ما الذي يحول الطاقه الميكانيكيه الى طاقه كهربائيه
في هذا المقال، سنوضح كيف يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى الطاقة الكهربائية. تُعد الطاقة من العناصر الأساسية التي يحتاجها الإنسان للقيام بمختلف الأعمال، ويمكن تحويل أشكال مختلفة من الطاقة، مثل الطاقة الحرارية والكهربائية والميكانيكية والنووية والكيميائية. يستخدم الإنسان أكثر من طريقة لتوليد الطاقة، وأحد هذه الطرق هو تحويل الطاقة من شكلها الأصلي إلى شكل آخر، أو تحويل حركتها من مكان إلى آخر. لا يمكن تحويل الطاقة دون استخدام أجهزة محددة. في الفقرات التالية من هذه الموسوعة، سنتعرف على اسم الجهاز الذي يستخدم لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
تحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهربائية عن طريق
- يستخدم المولد الكهربائي لتحويل الحركة أو الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
- يعود الفضل في ابتكار أول مولد كهربائي، وهو قرص فاراداي، إلى العالم البريطاني مايكل فاراداي.
- اكتشف فاراداي أن المغناطيس عندما يتحرك في ملف من الأسلاك، ينتج تيارًا كهربائيًا يتدفق من خلال السلك.
- تعتمد المولدات الكهرومغناطيسية على المغناطيس الكهربائي الذي يتم إنتاجه بواسطة التيار الكهربائي.
- يحتوي كل مولد كهرومغناطيسي على أسطوانة ثابتة تتألف من مجموعة من الملفات المعزولة من الأسلاك.
- يحتوي المولد على عمود كهرومغناطيسي يُسمى الدوار الذي يحيط بهذا الأسطوانة.
- عندما يدور الدوار، يتم إنتاج تيار كهربائي يتدفق في جميع أجزاء الملف السلكي، مما يجعله ناقلاً للكهرباء بشكل منفصل.
- في الأجزاء الفردية، يتشكل التيار الكهربائي من خلال تشكيل التيارات الفرعية، ويتم نقلها من المولدات إلى المستهلكين عبر الخطوط الكهربائية.
- تستخدم المولدات الكهرومغناطيسية على نطاق واسع في جميع دول العالم، وخاصةً في الولايات المتحدة الأمريكية، كوسيلة لتوليد الكهرباء.
- تتم عملية توليد الكهرباء باستخدام التوربينات التي تستخدمها محطات الطاقة الكهربائية لتشغيل المولدات الكهربائية.
- يستخدم الماء أو الهواء أو البخار أو الغازات المنتجة عن الاحتراق لدفع سلسلة من الشفرات المثبتة على عمود دوار مما يؤدي إلى تدويره.
- ثم، يحول المولد الطاقة الميكانيكية للجزء الدوار إلى طاقة كهربائية.
- هناك العديد من أنواع التوربينات المستخدمة لتوليد الطاقة، وتشمل ذلك توربينات الرياح، والكهرومائية، والاحتراق، والبخارية.
- بصورة عامة، يتم استخدام المولدات الكهربائية لتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية، وتنتقل هذه الطاقة عبر خطوط الكهرباء للاستخدام في التجارة والصناعة، وكذلك لتشغيل السيارات والقطارات والطائرات والسفن.
أمثلة الطاقة الميكانيكية
- يمكن تعريف الطاقة الميكانيكية، أو طاقة الحركة، بأنها الطاقة التي تنتج عن حركة الأجسام وانتقالها من مكان إلى آخر.
- تحدث هذه الظاهرة عندما يتحول الجسم من الطاقة الكامنة إلى الطاقة الحركية.
- يتم استخدام وحدة الجول لقياس الطاقة الميكانيكية.
- تتكون الطاقة الميكانيكية من نوعين، الأول هو الطاقة الكامنة، وهي قدرة الجسم على الحركة دون وجود قوة تحريكه، وتتحول إلى طاقة ميكانيكية كامنة في الجسم.
- تحتوي الجسم على طاقتين هما الطاقة الحرارية والطاقة الميكانيكية الحركية، وتستخدم الطاقة الميكانيكية الحركية عندما يقوم الجسم بالتحرك، وتتحول الطاقة الحركية إلى طاقة ميكانيكية.
- تشمل الطاقة الميكانيكية العديد من الظواهر مثل المد والجزر، حركة الرياح، ركوب الدراجات الهوائية، وغيرها.
الطاقة الكهربائية
- الطاقة هي موجودة في الطبيعة ويمكن الحصول عليها من مصادر متعددة، منها الوقود الأحفوري مثل البترول الذي ينتج بفعل الضغط والحرارة المفرطين على بقايا الكائنات الحية، وبعد استخراجه يتم تحويله إلى طاقة كهربائية.
- لكن زيادة الاعتماد على هذا المصدر واستخدامه الكثير أدى إلى نفاده، لذا اضطر الإنسان إلى البحث عن مصادر أخرى غير قابلة للنفاد، مثل الطاقة الكهربائية المتولدة من حركة المياه الجارية والرياح.
- تُعد الطاقة الكهربائية صديقة للبيئة لأنها لا تسبب تلوث الهواء، بالإضافة إلى أنها عنصر أساسي في حياة الإنسان ولا يمكن الاستغناء عنه.
- تستخدم الطاقة الكهربائية في مجالات الاتصالات والصناعة والنقل، وتستخدم أيضًا في تشغيل الأجهزة الكهربائية المنزلية والإضاءة وغيرها من الاستخدامات.
- تشكل الطاقة الكهربائية حوالي 18% من إجمالي أنواع الطاقة المستخدمة في العالم.
وهكذا، وصلنا إلى نهاية مقالنا والذي فيه أجبنا على سؤال حول كيفية تحويل الطاقة الميكانيكية إلى الطاقة الكهربائية، كما شرحنا تعريف الطاقة الميكانيكية والطاقة الكهربائية مع الأمثلة. تابعنا للمزيد من المقالات على الموسوعة العربية الشاملة.
المراجع
