Bir fırtına sırasında, gökyüzünde parlak bir ışık parlaması gördünüz mü? Buna 'yıldırım' denir ve elektrik enerjisine bir örnektir. Bulutların arasında veya bulutlardan yere hareket eden atmosferik elektriğin gözle görülür şekilde boşalmasıdır. Yıldırım havayı ısıtırken, gök gürültüsü sesine neden olan bir şok dalgası yaratır.
Bu derste şunları öğreneceğiz:
Elektrik enerjisi, hareket eden elektrik yüklerinin neden olduğu bir kinetik enerji türüdür. Bu yüklü parçacıklara elektron denir. Enerji miktarı yüklerin hızına bağlıdır - ne kadar hızlı hareket ederlerse o kadar fazla elektrik enerjisi taşırlar. Bir elektrik yükünün cama fırlatılan bir topla temsil edildiğini düşünelim. Topu çok hızlı atarsanız, camı kırmak için daha fazla enerjiye sahip olacaktır. Topu hızlı atmazsanız, camı kırmak için yeterli enerjiye sahip olmaz.
Elektrik hatları, elektrik enerjisini iletmek ve dağıtmak için kullanılır.
Elektrik, elektrik enerjisinden elde edilen bir enerji türüdür.
Kinetik enerji, hareket eden bir cismin enerjisidir.
Elektrikli trenler, elektrik motorlarına güç sağlamak, tekerleklerini sürmek ve hareket sağlamak için elektrik kullanır.
Elektrik enerjisinin bazı örnekleri şunlardır:
Elektrik enerjisi potansiyel veya kinetik enerji olabilir. Bir elektrik yükünün akışından kaynaklanır. Enerji, bir cismi hareket ettirmek veya ona bir kuvvet uygulamak için gereken iş olarak görülebilir. Bir pil örneğini ele alalım - bir pilde elektrik enerjisi, yüklü parçacıkların biraz iş yapmasını ve kinetik enerjiye dönüşmesini sağlamak için bir miktar kuvvet uygulanana kadar genellikle potansiyel enerjidir. Evde ışığınızı yaktığınızda, potansiyel enerji kablo boyunca hareket eder ve ışık ve ısı enerjisine dönüştürülür.
Elektrik enerjisi son kullanıcıya ulaşmadan önce, tüm elektrik enerjisi potansiyel enerjidir. Potansiyel enerjiden dönüştürüldükten sonra, elektrik enerjisini ışık, ısı, hareket vb. gibi başka bir enerji türü olarak her zaman adlandırabiliriz.
Şimdi, elektrik enerjisi ile ilgili diğer iki önemli terime bakalım - elektrik yükü, elektrik alanı ve elektrik akımı.
Elektrik yükü, bazı atom altı parçacıklar (örneğin elektronlar ve protonlar) tarafından taşınan ve bu parçacıkların bir elektromanyetik alandan nasıl etkilendiğini yöneten maddenin temel bir özelliğidir. Elektrik yükü pozitif veya negatif olabilir, ayrı birimlerde meydana gelir ve ne yaratılır ne de yok edilir. Parçacıklar arasında çekici ve itici kuvvetlere neden olur. Benzer yüklü cisimler birbirini iter, zıt yüklü cisimler birbirini çeker. Coulomb yasası, çekim veya itme kuvvetinin büyüklüğünü belirler.
Bir elektrik alanı, elektrik yüklü parçacıkları çevreleyen ve alandaki diğer tüm yüklü parçacıkları çeken veya iten bir kuvvet uygulayan fiziksel alandır.
Elektrik akımı, bir devredeki elektrik yükünün akışıdır. Bir elektrik devresinde belirli bir noktadan geçen yük akışının hızıdır. Elektrik akımı saniyede coulomb cinsinden ölçülür ve yaygın olarak kullanılan birim Amper'dir (amp, A).
Aşağıdaki şekilde, bir elektrik devresindeki bir tel boyunca hareket eden negatif yüklü parçacıkların elektrik oluşturduğu gösterilmektedir.
Elektrik enerjisi, mekanik enerji kullanıldığında ve bir türbini döndürmek için kullanıldığında üretilir. Türbini döndürecek mekanik enerji, düşen su, rüzgar veya nükleer reaksiyon veya fosil yakıtların yakılmasıyla üretilen ısıdan gelen buhar gibi çeşitli kaynaklardan gelebilir.
Örneğin:
Bir nükleer santralde, nükleer enerji suyu buhara dönüştürür. Buhar, elektrik yüklerine enerjilerini vermek için bir jeneratörü ateşleyen bir türbin kanadını döndürmek için kullanılır.
Bir hidroelektrik santralinde, türbin kanatlarını döndürmek için düşen su kullanılır. Kanatlar elektrik enerjisi üretmek için jeneratörü döndürür.
Güneş enerjisi doğrudan güneşten üretilen enerjidir. Güneş enerjisi elektriğe dönüştürülebilir veya havayı, suyu veya diğer sıvıları ısıtmak için kullanılabilir.
Bir yel değirmeninde, rüzgar gücü türbin kanadını döndürür, bu da - tahmin ettiniz! – Jeneratörün elektrik enerjisi üretmesini sağlar.
Aşağıda yel değirmenlerinin bir resmi bulunmaktadır:
Elektrik enerjisinin temel birimi Joule'dür.
Elektrik enerjisinin ticari birimi kilovat saattir (kWh).
Elektrik enerjisi, ısı enerjisi, ışık enerjisi, hareket vb. gibi diğer enerji biçimlerine dönüştürülebilir. En iyi bilinen örnekler şunlardır:
Elektrik enerjisinin diğer enerji biçimlerine dönüşümüne dair başka bir örnek düşünebiliyor musunuz?
