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「涨知识」八种电力来源你了解多少

作者:俄罗斯赌场 发布时间:2021-01-27 10:33

  电可以定义为一种能量形式,它是由于电子从导体内的正极和负极流动而产生的。我们将电力视为第二能源,这是因为它不是现成的产品,而是需要通借助风、阳光、煤炭、天然气、核裂变反应和水力帮助产生。当今社会,电对我们来说是非常重要的,离开了电就就寸步难行,因为没有了电很多事情就做不了,那是因为现代社会人类与电紧密结合,对电的依赖是空前绝后的。但是你知道电的来源么?梦老师下面就与大家分享电的来源。

  公元前600年左右,古希腊的哲学家泰勒斯(Thales, 640-546B.C.)对静电的进行比较早的观察:将琥珀色的条状物涂在晒黑的皮肤上时,它们会产生以前没有的迷人特征。现在可以用布擦拭塑料棒来进行相同的实验。将擦拭过的塑料棒靠近小纸片,小纸片被吸引,这是带电物体的特征,其实质是电荷的转移。两个物体互相摩擦时,因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同,所以其中必定有一个物体失去一些电子,另一个物体得到多余的电子。如用玻璃棒跟丝绸摩擦,玻璃棒的一些电子转移到丝绸上,玻璃棒因失去电子而带正电,丝绸因得到电子而带着等量的负电。用橡胶棒跟毛皮摩擦,毛皮的一些电子转移到橡胶棒上,毛皮带正电,橡胶棒带着等量的负电。这就是摩擦产生电的原理。摩擦产生静电产生危害可大可小,几乎不用来发电,但科学家已经在研制纳米发电机,有望将白白浪费掉的能源回收利用。

  所有电池均由电解质(可以是液体,固体或半固体),正极和负极组成。电解质是离子导体。一个电极产生电子,另一个电极接收电子。当电极连接到要供电的电路时,它们会产生电流。一旦化学能转化为电能,化学物质便无法恢复其原始形状的电池称为一次电池或伏打电池。二次电池或蓄电池是可逆的,即利用化学反应的可逆性,可以组建成一个新电池,即当一个化学反应转化为电能之后,还可以用电能使化学体系修复,然后再利用化学反应转化为电能,所以叫二次电池(可充电电池)。市场上主要充电电池有“镍氢”、“镍镉”“铅酸(铅蓄电池)”、“锂离子(包括锂电池和锂离子聚合物电池)”等。

  热电厂(火力发电厂)是一种类型的电厂,用压力蒸汽驱动的涡轮机发电机轴从而产生电。举个最简单的例子:比如将装满开水的水壶连接到桨轮,而桨轮又与发电机相连,来自水壶的蒸汽喷射驱动使转子运动产生电。我们可以通过多种方式获得蒸汽,例如通过燃烧煤炭、石油、天然气、城市垃圾,或利用核裂变反应产生的大量热量,甚至可以通过集中太阳的能量来产生蒸汽。热能产生电已经是最常见的发电方式之一。

  1831年,英国科学家法拉第发现,磁铁在电缆附近的运动时能在电缆中感应出电流。这种效果与奥斯特发现的相反。法拉第的发现证明了磁场可以产生电流。我们知道,穿过某一面积的磁力线条数,叫做穿过这个面积的磁通量。当导体向左或向右做切割磁力线的运动时,闭合电路所包围的面积发生变化,因而穿过这个面积的磁通量也发生了变化。导体中产生感应电流的原因,可以归结为穿过闭合电路的磁通量发生了变化。可见,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流。这就是产生感应电流的基本原理。电磁感应现象在现在生活中的应用非常广泛,如发电机、感应电动机、变压器、电感元件、电磁测量仪表、感应电炉、电子感应加速器等。

  有些晶体(例如石英或罗谢尔盐)或陶瓷(例如钛酸钡,一种铁电材料)在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷 。当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应。

  地下水流所施加的压力是大型船舶上作为能源的主要来源。在大坝中,通过强制管道释放受控的高压水流来发电。水驱动涡轮机移动发电机,从而产生电流。然后,电流通过升压器,将其转换为电能。

  光照射到金属上,引起物质的电性质发生变化。这类光变致电的现象被人们统称为光电效应(Photoelectric effect)。光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应,又称光生伏特效应。按照粒子说,光是由一份一份不连续的光子组成,当某一光子照射到对光灵敏的物质(如硒)上时,它的能量可以被该物质中的某个电子全部吸收。电子吸收光子的能量后,动能立刻增加;如果动能增大到足以克服原子核对它的引力,就能在十亿分之一秒时间内飞逸出金属表面,成为光电子,形成光电流。光作用产生电应用领域也广泛,如制造光电倍增管、光控制电器等。

  水力发电的基本原理是利用水位落差 ,配合水轮发电机产生电力,也就是利用水的位能转为水轮的机械能,再以机械能推动发电机,而得到电力。科学家们通过水位落差的天然条件,有效的利用流力工程及机械物理等,精心搭配以达到最高的发电量,供人们使用廉价又无污染的电力。而低位水通过吸收阳光进行水循环分布在地球各处,从而高位水源。利用水力发电,给我们带来清洁能源。

  核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外(见轻水堆),其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热,在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水,然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽,经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。

  写在后面的话:不管生产电的方式是什么,人类可利用的资源越来越有限,科技飞速发展的社会对资源的依赖也越来越多,地球是人类的家园,保护地球人人有责,期待未来科技发展能带来更多产生能力的技术。


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