Back to the topics list

nishati ya umeme

Wakati wa ngurumo ya radi, je, umeona mwanga mkali angani? Hii inaitwa 'umeme' na ni mfano wa nishati ya umeme. Ni kutokwa kwa umeme wa angahewa unaotembea kati ya mawingu au kutoka kwa mawingu hadi ardhini. Radi inapopasha joto hewa, hutokeza wimbi la mshtuko ambalo husababisha sauti ya radi.

Katika somo hili tutajifunza kuhusu:

• Nishati ya umeme ni nini?
• Vitengo vya nishati ya umeme
• Nishati ya umeme huzalishwaje?
• Ubadilishaji wa nishati ya umeme kuwa nishati ya mitambo
• Ufafanuzi wa maneno mengine kama vile mkondo wa umeme, chaji ya umeme, uwanja wa umeme

Nishati ya umeme ni aina ya nishati ya kinetic inayosababishwa na chaji za umeme zinazosonga. Chembe hizi zilizochajiwa huitwa elektroni. Kiasi cha nishati kinategemea kasi ya malipo - kwa kasi ya kusonga, nishati zaidi ya umeme hubeba. Hebu fikiria chaji ya umeme inawakilishwa na mpira unaorushwa kwenye dirisha. Ikiwa unatupa mpira haraka sana, itakuwa na nguvu zaidi ya kuvunja dirisha. Usipotupa mpira haraka, hautakuwa na nishati ya kutosha kuvunja dirisha.

Njia za umeme hutumiwa kusambaza na kusambaza nishati ya umeme.

Umeme ni aina ya nishati inayotokana na nishati ya umeme.

Nishati ya kinetic ni nishati ya kitu kinachotembea.

Treni za umeme hutumia umeme kuwasha injini za umeme, kuendesha magurudumu yao na kutoa harakati.

Baadhi ya mifano ya nishati ya umeme ni:

• Nishati ya umeme huhifadhiwa kwenye koili za jenereta za umeme kwenye mtambo wa nguvu na nishati hii hupitishwa kwa waya hadi kwenye nyumba zetu; sisi kulipa kwa kila kitengo cha nishati ya umeme (au umeme) kupokea
• Katika betri ya gari, mmenyuko wa kemikali huunda elektroni ambayo ina nishati ya kusonga katika mkondo wa umeme. Chaji hizi za kusonga hutoa nishati ya umeme kwa saketi kwenye gari.
• Wakati wa dhoruba ya radi, umeme ni mfano wa nishati ya umeme - tunachoweza kuona ni umeme katika angahewa kuwashwa.
• Eel za umeme huzalisha nishati ya umeme, ambayo hutumia kulinda dhidi ya wanyama wanaokula wanyama na kuwashangaza mawindo yao.

Je, nishati ya umeme ina uwezo au kinetic?

Nishati ya umeme inaweza kuwa uwezo au nishati ya kinetic. Inatokana na mtiririko wa malipo ya umeme. Nishati inaweza kuonekana kama kazi inayohitajika kuhamisha kitu au kukiweka chini ya nguvu. Hebu tuchukue mfano wa betri - katika betri, nishati ya umeme mara nyingi ni nishati inayoweza kutokea hadi nguvu fulani itumike kufanya chembe zilizochajiwa kufanya kazi fulani na kuwa nishati ya kinetiki. Unapowasha taa yako nyumbani, nishati inayoweza kutokea husafiri chini ya waya na kubadilishwa kuwa nishati ya mwanga na joto.

Kabla ya nishati ya umeme kuwasilishwa kwa mtumiaji wa mwisho, nishati yote ya umeme ni nishati inayowezekana. Mara tu inapobadilishwa kutoka nishati inayoweza kutokea, tunaweza kuita nishati ya umeme kila wakati kama aina nyingine ya nishati kama vile mwanga, joto, mwendo, n.k.

Sasa, hebu tuangalie maneno mengine mawili muhimu kuhusiana na nishati ya umeme - malipo ya umeme, uwanja wa umeme, na sasa ya umeme.

Chaji ya umeme

Chaji ya umeme ni sifa ya msingi ya maada inayobebwa na baadhi ya chembe ndogo ndogo (km elektroni na protoni) ambazo hudhibiti jinsi chembe hizi zinavyoathiriwa na uga wa sumakuumeme. Chaji ya umeme inaweza kuwa chanya au hasi, hutokea katika vitengo tofauti, na haijaundwa wala kuharibiwa. Inasababisha nguvu za kuvutia na za kuchukiza kati ya chembe. Vitu vilivyochajiwa kama vile hufukuza na vitu vilivyochajiwa kinyume vinavutiana. Sheria ya Coulomb huamua ukubwa wa nguvu ya mvuto au kukataa.

Uwanja wa umeme

Uga wa umeme ni uga halisi unaozunguka chembe zinazochajiwa na umeme na huweka nguvu kwenye chembe nyingine zote zinazochajiwa kwenye uwanja, ama kuzivutia au kuzirudisha nyuma.

Umeme wa sasa

Umeme wa sasa ni mtiririko wa malipo ya umeme katika mzunguko. Ni kiwango cha mtiririko wa malipo kupita sehemu fulani katika saketi ya umeme. Mkondo wa umeme hupimwa kwa coulombs kwa sekunde, na kitengo cha kawaida kinachotumiwa ni Ampere (amp, A).

• Mtiririko wa sasa wa kawaida - Ni kutoka chanya hadi terminal hasi na inaonyesha mwelekeo ambao malipo chanya yangepita.
• Mtiririko wa elektroni - Ni kutoka kwa terminal hasi hadi chanya. Elektroni zina chaji hasi na kwa hivyo huvutiwa na terminal chanya kwani tofauti na chaji huvutia.

Kielelezo kifuatacho kinaonyesha chembe zenye chaji hasi zinazosonga kupitia waya kwenye saketi ya umeme hutengeneza umeme.

Nishati ya umeme huzalishwaje katika vituo vya umeme?

Nishati ya umeme huzalishwa wakati nishati ya mitambo inatumiwa na kutumika kuzungusha turbine. Nishati ya kimakanika ya kusokota turbine inaweza kutoka kwa vyanzo mbalimbali, ikijumuisha maji yanayoanguka, upepo au mvuke kutoka kwa joto linalotokana na mmenyuko wa nyuklia au kwa kuchoma mafuta ya kisukuku.

Kwa mfano:

Katika kiwanda cha nguvu za nyuklia, nishati ya nyuklia hupasha maji kuwa mvuke Mvuke hutumiwa kugeuza blade ya turbine, ambayo huwasha jenereta ili kutoa chaji za umeme nishati yao.

Katika mmea wa umeme wa maji, maji yanayoanguka hutumiwa kuzunguka vile vile vya turbine. Visu hugeuza jenereta kuunda nishati ya umeme.

Nishati ya jua ni nishati inayozalishwa moja kwa moja kutoka kwa jua. Nishati ya jua inaweza kubadilishwa kuwa umeme au kutumika kupasha joto hewa, maji au maji mengine.

Katika kinu cha upepo, nguvu ya upepo hugeuza blade ya turbine, ambayo - umeikisia! - hufanya jenereta kuunda nishati ya umeme.

Chini ni picha ya windmills:

Vitengo vya nishati ya umeme

Kitengo cha msingi cha nishati ya umeme ni Joule.

Kitengo cha kibiashara cha nishati ya umeme ni saa ya kilowati (kWh).

Nishati ya umeme ndani ya nishati ya mitambo

Nishati ya umeme inaweza kubadilishwa kuwa aina nyingine za nishati kama vile nishati ya joto, nishati ya mwanga, mwendo, n.k. Mifano inayojulikana zaidi ni:

• Shabiki: Mota katika feni hubadilisha nishati ya umeme kuwa nishati ya mitambo
• Balbu: Hapa nishati ya umeme inabadilishwa kuwa nishati nyepesi.

Je, unaweza kufikiria mfano mwingine wowote wa mabadiliko ya nishati ya umeme katika aina nyingine za nishati?