Énergie électrique : 9 faits importants à connaître

Définition de l'énergie électrique:

«L'énergie électrique est une sorte d'énergie causée par le flux de charge électrique. Dans le contexte de l'énergie électrique, la force agissante est l'attraction électrique ou les répulsions entre les particules chargées.
Le scientifique britannique Michael Faraday a inventé le principe fondamental de la production d'électricité. »

«L'énergie électrique est l'énergie résultant de l'énergie potentielle électrique ou de l'énergie cinétique - l'énergie stockée en raison de la position de la particule chargée ou du champ électrique. Le mouvement des particules chargées via un câble ou un conducteur est appelé électricité ou courant. »

Électricité statique:

L'électricité statique est générée en séparation ou en déséquilibre de ses charges négatives et positives à l'intérieur d'un élément. L'électricité statique est une sorte d'énergie potentielle électrique. Si une charge adéquate s'accumule, l'énergie électrique peut être déchargée comme une décharge électrostatique naturelle ou peut même produire une étincelle, c'est-à-dire peut-être la foudre.

Exemples d'énergie électrique:

• Courant continu (DC)
• Courant alternatif (AC)
• Foudre naturelle
• L'énergie stockée dans les batteries
• Charge stockée des condensateurs
• Cellules génératrices d'électricité présentes dans les poissons «anguilles électriques».

Symboles du circuit électrique:

Utilisation de l'énergie électrique:

Unité d'énergie électrique, direction et conversion: 

Direction du courant:

«La direction du courant est la direction d'une charge positive si celle placée dans le champ électrique. C'est l'inverse du flux de la direction des électrons. »

Coulomb :

"" La quantité d'électricité transférée en 1 seconde par le courant de 1 Amp. "

Il était:

"«1 Volt est bien défini par la consommation d'énergie de 1 joule par charge électrique de 1 coulomb.»

1 V = 1 J / C

électron-volts (eV):

«Un électron volt (eV) est la quantité d'énergie cinétique gagnée ou perdue par un e- qui accélère depuis la position de repos en raison d'une différence de potentiel électrique de 1 volt en condition de vide.»

Conversion de volts en watts:

• Watts (W) = Aolts (V) × Ampères (A) = VA

Conversion de volts en joules:

• Joules (J) = Volts (V) × Coulombs (C) = VC

Conversion de volts en électron-volts:

• électron-volts (eV) = volts (V) × électron-charge (e) = Volts (V) × 1.602176 e^{- 19} Coulombs (C)

Relation entre électricité et magnétisme:

Une particule chargée (un électron, un ion ou un proton) créera un champ magnétique s'il se déplace ou circule. De même, un champ magnétique variable induit un courant électrique dans une bobine (comme un conducteur de câble câblé). Les chercheurs qui étudient l'électricité se réfèrent classiquement au terme "électromagnétisme" puisque l'électricité et le magnétisme sont associés l'un à l'autre.

Production d'électricité:

Types de centrales électriques pour la production d'énergie:

• Centrales électriques à base de charbon.
• Centrales électriques à base de diesel-pétrole.
• Centrale électrique au gaz
• Centrales à cycle combiné.
• Puissance de la biomasse
• Centrales géothermiques.
• Centrales solaires.
• Centrales solaires thermiques.
• Centrale éolienne
• Centrales nucléaires.
• Centrales hydroélectriques.
• Centrale marémotrice.

La production d'électricité est la procédure de production d'énergie électrique à partir d'autres formes d'énergie. Plusieurs procédures de base sont disponibles pour transformer différentes formes d'énergie en énergie électrique. L'électricité est le plus souvent créée dans une centrale électrique par conversion électromagnétique, principalement entraînée par des moteurs de chauffage alimentés par la combustion de substances ou la fission nucléaire et d'autres méthodes comme l'énergie cinétique de l'eau sinueuse ou marémotrice. Diverses technologies pourraient être et sont utilisées pour créer de l'électricité, comme le solaire photovoltaïque et l'énergie géothermique libérée de la terre.

Comment l'électricité est-elle produite dans la centrale électrique?

Turbines

La plupart des turbines utilisées dans la production d'énergie électrique sont entraînées par le vent, la vapeur, le nucléaire ou l'écoulement de l'eau de rivière à l'aide d'un barrage, ou par de l'essence, du pétrole ou du gaz comme le gaz naturel, le méthane, le propane, etc. arbre mécanique, déplaçant ainsi ces énergies sous forme électrique par induction électromagnétique. Il existe plusieurs façons distinctes de créer de l'énergie, comme le vent, l'hydroélectricité, les moteurs thermiques et l'énergie marémotrice.

Les moteurs thermiques sont au cœur de la plupart des générations. La combustion de combustibles fossiles fournit la majorité de l'énergie à ces machines, en utilisant quelques-unes des ressources renouvelables et une fraction de la fission. La turbine à vapeur (conçue par Sir Charles Parsons en 1884) génère maintenant environ XNUMX% de l'énergie électrique mondiale en utilisant de nombreuses sources de chaleur différentes.

L'énergie de l'eau ou de type hydroélectrique est bien connue au moyen d'un distributeur d'eau à partir du mouvement de l'eau à partir du niveau d'eau variable au réservoir d'eau entouré d'un barrage. À l'heure actuelle, les centrales hydroélectriques fournissent environ XNUMX% de l'électricité mondiale. Dans les marées, la montée et la descente des marées ou la poussée des marées océaniques peuvent avoir été exploitées pour générer de l'énergie.

Steam

L'eau est bouillie pour générer une vapeur surchauffée par des combustibles fossiles, principalement du charbon brûlant dans la plupart des centrales thermiques. Autour 42% de l'électricité mondiale est produite par cette méthode.
Dans ce processus, la vapeur est générée par la réaction de fission nucléaire dégagée par la chaleur et a suivi le même processus que les autres centrales thermiques. Pas plus de 10% de l'électricité est produite par cette méthode dans le monde entier, mais comme son énergie propre produite, elle peut devenir une bonne option à l'avenir dans les pays avancés.
Dans une usine de type renouvelable, les vapeurs sont produites par la biomasse, le biodiesel, l'énergie géothermique et l'énergie solaire thermique, etc.

Gaz naturel: 

Dans ce processus, les turbines sont mises en rotation directement par le gaz généré par la combustion, soit des cycles d'entraînement à vapeur et à gaz, soit peut-être par cycle combiné. Ils utilisent la chaleur pour créer de la vapeur et produire de l'énergie en brûlant du gaz naturel. Au moins vingt pour cent de l'électricité de la planète est produite à partir de cette ressource. Celui-ci est formé par un processus de formation similaire à celui des combustibles fossiles. L'élément principal du gaz naturel est le méthane, composé d'un atome de C et de 4 H₂ les atomes. Cette ressource fournit environ 25% de l'énergie de la planète. Le puits foré a extrait le gaz de la mer profonde à travers différentes couches géologiques.

Générateurs

Les générateurs électriques convertissent l'énergie cinétique en énergie électrique. Cette technique est la plus courante pour générer de l'énergie et est basée sur la loi populaire de Faraday. Pratiquement toute la production électrique commercialisable est réalisée en utilisant une méthodologie d'induction électromagnétique, dans cette énergie mécanique de la vapeur pousse un arbre de rotor à tourner. Bien que dans les éoliennes, les éoliennes fournissent une génération électrique expérimentalement en faisant tourner un rotor en utilisant le flux du vent.

Effet photovoltaïque

«L'effet photovoltaïque est la conversion de l'énergie électromagnétique du photon lumineux en énergie électrique.» Les panneaux photovoltaïques convertissent la lumière du soleil directement en électricité sous forme CC. Pour convertir ce courant continu en courant alternatif, des onduleurs peuvent être utilisés si nécessaire.

Même si le soleil est totalement gratuit et abondant, l'électricité solaire est comparativement coûteuse par rapport à l'électricité produite régulièrement par des moyens conventionnels. Les cellules solaires en silicium diminuent avec l'efficacité de conversion du prix, et des cellules à jonctions multiples sont disponibles. Plus de 40% d'efficacité a été démontrée dans les méthodes expérimentales. Dernièrement, le photovoltaïque a été utilisé dans des sites où il n'y a pas d'accès à votre réseau électrique, ou comme source d'électricité pour les maisons et les industries. L'évolution des technologies et une amélioration significative de l'efficacité, associées aux subventions, ont accéléré l'installation de panneaux solaires.

Électrochimie

L'électrochimie est la conversion de énergie sous forme chimique en électricité forme énergétique. La production d'électricité électrochimique est cruciale dans les programmes mobiles et mobiles. Actuellement, l'électricité provient de batteries. Les cellules primaires, comme les électrons de zinc fréquents, se comportent comme des sources d'énergie directement, mais les cellules secondaires comme les piles ou les batteries rechargeables sont également utilisées pour le stockage au lieu des systèmes principaux. Ces systèmes peuvent être utilisés pour extraire l'électricité d'une pile à combustible ou de composés chimiques.

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Dr Subrata Jana

Je m'appelle Subrata, Ph.D. en ingénierie, plus particulièrement intéressé par les domaines liés aux sciences du nucléaire et de l'énergie. J'ai une expérience multi-domaines allant de l'ingénieur de service pour les lecteurs électroniques et les microcontrôleurs aux travaux de R&D spécialisés. J'ai travaillé sur divers projets, notamment la fission nucléaire, la fusion avec l'énergie solaire photovoltaïque, la conception de radiateurs et d'autres projets. J'ai un vif intérêt pour le domaine scientifique, l'énergie, l'électronique et l'instrumentation, ainsi que l'automatisation industrielle, principalement en raison du large éventail de problèmes stimulants hérités de ce domaine, et qui évolue chaque jour avec la demande industrielle. Notre objectif ici est d'illustrer ces sujets scientifiques complexes et non conventionnels d'une manière simple et compréhensible.