În ciuda importanței sale în viața noastră de zi cu zi, cei mai mulți dintre noi nu s-au întrebat vreodată modul în care ar arăta viața noastră fără curentul electric. În fiecare zi, îl folosim pentru diverse lucruri, de la iluminat și încălzire până la televizoare, telefoane, calculatoare. Astăzi avem tendința de a lua electricitatea ca fapt, puțini dintre noi întrebându-ne ce este și în ce mod funcționează.
Conținut
Ce este curentul electric?
Tot ceea ce există este făcut din atomi(cu mici excepții pe care le vom discuta într-un alt articol), iar un atom este compus din nucleu și înveliș electronic. Nucleul unui atom reprezintă aproximativ 99,94% din masa acestuia și este format din protoni, cu sarcină electrică pozitivă, și neutroni, care nu au sarcină electrică. Învelișul electronic este alcătuit din electroni, care au sarcină electrică negativă. Sarcina pozitivă a unui proton este egală cu sarcina negativă a unui electron și, de obicei, într-un atom numărul de protoni este egal cu numărul de electroni. În momentul în care echilibrul dintre protoni și neutroni este deranjat de o forță exterioară, atomul câștigă sau pierde un electron. Astfel, prin pierderea și câștigarea de electroni, se poate forma o mișcare liberă a electronilor. Această mișcare liberă constituie energia electrică, iar influențarea acesteia spre a se mișca printr-un material conductor constituie curentul electric pe care îl folosim.
Electricitatea este cea mai utilizată forme de energie. Energia electrică se obține din conversia altor surse de energie: petrol, lemn, cărbune, gaze naturale, energie nucleară și altele. La început energia electrică era folosită în farurile cu arc pentru iluminarea exterioară. În anul 1879, odată cu invenția becului, curentul electric a fost adus în casele oamenilor.
În ce mod este generată energia electrică?
Curentul electric este generat printr-un generator. Acesta se bazează pe principiul inducției electromagnetice, descoperite în anul 1831 de către omul de știința britanic Michael Faraday. El a descoperit că un conductor electric, atunci când este mișcat într-un câmp magnetic, va genera prin el curent electric. Astfel energia mecanică dată de mișcarea conductorului este transformată în energie electrică într-un câmp magnetic. Astfel în interiorul unui generator, într-un spațiu închis placat cu magneți se învârte un miez dintr-un conductor, mișcarea de rotație a miezului fiind convertită în energie electrică . Miezul poate fi pus în mișcare de diverse surse de energie mecanică.
Ce pune în mișcare miezul unui generator?
Orice centrală electrică, fie ea termocentrală, nucleară, geotermală, hidroelectrică, solară, mareomotrică sau eoliană folosește în final o turbină mișcată de abur, apă sau vânt pentru a transforma energia cinetică în energie mecanică, aceasta punând în mișcare miezul generatorului electric care transformă energia mecanică în electricitate.
Panourile fotovoltaice
Este necesară și menționarea panourilor solare fotovoltaice, care transformă energia luminoasă din razele solare direct în energie electrică. Panoului solare au la bază celulele solare. Celule solare sunt alcătuite mai multe straturi de material semiconductor cu o grosime de 0,001 – 0,2 mm. Aceste straturi conțin o serie de elemente chimice pentru a realiza joncțiuni „p” și „n”. Astfel, când straturile de material semiconductor iau contact cu lumina se produce o mișcare a electronilor din material, producând curent electric.
