاعه لقوة. لنأخذ مثال البطارية - في البطارية ، الطاقة الكهربائية غالبًا ما تكون طاقة كامنة حتى يتم تطبيق بعض القوة لجعل الجسيمات المشحونة تقوم ببعض الأعمال وتصبح طاقة حركية. عندما تقوم بتشغيل الضوء في المنزل ، تنتقل الطاقة الكامنة عبر السلك وتتحول إلى ضوء وطاقة حرارية.
قبل توصيل الطاقة الكهربائية للمستخدم النهائي ، فإن كل الطاقة الكهربائية هي طاقة كامنة. بمجرد تحويلها من الطاقة الكامنة ، يمكننا دائمًا تسمية الطاقة الكهربائية كشكل آخر من أشكال الطاقة مثل الضوء والحرارة والحركة وما إلى ذلك.
الآن ، دعونا نلقي نظرة على مصطلحين مهمين آخرين فيما يتعلق بالطاقة الكهربائية - الشحنة الكهربائية ، والمجال الكهربائي ، والتيار الكهربائي.
الشحنة الكهربائية هي خاصية أساسية للمادة التي تحملها بعض الجسيمات دون الذرية (مثل الإلكترونات والبروتونات) التي تتحكم في كيفية تأثر هذه الجسيمات بالمجال الكهرومغناطيسي. يمكن أن تكون الشحنة الكهربائية موجبة أو سالبة ، وتحدث في وحدات منفصلة ، ولا يتم إنشاؤها أو إتلافها. يسبب قوى جذابة ومنافرة بين الجسيمات. الأجسام المشحونة مثلها تتنافر والأجسام ذات الشحنة المعاكسة تجذب بعضها البعض. يحدد قانون كولوم مقدار قوة الجذب أو التنافر.
المجال الكهربائي هو المجال الفيزيائي الذي يحيط بالجسيمات المشحونة كهربائيًا ويمارس قوة على جميع الجسيمات المشحونة الأخرى في المجال ، إما بجذبها أو طردها.
التيار الكهربائي هو تدفق شحنة كهربائية في الدائرة. هو معدل تدفق الشحنات بعد نقطة معينة في الدائرة الكهربائية. يُقاس التيار الكهربائي بوحدة الكولوم في الثانية ، والوحدة الشائعة الاستخدام هي أمبير (أمبير ، أ).
يوضح الرسم التوضيحي التالي جسيمات سالبة الشحنة تتحرك عبر سلك في دائرة كهربائية تولد كهرباء
تتولد الطاقة الكهربائية عندما يتم تسخير الطاقة الميكانيكية واستخدامها لتدوير التوربين. يمكن أن تأتي الطاقة الميكانيكية لتدوير التوربين من مجموعة متنوعة من المصادر ، بما في ذلك تساقط المياه أو الرياح أو البخار من الحرارة المتولدة إما عن طريق تفاعل نووي أو عن طريق حرق الوقود الأحفوري.
فمثلا:
في محطة للطاقة النووية ، تعمل الطاقة النووية على تسخين الماء إلى بخار. يستخدم البخار لتشغيل شفرة التوربينات ، التي تشعل مولدًا لإعطاء الشحنات الكهربائية طاقتها.
في محطة الطاقة الكهرومائية ، يتم استخدام الماء المتساقط لتدوير ريش التوربينات. تدير الشفرات المولد لتوليد طاقة كهربائية.
الطاقة الشمسية هي الطاقة المنتجة مباشرة من الشمس. يمكن تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء أو استخدامها لتسخين الهواء أو الماء أو السوائل الأخرى.
في طاحونة هوائية ، تدير طاقة الرياح شفرة التوربين ، وقد خمنت ذلك! - يجعل المولد ينتج طاقة كهربائية.
فيما يلي صورة لطواحين الهواء:
الوحدة الأساسية للطاقة الكهربائية هي الجول.
الوحدة التجارية للطاقة الكهربائية هي كيلوواط ساعة (kWh).
يمكن تحويل الطاقة الكهربائية إلى أشكال أخرى من الطاقة مثل الطاقة الحرارية ، والطاقة الضوئية ، والحركة ، وما إلى ذلك. وأشهر الأمثلة هي:
هل يمكنك التفكير في أي مثال آخر لتحويل الطاقة الكهربائية إلى أشكال أخرى من الطاقة؟
