دورات هندسية

 

 

الطاقة الكهربائية..

النتائج 1 إلى 4 من 4
  1. [1]
    برعم الإيمان
    برعم الإيمان غير متواجد حالياً

    عضو

    تاريخ التسجيل: Sep 2008
    المشاركات: 37
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0

    الطاقة الكهربائية..

    ...السلام عليكم ورحمة الله وبركاته...

    ده بحث طلبه مني أستاذ مادة الإنارة....فأردت أن أفيدكم به...أرجو أن يعجبكم..



    الطاقةالكهربائية


    ما هي الكهرباء؟
    حسب النظرية المكروسكوبية (المجهرية) التي قدمها هندريك انطوانلونتز سنة 1895,(1853-1928)فان الكهرباء هي الطاقة التي تخلقها حركة الالكترونات فيجسم موصل.
    ومن هذه الحركة يتولد التيار الكهربائي.ويمكن ان يتولد تياركهربائي ,ايضا ,نتيجة فصل الكترونات عن ذرتها عن طريق الاحتكاك او الحرارة اوالمفعول الكيماوي ("قصف"تلك الالكترونات بالكترونات اخرى).وهنالك عناصر "تخلي سبيل " ذراتها دون ان يتطلب ذلكجهدا كبيرا:انها المواصلات (النحاس,الفضة,الالومنيوم).اما الهواء وبعض المواد مثل الزجاج والمطاط ,فهي عازلة .
    تتولد الكهرباء عن الديناموات (مولدات).والدينامو عبارة عنوشيعة يلتف حولها سلك موصل , وتدور بين قطبين مغناطيسيين.
    وقد قام فاردي بتجربة,في هذا المضمار,سنة1831 وقد قام وشيعة (من الصنف المذكور ) من حقل مغناطيسي ,ثم يبعدها عنه بالتناوب. والتربينه البخاريةهي الاداه المستعملة غالبا لجعل الديناموات تدور. والتربينات الهيدروليكية هي التيتشغل المحطات الموجودة قرب الشلالات او السدود كما ان عدد المحطات النووية المعتمدةبدورها لنفس الهدف,في تزايد مستمر.ويستعمل الفحم والمازوت عادة لتسخين ماءالتربينات البخارية
    ولكن الجانب السلبي في هذا يتمثل في كونهما يلوثان الهواء. اضافة الى هذا فان معدل ما يستهلك منهما الان يجعلنا نستخلص انهما سيستنفذان بعدحوالي قرنين. فما هو الحل الذي سيتم اللجوء اليه اذاك؟
    لا شك ان المشروع الذي اشرنا اليه سينجز,ولكن ذالك لن يتم فيوقت قريب وبالتالي فلن تتوافر 20000 مليار من الكيلوواطات (ضعف القدر الضروري الان) سنة 2000,بهذه الطريقة التي ما تزال تنتمي الى مجال التصور الذهني. بالنظر الى كلهذا,صيغت مشاريع اخرى,وهي الان قيد الدرس.وهناك واحد من بينها يقتضي استعمال الطاقةالناتجة عن المد. بل ان هناك مصنعا يشتغل بهذه الطاقة في فرنسا (يشرف على مصب "الرانس" ببريطانيا)وينتج حوالي 30000كيلوواط.

    تاريخ الكهرباء:

    اصل كلمة كهرباء العربية كهربا ( وهو صمغ شجرة اذا حكصار يجذب التبن نحوه).
    فالكهرباء الستاتيكية (السكونية)هي اول ما عرف من اشكالالكهرباء . ويمكن بالفعل ان تتولد
    اذا ما حكت قطعة راتنج (مادة صمغية تنتجها بعض النباتات ) شبيهة بالعنبر...
    بعد ذلك بمائة وثلاثين سنة . الانجليزي ستيفن غراي (1670-1736) جمع لائحة تتضمن اسماء العناصر الموصلة والعناصر العازلة للكهرباء .وفي 1733,اكتشفالفرنسي شارل دوفاي 1698-1733وجود شحنة كهربائية موجبة واخرى سالبة:ان الشحنتين منطبيعة واحدة تتنابذان, وشحنتين متعارضتين تتجتذبان.
    كانت اول بطارية كهربائية هي "قنينة ليد "(وليد هو اسم المدينةالهولندية التي اخترعت فيها).تلك كانت قنينة مليئة بالماء سدادتها الزجاجية يخترقهامسمار يطال السائل.وعن طريق المسمار ,تبث شحنة في الماء المعزول داخل الزجاج.فاذااحدث تماس بين المسمار وموصل اخر تنتج عن ذلك شرارة.
    وفي 1752,تمكن الامريكي بنجامين فرنكلين 1706-1790,في وقت كانتخلاله السماء تبرق وترعد,من توجيه البرق في لحظة ما الى قنينة ليد,باستعال طيارةورقية,مبرهنا بذلك على كون العواصف الرعدية من طبيعة كهربائية.وتوالت التجاربوالاكتشافات بسرعة.فصنع الكسندر فولتا اول بطارية كيميائية (حوالي 1800),اذا راكماسطوانات من فضة واخرى من توتياء ،تفصل بينهما حلقات من ورق مقوى مشرب بالماءالمالح.
    وفي سنة 1820,ابرز الدنيماركي ويرستد (1777- 1851) ان هناكعلاقات وثيقة بين الكهرباء والمغناطيسية. وذلك ما اكده اندري ماري امبير,اذ اوضح انلقضيب فولاذي ممغنط نفس خصائص الوشيعة المكهربة. وقد اخترع هذا الاخير,"المقياسالغلفاني" لقياس قوة التيار. وفي 1826,فسر غ. س. اوم (1787-1854) ظاهرة ايصال اجسامصلبة للكهرباء,ووضع تعريفا للجهد الكهربائي(=قوة دافعة كهربائية),ومفعوله علىالموصلات.
    وفي 1864,قدم ماكسويل 1831-1879,في نظريته الكهرطيسية,تركيبالكل المعارف المتعلقة بالكهرباء. واخيرا,قدم البرت انشتاين تفسيرا لمجمل الظواهرالكهرطيسية في اطار نظريته النسبية.

    الطاقة الكهربائيةفي المستقبل!

    يعود30%من المنتوج الكهربائي العالمي الى الولايات المتحدة(أيانها تنتج 2356 مليار كيلوواط)وهي تملك المحطة الكهربائية الثانية في العالم من حيثالاهمية(سد"غراند كوليه" طاقته: 9,8 ميغاواط) بعد محطة ايتايبو (البرازيل, البراغواي),التي تشتغل منذ 1982 وتنتج 12,6 ميغاواط.وفي 1987 كان الاتحادالسوفيتي(ولم يكن بعد قد انقسم الى دول عديدة) يحتل المرتبة الثالثة(سعة:1295 ملياركيلوواط).وهناك عدد من الدول يزداد فيها استهلاك الكهرباء بنسبة اكبر من تلك التييزداد بها في الولايات المتحدة.ومع هذا, يتوقع ان يستغل في هذه الدول ربع المنتوجالعالمي ,سنة 2000.
    ان التطور التكنولوجي يمكن من سد الحتجات الانية في هذاالمضمار.ولكن لن تتفاقم ازمة الطاقة بشكل مقلق قبل القرن الواحد والعشرين.الا انالوقت والمال اللازمين لتحقيق المشاريع المشار اليها اعلاه يحسبان بالعقودوبالملايير.والكثير من الخبراء في هذا المجال يرون انه من الواجب الشروع في معالجةالمشكل الان,قبل ان يفوت الاوان.
    الكهرباء احد اكثر مصادر الطاقة وفرة.فهي موجودة في كلشئ.وتمدنا الكهرباء بالحرارة والضوء. وهي التي تسبب القوة المحركة للمحركات التيتسير القاطرات والشاحنات والمعدات الالية.
    وبدون الكهرباء لن يكون لدينا راديو او تلفزيون او تلفون.

    ما هي الكهرباء؟
    الكهرباء هي قوة موجودة في جميع المواد الصلبةوالسائلةوالغازية.تتكون المادة من ذرات (اصغر جسيمات يمكن ان ينقسم اليها أي شيء).وتحتويحبة الرمل الواحدة على الاف الملايين من الذرات .والجزء الخارجي من الذرة يحتوي علىجسيم(او اكثر)يسمى الكترونا.اما في داخل الذرة,عند المركز فتوجد نواة صغيرة تتكونمن جسيمات تسمى بروتونات ونيوترونات.

    الالكترونات والبروتونات :
    يفترض ان الالكترونات عليها "شحنة سالبة"وان البروتونات عليها "شحنة موجبة".وفي العادة يتساوى عدد الالكترونات مع عدد البروتونات .لكن في بعضالمواد,خصوصا الفلزات ,تكون للذرات الكترونات لها حرية الحركة فيما بين الذرات .

    التيار الكهربائي:
    ان الكهرباء التي نستخدمها في التسخين والاضاءة والاغراضالاخرى تسمى "تيار كهربيا". يسري التيار الكهربائي في اسلاك الفلز على هيئةالكترونات تتحرك بين ذرات الفلز وكل الكترون له شحنة كهربية.ومع تحرك الاكتروناتتتنتقل الشحنات على طول السلك بسرعة عالية جدا.
    المولداتالكهربائية

    هنالك طريقتان رئيسيتان للحصول على التيار الكهربائي أولهما توليدهفي بطارية من تفاعلات كيماوية والثانية إنتاجه بالتأثير أو الحث الكهرمغنيطيباستخدام اله تدور ملفا في مجال مغنطيسي (أو تدور مغنطيسا في ملف سلكي )وهذه الإلهتسمى مولدا كهربائيا (والصغير منها يسمى أحيانا دينمو) واسهل طريقه لتطبيق هذاالمبدأ عمليا هي تدوير ملف سلكي بين قطبين مغنطيس دائم وهذا في الواقع هو ما فعلهفإرادي عام1831 وليس من المبالغة القول أن نمط حضارتنا الحالية وطرق المعيشية تعتمدإلى حد بعيد على اكتشافه ذالك فبدون الكهرباء تعدم وسائل الحياة العصرية فلا أنارهولا تدفئه ولا وسائل نقل للملايين بالقطارات الكهربائية ولا مصاعد ولا مكناتللمصانع ولا مئات من الأدوات والاجهزه الكهربائية التي نستخدمها يوميا كان أولمولدات فإرادي نموذج مختبري صغير يدار باليد أما في محطات توليد القدرةالحديثة.
    فتدار المولدات بوسائل ميكانكيه وفي المحطات التي تعمل بالفحم أوبالزيت أو الطاقة النواويه تدار المولدات بعنيفات (تربيات)بخارية وتتصل التربياتمناشره بالمولدات وتسنى المجموعة مولدا تربينياوفي المحطات الكهربائية تدويرالمولدات.
    بالتوربينات المائية ولاعتماد هذه المحطات على القده المائية تشيدفي مواقف الشلالات الطبيعية أو متساقط المياه الصنعيه علفى مجاري الانهر .ويبنىلهذا الغرض سد لحصر مياه المسقط وتحويلها في انبوب ضخم لتدير بسقوطها الى المستوىالخفيض تربينا مائيا ومجموعه الموالد التربيني عاى اختلاف انواعها هي وسيله لتحويلالطاقه المكانكيه الى طاقه كهربائيه وقد اسنبط العلم البريطاني (جون) فلنع قاعدهتساعد في تحديد اتجاه التيار المستولد في مواصل عندما يحرك في مجال مغنطيسي وتعرفلقاعده اليد اليمنى واذا كان الموصل المدار بهيئه ملف فمن الواضح ان التيار سيغيراتجاهه كل نصف دوره فالتيار الذي ينتجه هذا النوع من المولدات يتغير من الصفر الىالذروه في اتجاه معين ثم ينخفض الى الصفر عندما يتعامد الملف مع المجال ثم يتعكساتجاه التيار في الملف ويبلغ الدوره في الاتجاه المعاكس قبل ان يعود ثانيه الىالصفر وهذا .التواتر التياري يسنى تيارا مناويا .والتردد هو عدد المرات التي تتكررفيما مده الدوره في الثانيه .
    والتيارات المولده في جميع محطات توليد القدره وهي تيارت متناويهلان هذه التيارت يمكن تغييرهبسهوله محول كهربائية .
    في المولدات الصغيرة كدينامو الدراجة مثلا يحصل على مجال المغنطيسيمن المغنطيس دائم أما المولدات الضخمة فتستخدم المغانط الكهربائية وتدور داخل الملفالسلكي وليس العكس .
    والتأثير الحاصل هو نفسه, فالتأثير في هذا الحالة يتولد الملفالثابت (العضو الساكن) بتحريض (آو حث)المجال المغنطيسي المتغير الحاصل في المغنطيسيالدوار (العضو الدوار).
    توليدالكهرباء

    البطاريات:
    للبطارية طرف سالب وطرف موجب، وعندمايوصل سلك بين طرفين تسرى عبره الالكترونات من الطرف السالب الى طرفالموجب
    البطارية الجافة :
    هي كتلك التي نستخدمها في راديوا الترانزستور او مصباح البطاريهاليدوي ، تتحرر الالكترونات بالتأثر الكيميائي لكلوريد الامونيوم {ملح النشادر}علىالزنك 0ومع استخدام البطاريات ستنفذ الكيماويات الموجوده بها حتى يتوقف تحررالالكترونات 0عندئذ تخمد البطارية ، المركز الحمضي الرصاص: وهو نوع البطارياتالمستخدمه فالسيارات ،يحدث التفاعل الكيميائي بين الرصاص والحامض الكبريتيك .هذاالنوع من البطاريات يمكن شحنه مرة ثانية ، حيث توصل البطاريه بمصدر للتيارالكهربائي وتعاد الالكترونات مرة اخرى الى حيث كانت من قبل في الذرات
    المولدات الكهربائية: تنتج هذهالمولدات معظم الطاقه الكهربائية التي تولدها محطات توليد القدره في العالم يعتمدعمل المولدات على العلاقه الوثيقه بين الكهربيه والمغناطيسيه فعندما يتحرك مغناطيسفي سلك على شكل ملف فان تياراً كهربياً يستحث (ينتج)في سلك معضم مولدات محطات توليدالقدره بها مغناطيسات ضخمه تتحرك في ملفات سمكية النحاس او ملفات تدار حولمغناطيسات وتدار معظم المولدات بواسطة توربينات والتوربينات عباره عن عجلات الى حدكبير طاره السفينه البخاريه وهي تدار بالبخار او الماء او الغاز
    نقل الكهرباء : يمكن نقل القدره الكهربيه لمئات الكيلومترات م محطات توليد القدره الى منازل والمصانع والمدارس وغيرها من المنشآت التيتستخدمها تنتقل الكهرباء عبر الكابلات ممتده عبر الارض او عبر خطوط الضغط العاليالممتده على ارتفاع عال فوق الارض وتمر القدره الكهربيه في طريقها بعدة محولات بعضالمحولات يزيد من الضغط (الجهد) الكهربي بحيث لا تفقد كهرباء اثناء الانتقاللمسافات طويله وهناك محولات تخفض الضغط(الجهد)حسب الطلب


    ما هي طبيعة الطاقة الكهربائية ؟

    ان الالكترونات متحركة وفي المعادن تتحرك بحرية مننقطةالى اخرى وفي احد انابيب التلفزيون تحتاز الفراغ المسافة القصيرة التي تفصل بنيالشاشة والاقنية الاكترونيةويملك كلالكترون طاقة اضافية سلبية وتحركها يؤدي الىوجود التيار الكهربائي . وفي غياب القوةفان الاكترونات تبقى جامدة وينعدم وجود
    التيار ولتحريك الاكترونات يكفي تشغيلها بواسطة القوةالكهربائية ونعلم جيدا ان طاقتين كهربائيتين متناقضتين ، تجتبذان بعضهما البعض ،والالكترونات تدخل شبكة معدنية يمكن جذبها بواسطة الجانب الايجابي للبطارية .وفيغياب الاحتكاك وخاصة في الفراغ فان الالكتروناتالمتسارعة على طاقة معينة حتى تصلالى وقت تبلغ فيه الانور (القطب الموجب). هذة الطاقة ناتجة من شحن الالكتروناتبالطاقة الكربائية ، واللتي تكون وجدتها الفولت بين نقطة الانطلاقونقطة الوصول،فطاقة الحركة للمتزلج توازي الفرق في طاقة القوة بين نقطة الانطلاق ونقطة الوصول. وعلى سبيل المقارنة فان قوة المولد موازية لارتفاع السد ، والقوة الكهربائية موازيةلقوة المياة .ان القدرة التي يستوعبها محرك ما تكون "vi " وال "v "هي الفولتاج ، الذي يغذي المحرك ، وال "i " هي حجمالتيار الكهربائي الذي يجتاز بوبينات المحرك .لماذا ينفجر بعض الاجسام؟
    لماذا يحدث انفجار في مكان مغلق اذا دمجنا بين الهواء والنفط وعمدناالى تمرير شرارة ما ؟ ببساطه لان في الانطلاقلدينا الهيدروكاربور الذي هو النفطذرات من الكربون مرتبطه بذرات من الهيدروجين . وهكذا تقوم الشرارة بتدمير العلاقاتبين الكربون والكربون من جهة ،والكربون والهيدروجين من جهة أخرى لتكوين علاقهكيميائيه جديده مازجةهذه الذرات بأوكسجين الهواء مما يعني الانفجار
    هل يمكن استعمالالمياه كمحروقات بدلا من النفط ؟
    حسب مبدا ان أي اله حرارية لا يمكنها القيام باي عمل الا اذااقترضت الحرارة من مصدرحار واعادتها الىمصدر بارد ،وفي الواقع ان جزءا واحدا منالحرارة التي تبعثها هذةالمصادر الحارة تتحول الى طاقة ميكانيكية .
    اذا من أين تأتي هذه الحرارة ؟
    النفط؟في محرك السيارة يأتي المصدر الحار مناحتراق النفط الذييحتوي فقط على ذرات من الكاربون
    والهيدروجين واثناء الحركة تمتزج هذةالذرات مع اوكسجين الهواء لتشكيل جزيئات من ثاني اوكسيد الكربون Co2 والمياة H2o وهذة الجزيئات تملك طاقات وصل اكثر اهمية من تلك ا لتيتصل ما بين الكربون والهيدروجين في النفط ،ولشرح ذلك بصورة اخرى فان جزيئاتالco2,والh2o والاكثر استقرار من النفط تحتاز بطبيعتهاالى طاقه من اجل التكوين فنقول عندها بانها مرتبطة بقوة وعليه فان
    جزءمن الاساسية لم يعد يستعمل ويتبخر على شكل حرارة وهذا ما نطلق اسم ( احتراق النفط) .
    __________________

  2. [2]
    طاقة
    طاقة غير متواجد حالياً
    عضو فعال


    تاريخ التسجيل: Jun 2006
    المشاركات: 140
    Thumbs Up
    Received: 3
    Given: 0
    جزاك الله كل خير......و نتمنى منك الاستمرار في طرح المواضيع

    0 Not allowed!



  3. [3]
    برعم الإيمان
    برعم الإيمان غير متواجد حالياً
    عضو


    تاريخ التسجيل: Sep 2008
    المشاركات: 37
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    مشكور أخي طاقة على مرورك الكريم...

    0 Not allowed!



  4. [4]
    خيرى عبد السلام
    خيرى عبد السلام غير متواجد حالياً
    جديد


    تاريخ التسجيل: Nov 2009
    المشاركات: 1
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0

    Thumbs up الخلايا الشمسية

    كيف يتم جعل الخلايا الشمسية تدور مع اتجاة الشمس وذلك خلال فترة النهار ثم تعود لوضع الصفر لا نتظار الشمس من جديد

    0 Not allowed!



  
الكلمات الدلالية لهذا الموضوع

عرض سحابة الكلمة الدلالية

RSS RSS 2.0 XML MAP HTML