مصادر الطاقة الكهربائية وأنواعها هي القدرة على فعل شيء والطاقة لها أشكال عديدة في حياتنا أهمها الطاقة الكهربائية وهي سهلة الاستخدام وأيضاً سهلة التحويل إلى أشكال أخرى ولكن يصعب تخزينها. كميات كبيرة.
كهرباء ساكنة
- الكهرباء الساكنة أو الساكنة هي نوع من الكهرباء يشير إلى الجسيمات المشحونة، وعندما يتم فرك جسمين عازلين للكهرباء معًا، يتم نقل الكهرباء الساكنة بينهما.
- الشحنات الكهربائية على أسطحها متقابلة (موجبة وسالبة)، ويتم توليد الكهرباء على سطح كل منهما مما يجذبها لبعضها البعض.
- يستقبل الجسم السالب إشارة موجبة (إلكترونات)، والجسم الآخر بإشارة موجبة يصبح سالبًا، ويمكن وصف ما يحدث بقانون كولوم.
- ينص هذا القانون على أن حدوث التجاذب أو التنافر بين شحنتين في الفراغ يتناسب طرديًا مع القيمة المطلقة لمنتج شحناتهما ويتناسب عكسًا مع مربع المسافة بينهما.
شاهد أيضاً: أهم مصادر الطاقة المستخدمة في إنتاج الكهرباء في العالم
أشكال الطاقة الكهربائية
- نوع واحد من الكهرباء، بناءً على نوع التيار الكهربائي الذي تحمله، هو التيار المباشر (أي (التيار المباشر) أو (التيار المباشر)، وهو تيار كهربائي أحادي الاتجاه بقطبين (موجب وسالب) وكحد أقصى. المصادر المعروفة التي تولدها والبطاريات والألواح الشمسية.
- التيار الكهربائي المتردد الذي يعكس اتجاهه بشكل دوري بدون قطبية (سالب وإيجابي) ولكنه يتناوب مع التيار الكهربائي والخط المحايد وتأثير الأرض.
اضرار واخطار الكهرباء
- عند فحص أنواع الطاقة ومصادرها، نلاحظ أن الكهرباء تحيط بنا من جميع الجهات نظرًا لقدرتها الفائقة على إنتاج طاقة نظيفة، ولكنها أيضًا سيف ذو حدين حيث تكشف هذه القدرة عن الضرر الذي تسببه.
- من مخاطر ومضار الكهرباء أنها يمكن أن تسبب حروقًا أو تشنجات عضلية وأحيانًا شلل القفص الصدري عندما يتعرض الشخص لأقل من خمسة عشر ملي أمبير من الكهرباء.
- ولكن عندما يتعرض جسم الإنسان لتيار كهربائي من خمسة عشر ملي أمبير وما فوق، فهذا يعني الموت الحتمي. لأنه يسبب حروقًا في الجسم ويمكن أن يتسبب أيضًا في توقف القلب عن النبض.
- تؤثر المناخات الحارة على الموصلات والأسلاك الكهربائية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة، مما يتسبب في حرائق هائلة يمكن أن تؤدي إلى فقدان الممتلكات أو الأرواح.
- عند رسم تيار كبير مقارنة بالتيار الذي صمم الموصل لتحمله، بدون عوازل ومفاتيح مصممة لحماية الموصل الكهربائي من الحريق.
- يتم استخدام الكهرباء في عملية صهر المعادن معًا أو حتى اللحام، لذلك يحدث ما يسمى بالقوس الكهربائي، مما قد يؤدي إلى فقدان البصر.
- بالإضافة إلى ذلك، عندما يلتقي الغاز أو حتى النار بالكهرباء، في حالة عدم وجود عازل كهربائي، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انفجارات كهربائية تسبب خسائر فادحة.
الثورة الصناعية وعلاقتها بالكهرباء
- نشأت الثروة الصناعية في القرن الثامن عشر، ومع اختراع المحرك البخاري، حدث تطور كبير في الصناعة، وبحلول نهاية القرنين التاسع عشر والعشرين، ظهرت الآلات لتحل محل العمالة البشرية.
- ومع زيادة الإنتاج ومضاعفته، ومحاولة تحسين جودته، وفي المقابل ظهرت الحاجة إلى زيادة قوة حركة هذه الآلات، وبدا أن هذا من أهم مشاكل الكهرباء.
توليد الفحم والطاقة
- لتوليد الطاقة، بشكل عام، يستخدم البخار من حرق الفحم، والمعروف باسم الفحم البخاري، لتوليد الطاقة الكهربائية ويسمى الفحم الحراري.
- يوفر 41٪ من الكهرباء لمحطات الطاقة، ويتم تحويل البخار إلى طاقة كهربائية باتباع الخطوات التالية: طحن الفحم إلى مسحوق يمكن حرقه دون أن يستغرق وقتاً طويلاً.
- ثم يتم حرق غبار الفحم هذا في درجات حرارة عالية وفي أوضاع احتراق معينة، ثم يمر الماء عبر أنابيب ضيقة ويتم تحويل الماء إلى بخار بواسطة الحرارة الناتجة عن احتراق غبار الفحم.
الطاقة النووية وتوليد الطاقة
- الطاقة النووية هي أحد مصادر توليد الكهرباء وتنتج حوالي 4.7٪ من الكهرباء المنتجة بسبب المخاطر الحتمية للطاقة النووية.
- عندما يحدث خطأ في النظام، يمكن أن تذوب المواد النووية، مما ينتج عنه نشاط إشعاعي من احتراق الوقود الذي يصعب التخلص منه كنفايات في البيئة بسبب أضراره الإشعاعية.
- رغم كل هذا تلجأ بعض الدول إلى هذه الطريقة لإنتاج الطاقة الكهربائية، فعندما تنقسم ذرات اليورانيوم تتولد طاقة حرارية.
- عندما ينتج الانشطار النووي طاقة حرارية ينتج عنها بخارًا يدير مولدات تنتج الكهرباء.
مصادر طاقة متوسطة أو كبيرة
- هناك بعض المحطات التي تولد الكهرباء عن طريق حرق البنزين والديزل، وكذلك السدود والشلالات التي تولد الكهرباء عن طريق نقل المياه وتعرف بالمحطات الهيدروليكية أو الكهرومائية.
- هناك أيضًا محطات كهربائية تعمل بالبخار، تُعرف باسم المحطات الحرارية، فضلاً عن محطات طاقة الرياح، والتي تُرى عادةً حيث يتم توليد الطاقة الكهربائية عن طريق حركة الرياح.
الطاقة الحرارية الأرضية
- درجة الحرارة في أعماق الأرض أعلى منها على سطح الأرض. هذا بسبب الضغط والاضمحلال الإشعاعي وانهيار الصخور.
- وأشهر دليل على ذلك أنه عندما تنفجر ينابيع المياه، يكون الماء المتدفق ساخنًا، وتدفع الحرارة البخار الساخن والماء إلى سطح الأرض، وهذا ما جذب انتباه مهندسي الطاقة للتركيز على هذا المصدر.
- لذلك سخروا هذه الطاقة واستخدموها لتوليد الكهرباء، وأحد أكبر عيوب هذا المصدر هو صعوبة العثور على الموقع الصحيح وأن الاستخدام الخاطئ لبعض المواقع يمكن أن يؤدي إلى تلوث المياه الجوفية.
أنظر أيضا: الطرق التقليدية لتوليد الكهرباء
تخزين الطاقة الكهربائية
- عندما تتدفق الإلكترونات، يتم إنتاج تيار كهربائي. عندما تتأثر الإلكترونات بمجال كهربائي أو مجال مغناطيسي، فإنها تتسبب في توليد طاقة كهربائية، مما يؤدي إلى تحرك الشحنات.
- تُستخدم المكثفات والبطاريات لتخزين الطاقة لاستخدامها واستخدامها لاحقًا.
- الكهرباء موصلة بسهولة لأنها تنتقل عبر أسلاك مصنوعة من مواد موصلة للكهرباء، مثل المعادن، وحيث يُعرف نظام النقل الكهربائي بالشبكة الكهربائية.
تطبيقات الطاقة الكهربائية
- أفضل دليل على استخدام الطاقة الكهربائية وتحويلها إلى أشكال مختلفة من الطاقة هي الأجهزة الكهربائية المنزلية، حيث تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية أو طاقة ضوئية، أو حتى طاقة ميكانيكية أو غيرها.
- تعد البطاريات أيضًا مصدرًا جيدًا للطاقة الكهربائية، ولكن الاختلاف الوحيد هو أن التيار الذي تنتجه هو تدفق أيونات المعادن، وليس الإلكترونات.
- تلعب الطاقة الكهربائية دورًا مهمًا في أجسامنا، فالاستجابة العصبية، وكذلك حركة العضلات، هي نتيجة للطاقة الكهربائية.
- تتمثل آلية عملها في تركيز أيونات الهيدروجين أو الإلكترونات أو حتى أي أيونات أخرى على جانب واحد من الأغشية العصبية بحيث تجذب أو تنافر بعضها البعض، مما يتسبب في الانقباض أو الاسترخاء كرد فعل عصبي.
انظر أيضًا كهرباء سد النهضة
وهنا ومن خلال مقال عن مصادر الطاقة الكهربائية وأنواعها وصلنا إلى نهاية موضوعنا حيث تحدثنا عن أشهر مصادر الطاقة الكهربائية بشكل عام.