מקורות זרם חשמלי

זרם חשמלי - כיצד ליצור ולתחזק אותו

תנועה מסודרת של חלקיקים טעונים נקראת זרם חשמלי. כדי לקבל זרם חשמלי בחוט, צריך ליצור בו שדה חשמלי. אם גוף טעון מחובר באמצעות חוט לאדמה, אז מתרחש זרם חשמלי קצר טווח בחוט. כדי להשיג ולתחזק שדה חשמלי בחוט, השתמש במקורות זרם חשמלי.

בכל מקור נוכחי נעשית עבודה להפרדת חלקיקים בעלי מטען חיובי ושלילי. החלקיקים המופרדים מצטברים בקטבים של המקור. בין הקטבים נוצר שדה חשמלי. אם אתה מחבר אותם עם חוט, אז השדה מתעורר בחוט.

במכונה חשמלית, הפרדת המטענים נעשית בעזרת אנרגיה מכנית. במקביל, הוא הופך לחשמלי. בצמד תרמי, אנרגיה פנימית מומרת לאנרגיה חשמלית. סוללות גרעיניות ממירות אנרגיה אטומית לחשמל.

תא הפוטו ממיר אנרגיית אור לאנרגיה חשמלית. תאים סולאריים מורכבים מתאי פוטו.הם משמשים במקום שבו אנרגיית האור היא הזמינה ביותר.

האנרגיה של נהרות, פחם, נפט ואטומים מומרת לאנרגיה חשמלית בתחנות כוח. המקורות הנפוצים ביותר לזרם חשמלי הם תאים גלווניים וסוללות.

תאים גלווניים

תא גלווני הוא מקור זרם שבו אנרגיה כימית מומרת לאנרגיה חשמלית.

כך פועל התא הגלווני הפשוט ביותר.

התא האלקטרוכימי הראשון הומצא על ידי וולט בשנת 1799. מיסודות בודדים הוא בנה סוללה שאותה כינה "קוטב וולט". בתא גלווני, האלקטרודות חייבות בהכרח לקיים אינטראקציה עם התמיסה בדרכים שונות, וזו הסיבה שהאלקטרודות עשויות מחומרים שונים.

לוח האבץ בתא Volta טעון שלילי ולוח הנחושת טעון חיובי.

וכך עובד תא גלווני יבש. במקום נוזל, הוא משתמש במשחה סמיכה:

סוללה יכולה להיות מורכבת מכמה אלמנטים:

נורות במנורות חשמל, כמו גם מכשירי חשמל ניידים שונים וצעצועים לילדים, מופעלות על ידי תאים גלווניים. כאשר האלקטרודות בתא הגלווני מנוצלות, התא מוחלף בתא חדש.

סוללות

סוללות הן מקורות כימיים של זרם חשמלי בהם האלקטרודות אינן נצרכות. הסוללה הפשוטה ביותר מורכבת משתי לוחות עופרת טבולות בתמיסה של חומצה גופרתית.

סוללה כזו עדיין לא מספקת זרם. יש לטעון אותו לפני השימוש. לשם כך, חבר את הקטבים של הסוללה לאותם הקטבים של כל מקור זרם.

הזרם הזורם דרך הסוללה במהלך הטעינה משנה את ההרכב הכימי של הלוחות שלה. האנרגיה הכימית של הסוללה עולה.

כאשר סוללה מתרוקנת, היא ממירה אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית. ניתן להטעין סוללה ריקה.

סוללות נאספות מסוללות נפרדות.

בנוסף לסוללות חומצה (עופרת), נעשה שימוש בסוללות אלקליין (ברזל-ניקל).

סוללת ברזל ניקל:

גם סוללות ניקל-קדמיום וניקל-מתכת הידריד נמצאות בשימוש נרחב כיום. סוללות כסף-אבץ משמשות בתעופה ובחלל סוגים חדשים של סוללות: ליתיום-יון, ליתיום-פולימר משמשים בטלפונים ניידים, טאבלטים וציוד נייד מודרני אחר.

סוללות משמשות במקרים שבהם מקור הזרם החשמלי משתלם יותר לטעינה מאשר להחליף בחדש. במכונית, המצבר משמש להתנעת המנוע ולהפעלת מכשירים שונים. בחלל, הסוללה נטענת על ידי פאנלים סולאריים. כאשר הוא משוחרר, הוא מפעיל משדרי רדיו וציוד.

ראה גם: סוללות. דוגמאות חישוב