الکتریسته
الکتریسیته چیست؟
الكتریسیته در همه جای
زندگی ما دیده می شود، الكتریسیته خانه ها را روشن می كند ، غذای ما را می پزد ، نیروی لازم برای كامپیوتر ، تلویزیون و دیگر وسایل الكترونیكی را تامین می كند. الكتریسیته ی باتری ها ، چراغ قوه را در تاریكی روشن می كند و ماشین ما را به حركت در می آورد.
می توانید كاری كنید تا بفهمید الكتریسیته تا چه اندازه مهم است. به سمت مدرسه یا خانه خود بروید و وسایل و ماشین های مختلفی كه از الكتریسیته استفاده می كنند را بنویسید . از تعداد زیاد چیزهایی كه ما هر روزه استفاده می كنیم و به الكتریسیته وابسته است متعجب خواهید شد.
اما الكتریسیته چیست ؟ از كجا آمده است؟ چطور كار می كند؟
قبل از این كه همه این ها را بفیمهیم ، باید كمی درباره اتم ها و ساختار آن ها بدانیم.
همه مواد از اتم ها و اتم ها از ذرات كوچك تری ساخته شده اند. سه ذره اصلی كه اتم ها را می سازد پروتون ، الكترون و نوترون است.
الكترون ها به دور مركز یا هسته اتم می چرخند همان طور كه ماه به دور زمین می گردد. هسته از نوترون و پروتون تشكیل شده است.
الكترون ها شامل یك بار منفی و پروتون ها یك بار مثبت هستند ، نوترون ها خنثی هستند آن ها نه بار مثبت دارند نه بار منفی.
انواع مختلفی از اتم ها وجود دارد، هر یك از این انواع، یك عنصر است، اتم تنها قسمت سازنده عنصر است. 118 نوع عنصر شناخته شده وجود دارد، بعضی عناصر مانند اكسیژنی كه ما با آن نفس می كشیم برای حیات ضروری است.
در هر اتم تعداد مشخصی الكترون ،پروتون و نوترون وجود دارد، اما معمولاً جدا از این كه یك اتم چند ذره دارد، تعداد الكترون ها باید با تعداد پروتون ها برابر باشد. اگر تعداد الكترون ها و پروتون ها یكی باشد، اتم در تعادل و بسیار پایدارد است.
بنابراین، اگر یك اتم 6 پروتون داشته باشد، باید 6 الكترون نیز داشته باشد، عنصری با 6 پروتون و 6 الكترون، كربن نامیده می شود، كربن در خورشید، ستاره ها، ستاره های دنباله دار، اتمسفر بیشتر سیاره ها و مواد غذایی كه می خوریم به مقدار زیادی وجود دارد، ذغال سنگ و الماس نیز از كربن ساخته شده است.
بعضی از اتم ها الكترون های خودشان را از دست داده اند. یك اتم كه الكترون خود را از دست داده باشد، تعداد پروتون هایش بیشتر از الكترون ها و دارای بار مثبت است. یك اتم كه الكترون بدست آورد ذرات منفی بیشتر و بار منفی دارد. یك اتم باردار یون نامیده می شود.
می توان الكترون ها را وادار كرد تا از یك اتم به اتم دیگر حركت كنند. وقتی الكترون ها بین اتم ها حركت می كنند، جریان الكتریسیته تشكیل می شود .
این زنجیره مانند خاموش كردن آتش بوسیله سطل در زمان های قدیم است. اما در این جا به جای منتقل كردن سطل از یك طرف به طرف دیگر ، هر شخص یك سطل دارد و فقط آب منتقل می شود (به این معنی كه سطل خالی را به عنوان یون و سطل پر را به عنوان اتم خنثی و آب را به عنوان الكترون در نظر بگیریم. در رسانای فلزی یون ها منتقل نمی شوند بلكه الكترون ها منتقل می شوند) این كار خیلی به عبور جریان الكتریسیته شبیه است. در واقع بار از یك اتم به اتم دیگر منتقل می شود.
چون همه اتم ها دوست دارند در تعادل باشند. اتمی كه نامتعادل شده است به دنبال الكترون آزادی می گردد تا جای خالی الكترون از دست رفته را پر كند. ما می گوییم كه این اتم نامتعادل یك بار مثبت دارد چون تعداد زیادی پروتون دارد.
اما بار مثبت و منفی به الكتریسیته چه ربطی دارد؟
دانشمندان و مهندسان چندین راه برای تولید زیاد اتم مثبت و الكترون آزاد پیدا كرده اند. از آن جایی که اتم های مثبت دوست دارند تعادل داشته باشند، الكترون ها را به شدت جذب می كنند. الكترون ها نیز دوست دارند جزئی از یك اتم متعادل باشند، بنابراین آن ها نیز اتم های مثبت را جذب می كنند تا به تعادل برسند.
بنابر این هر چه اتم های مثبت یا الكترون های منفی بیشتری داشته باشید، جاذبه بین آن ها بیشتر است. چون بارهای مثبت و منفی، هم دیگر را جذب می كنند می توانیم كل جاذبه را "بار" بنامیم.
وقتی الكترون ها در بین اتم های ماده حركت می كنند، یك جریان الكتریسیته تشكیل می شود. این چیزی است كه در یك سیم اتفاق می افتد. الكترون ها از یك اتم به اتم دیگر منتقل شده و یك جریان الكتریكی از یك سر به سر دیگر بوجود می آید.
الكتریسیته در بعضی مواد بهتر از مواد دیگر منتقل می شوند. مقاومت یك ماده نشان می دهد كه چقدر رسانای خوب جریان الكتریسیته است، هر چه مقاومت كمتر، رسانا بهتر. بعضی از مواد به شدت الكترون خود را نگه می دارند و الكترون ها در بین آن ها به سختی حركت می كنند این مواد را عایق می نامیم. پلاستیك، لاستیك، لباس، شیشه و هوای خشك عایق های بسیار خوبی هستند و مقاومت بسیار بالا یی دارند.
مواد دیگری وجود دارند كه الكترون های ضعیفی دارند، الكترون ها در بین آن ها به راحتی حركت می كنند. این گونه مواد را رسانا گویند، اكثر فلزات مانند مس، آلومینیوم، یا استیل رساناهای خوبی هستند.
وقتی الكترون ها در بین اتم های ماده حركت می كنند، یك جریان الكتریسیته
کلمه الکتریسیته از کجا آمده است ؟
الکترون(Electrons)، الکتریسیته(electricity)، الکترونیک (electronic) و کلمات دیگری که با electr شروع می شوند از کلمه یونانی elecktor به معنی خورشید درخشان گرفته شده است. در یونان electron کلمه ای است که برای کهربا استفاده می شود.
کهربا سنگ قهوه ای طلایی بسیار زیبایی است که در نور خورشید برق نارنجی و زرد دارد. کهربا در واقع شیره فسیل شده درخت است. میلیون ها سال پیش حشرات در بین شیره درختان گیر افتادند. حشرات کوچکی که دایناسورها را نیش زده بودند در بدنشان خون با DNA دایناسورها است که حالا در کهربا فسیل شده است.
یونانی های قدیم کشف کردند که کهربا وقتی به خز یا اشیا دیگر مالیده می شود رفتار عجیبی از خود نشان می دهد. مانند جذب پر. آن ها نمی دانستند که چه چیزی باعث این پدیده می شود. اما آن ها یکی از مثال های الکتریسیته ساکن را کشف کردند.
کلمه لاتین الکتریک electricus به معنی تولید از کهربا بوسیله اصطکاک است.
بنابراین ما کلمه انگلیسی الکتریسیته electricity را از کلمات یونانی و لاتین که در مورد کهربا بود گرفته ایم
الکتریسیته (Electricity)
تاریخچه الکتریسته :
علم الکتریسته به دوران باستان بر می گردد که تاریخ دقیق آن مشخص نیست. اما برخی تولد آن را به مشاهده معروف تالس ملطی (Thales of Miletus ) در 600 سال قبل از میلاد ارجاع می دهند. که در آن زمان تالس متوجه شد که یک تکه کهربای مالش داده شده خرده های کاه را می رباید، یا اینکه در یک تجربه عادی دیده ایم که وقتی یک شانه کائوچویی سخت را با پارچه پشمی مالش دهیم شانه ریزه های کوچک کاغذ را جذب می کند. در اثر مالش این دو جسم به یکدیگر هم کائوچو و هم پشم خاصیت جدیدی پیدا می کنند. یعنی باردار می شوند از این آزمایش برای معرفی مفهوم بار الکتریکی استفاده می شود.
منشا الکتریسته :
طبق نظریه الکترونی اتم ، یک اتم از ذرات کوچکتری به نام های الکترون ، پروتون و نوترون تشکیل شده است. که الکترون ها دارای بار منفی و پروتون ها دارای بار مثبت و نوترو ها بدون بار هستند. تعداد الکترون ها و پروتون های یک اتم در حالت عادی برابر است. بنابراین ، اتم در حالت عادی از نظر بار الکتریکی خنثی است.
در اثر تماس ، نزدیکی و یا برخورد اجسام بر همدیگر میان اجسام اندازه حرکت خطی مبادله می شود. در اثر تغییر اندازه حرکت نیرو هایی ایجاد می شود. چگونگی شکل گیری این نیرو ها به ساختار اتمی تشکیل دهنده اجسام برمی گردد. به عبارتی این نیروها منشا الکتریکی و مغناطیسی دارند. در اثر مالش اجسام برهمدیگر ، جسمی که در اتم های تشکیل دهنده خود اتمی از نوع دهنده الکترون داشته باشد، الکترون خود را به جسم دیگر که نسبت به آن خاصیت الکترونگاتیوی بیشتری دارد می دهد و مبادله الکترون بین اتم ها و در نهایت اجسام منجربه تولید الکتریسته می شود.
تقسیمات الکتریسته:
الکتریسته ساکن (الکتریسته مالشی):
اگر یک میله شیشه ای را به پارچه پشمی مالش دهیم، هردو جسم الکتریسته دار می شوند. زیرا شیشه تعدادی الکترون از دست می دهد. و پارچه الکترون می گیرد. پس شیشه دارای بار مثبت و پارچه به همان مقدار دارای بار منفی می گردد. بار ایجاد شده در شیشه و پارچه درمحل تماس باقی می ماند.
الکتریسته القایی:
اگر میله با بار منفی را به دو کره فلزی بدون باری که باهم در تماس بوده و توسط پایه های عایقی از زمین جداشده باشند، نزدیک کنیم. قبل از دور کردن میله ، بدون دست زدن به پوسته کرات آنها را از هم جدا کنیم. کره نزدیک به میله دارای بار مثبت و کره دور از آن دارای منفی خواهد بود که مقدار بار روی کرات برابرند. این نوع بار دارشدن را باردار شدن به روش القا یا مجاورت می نامند.
الکتریسته جاری :
عبور پیوسته الکترون از یک هادی را الکتریسته جاری گویند. خلاف جهت حرکت الکترون را جهت قراردادی جریان الکتریکی (جریان الکترونی) انتخاب می کنند. عامل برقراری جریان ثابت ، اختلاف پتاسیل ثابتی می باشد، که در دو سر هادی برقرار است. و وسایل تولید این اختلاف پتاسیل ثابت پیل های شیمیایی ، ژنراتورها و دیناموها می باشند.
اجسام رسانا و نارسانا:
بعضی از اجسام مانند فلزات که الکتریسته را به خوبی از خود عبور می دهند، رسانا نامیده می شوند. در این نوع اجسام الکترونهای آزاد اتم به راحتی در شبکه بلوری اجسام حرکت می کنند. و عمل رسانایی را انجام می دهند.
اجسامی که الکترونهای آزاد ( برای هدایت الکترون ) ندارند ، و نمی توانند الکتریسته را از خود عبور دهند، نارسانا یا عایق نامیده می شود. باید توجه نمود که رسانایی یا نارسانایی یک کمیت نسبی است.
توزیع بار الکتریکی در اجسام رسانا:
اگر جسم رسانایی بر روی پایه عایقی قرارگیرد. و در اثر مالش باردار شود. بار تولیدشده در آن در سطح خارجیش پخش می شود، به طوریکه در لبه ها و قسمت های نوک تیز چگالی سطحی بار بیشتر ازسایر قسمت ها می باشد.
بار الکتریکی:
میزان باری که ذره بنیادی الکترون دارد را مبنا قرارمی گیرد و چون مبادله بار از طریق الکترون صورت می گیرد شمارش تعداد الکترون های مبادله شده بار الکتریکی جسم را به ما می دهد. به عبارتی اگر جسمی n تا الکترون دریافت نماید، بار الکتریکی آن از نوع منفی بوده (چون الکترون گرفته) و مقدارش n برابر بار الکترون خواهد بود.
اگر بار الکتریکی را با علامت q و بار الکترون را با e نمایش دهیم، مقدار بارالکتریکی هر جسم از رابطه q=ne تبعیت می نماید. واحد بار الکتریکی به افتخار اولین قانون الکتریسته (قانون کولن) که آقای کولن کشف نمود، کولن نام دارد. بار الکتریکی یک الکترون در دستگاه برحسب کولن برابر است با: e=1.06x1019- c
اثر بارهای الکتریکی برهمدیگر :
بر طبق قانون کولن دو بار الکتریکی همنام همدیگر را دفع و دو بار الکتریکی غیر همنام همدیگر راجذب می کنند. مقدار نیروی جاذبه یا دافعه بین بارها بر طبق قانون کولن با حاصلضرب اندازه بارها نسبت مستقیم و با مجذور فاصله بارها نسبت عکس دارد. این نیرو به جنس محیطی که بارها در آن واقع شده نیز وابسته است (بستگی نیرو به گذردهی الکتریکی محیط).
کاربرد های الکتریسته:
کابردهای الکتریسته یا نیروی برق بر کسی پوشیده نیست و به قوت می شود گفت که امروزه بدون آن نمی توان زندگی کرد. با این حال عمده ترین کاربردها یش عبارتنداز:
الکتریسیته در صنعت
الکتریسیته در لوازم برقی خانگی
الکتریسیته برای تولید انرژی نورانی
الکتریسیته برای تولید انرژی حرارتی
الکتریسیته در پزشکی
الکتریسیته در دندانپزشکی
الکتریسیته (برق) چیست ؟
برق در هر جای زندگی ما نقش مهمی را بازی می کند. به کمک برق خانه های ما روشن می شود،
غذای ما پخته می شود ، کامپیوتر ، تلویزیون و سایر وسایل برقی ما به کار می افتد . برق باتری باعث حرکت ماشین و روشن شدن چراغ قوه می شود.
حال در اینجا از طریق آزمایشی می توانید به اهمیت برق پی ببرید. از مدرسه ، خانه یا آپارتمان خود شروع به پیاده روی کنید و کلیه وسایل و لوازم خانگی و ماشینهایی را که با برق کار می کنند را یادداشت کنید، سپس متعجب خواهید شد که تعداد زیادی از وسایل روزمرة ما بستگی به برق دارند.
اما برق یا الکتریسیته چیست ؟ از کجا می آید ؟ چگونه کار می کند ؟ قبل از اینکه همة اینها را بفهمیم باید اطلاعات کمی درباره اتمها و ساختمانشان داشته باشیم. کلیة مواد از اتمها ساخته شده و اتمها نیز از ذرات کوچکتر تشکیل شده اند. سه ذره اصلی سازنده اتم عبارتند از پروتون ، نوترون و الکترون.
همانگونه که ماه به دور زمین می چرخد ، الکترونها نیز به دور مرکز یا هستة اتم می چرخند. هسته، مجموعه ای از نوترونها و پروتونها می باشد.
الکترونها دارای بار منفی و پروتونها دارای بار مثبت هستند. نوترون ها خنثی می باشند، به عبارت دیگر نه دارای بار مثبت و نه منفی هستند.
در طبیعت اتمهای مختلفی وجود دارد به گونه ای که هر نوع عنصر دارای اتم خاص خودش است. یک اتم سازندة یک عنصر است. 118 عنصر مختلف شناخته شده وجود دارد. بعضی از عناصر، مثل اکسیژنی که تنفس می کنیم، برای زندگی ضروری هستند.
هر اتم از تعداد مشخصی الکترون ، پروتون و نوترون تشکیل شده است. اما تعداد ذرات یک اتم اهمیتی ندارد. معمولاًٌ تعداد الکترونها باید برابر تعداد پروتونها باشد. اگر تعداد آنها برابر باشد، اتم را خنثی می نامند که در این حالت اتم بسیار پایدار است.
بنابراین اگر اتمی دارای 6 پروتون باشد ، تعداد الکترونهای آن نیز باید 6 عدد باشد. عنصری که دارای 6 الکترون و 6 پروتون است کربن نامیده می شود. کربن به مقدار فراوانی در خورشید ، ستارگان ، ستاره های دنباله دار ، جو اکثر سیارات و در غذایی که می خوریم وجود دارد. زغال سنگ از کربن ساخته شده است ، و الماسها نیز همینطور . بعضی از انواع اتمها دارای الکترونهایی هستند که به خوبی به هم متصل نشده اند. اتمی که الکترون از دست می دهد، پروتونهایش بیش از الکترون بوده و دارای بار مثبت است. اتمی که الکترون می گیرد دارای ذرات منفی بیشتری بوده و بار منفی دارد.
یک اتم باردار را یون می نامند.
الکترونها را می توان از یک اتم به اتم دیگری حرکت داد. هنگامی که این الکترونها بین اتمها حرکت می کنند، برق یا جریان الکتریکی تولید می شود. حرکت الکترونها از یک اتم به اتم دیگر جریان نامیده می شود. در این حالت یک اتم، الکترون گرفته و دیگری الکترون از دست می دهد.
این زنجیره مشابه گروههای آتش نشانی در زمانهای قدیم است که به کمک سطل آتش را خاموش می کردند. اما به جای اینکه سطلی را از نقطة شروع به نقطة پایان برسانند ، هر شخصی می بایست سطلی از آب برای پرکردن از سطلی به سطل دیگر داشته باشد. بدین ترتیب مقدار زیادی آب از سطل بیرون می ریخت و آب کافی برای ریختن روی آتش وجود نداشت . عبور برق از یک سیم یا یک مدار مشابهت زیادی با آنچه که در بالا گفته شد دارد. هنگام عبور برق از سیم ، بار از یک اتم به اتم دیگر عبور می کند.
دانشمندان و مهندسان راههای زیادی را برای حرکت دادن الکترونها به خارج از اتمها یافته اند. به عبارت دیگر با اضافه نمودن الکترونها و پروتونها، به جای اینکه حالت خنثی برقرار شود، شما یک پروتون اضافی خواهید داشت.
از آنجایی که کلیه اتمها می خواهند خنثی باشند ، اتمی که خنثی نیست به دنبال الکترون آزادی جهت پر نمودن محل الکترون از دست رفته می گردد. این اتم غیر خنثی دارای بار مثبت (+) است، زیرا دارای پروتونهای خیلی زیادی می باشد.
الکترون آزاد در اطراف اتم غیر خنثی منتظر مانده تا مکانی برای آن پیدا شود. الکترون آزاد دارای بار منفی است و هیچ گونه پروتونی برای خنثی سازی آن وجود ندارد . بنابراین می گوییم که این الکترون دارای بار منفی (-) است.
حال بارهای مثبت و منفی چه رابطه ای با الکتریسیته دارند؟
دانشمندان و مهندسان چندین روش را برای ایجاد تعداد زیادی اتم مثبت و الکترون آزاد منفی یافته اند. از آنجایی که اتمهای مثبت جهت خنثی شدن به دنبال الکترونهای منفی بوده ، از این رو آنها قابلیت جذب زیادی به اتمهای مثبت دارند. بدین ترتیب اتم مثبت ، الکترون منفی را جذب کرده و خنثی
می شود. هر قدر که تعداد اتمهای مثبت یا الکترونهای منفی بیشتر باشد، قدرت جذب دیگری بیشتر خواهد بود. از آنجایی که هر دو گروه مثبت و منفی یکدیگررا جذب می کنند ، جذب کلی را « بار» می نامند.
زمانیکه الکترونها در بین اتمهای ماده حرکت می کنند، جریان برق تولید می شود. این پدیده ای است که در یک قطعه سیم اتفاق می افتد. الکترونها از یک اتم به اتم دیگر عبور کرده و جریان برق را از یک طرف به طرف دیگر برقرار می کنند ، درست مثل آنچه که در حرکت تصاویر یک فیلم اتفاق می افتد.
معمولاً قابلیت هدایت جریان برق در هر یک از اشیاء متفاوت است. مقاومت هر شئ، میزان قابلیت هدایت جریان برق را نشان میدهد. بعضی از اشیاء دارای الکترونهای خیلی پیوسته به هم بوده و برق از آنها به راحتی عبور نمی کند. به این نوع اشیاء عایق می گویند . لاستیک ، پلاستیک ، شیشه و هوای خشک دارای مقاومت بالایی بوده و عایق های خوبی هستند.
سایر مواد دارای الکترونهای ناپیوسته بوده و برق به آسانی از میان آنها عبور می کند. به این دسته از مواد هادی می گویند . اکثر فلزات از قبیل مس ، آلومینیوم یا فولاد ، هادی های خوبی هستند.
کلمة «الکتریسیته یا برق » از کجا آمده است ؟
الکترونها ، الکتریسیته ، الکترونیک و سایر کلماتی که با «الکتر» شروع می شود همگی ریشه در یک کلمه ی یونانی به نام «elektor» به «معنی خورشید درخشان» دارد. در یونانی «elektron» به معنی کهرباست .
کهربا یک سنگ قهوه ای مایل به طلایی بسیار زیبایی است که در زیر نور خورشید به رنگ نارنجی و زرد می درخشد. در واقع کهربا شیرة درخت فسیل شده ای است که در فیلم پارک ژوراسیک نیز از آن استفاده گردید. میلیون ها سال قبل حشرات به شیرة این درخت چسبیدند. حشرات کوچکی که دایناسورها را نیش زده بودند دارای خونی در بدنشان بودند که اکنون در کهربا قرار داشت.
یونانیان قدیم متوجه شدند که خواص کهربا خیلی عجیب است. به عنوان مثال وقتی کهربا به خز یا سایر اشیاء مالیده می شد ،قادر بود پر را جذب کند. آنها عامل ایجاد این پدیده را نمی دانستند. اما یکی از اولین مثالهای الکتریسیته ی ساکن را یونانیان کشف کرده بودند . (رجوع به فصل 3).
کلمه لاتین «electricus» به معنی «تولید شده از کهربا توسط اصطکاک» می باشد. بنابراین کلمه ی انگلیسی الکتریسیته از کلمات یونانی و لاتینی که در مورد کهربا بوده ، گرفته شده است.
توليد الكتريسيته با كمك نيروى جزر و مد
انرژى پايان ناپذير
نگين كرويى
نيروگاه هاى توليد الكتريسيته در اعماق آب درياها با استفاده از قدرت جزر و مد مى توانند كمكى براى مسئله انرژى جامعه بشرى باشند. نخستين پروژه از اين نمونه با يك سيستم نوين، در حال حاضر مشغول به كار است.
پره هاى 11 مترى يك توربين زير آبى به آرامى و بدون سر و صدا در حال گردشند. اين نخستين پروژه توليد الكتريسيته از نيروى جزر و مد در عمق درياست كه به شيوه اى نوين به كار گرفته شده است. توربين هاى توليد انرژى، كه در عمق 20 مترى در فاصله 2 كيلومترى ساحل «دوون» واقع در جنوب غربى انگليس كار مى كنند حاصل 4 سال تلاش مهندسان و كارشناسان دانشگاه كاسل آلمان است. اين تنها نيروى جزر و مد است كه پروانه هاى عظيم اين توربين هاى زيرآبى، با نام «جريان دريايى» را به چرخش درمى آورد. اين توربين ها، برخلاف توربين هاى بادى كه وابسته به شرايط آب و هوايى هستند مى توانند در اعماق دريا و به دور از تغيير و تحولات جوى به طور دائم به كار خود ادامه داده و به توليد الكتريسيته بپردازند.
در واقع، اينجا، صحبت از يك منبع انرژى پايان ناپذير است. البته بايد خاطرنشان شد كه استفاده از اين نيرو، ايده جديدى نيست. در قرن يازدهم ميلادى نيز آسيابان هاى سواحل ولز، سنگ هاى آسياب خود را با كمك نيروى جزر و مد به كار مى انداختند و بر همين اساس هم يك نيروگاه بهره بردارى از قدرت جزر و مد در «سانت متلو»ى فرانسه از 35 سال پيش تاكنون به كار مشغول است. اما از اين روش، تنها در شمار اندكى از سواحل جهان مى توان استفاده كرد. يعنى در سواحلى كه تفاوت ارتفاع سطح آب، در حين جزر و مد بيش از چندين متر است.
توربين موسوم به «جريان دريايى» نيز، از اين تفاوت ارتفاع استفاده مى كند. اما كار اين توربين، بر اصل ديگرى استوار است. اين چرخ آسياب زير دريايى، مانند نمونه هايى كه قبلاً از آنها ياد كرديم از نيروهاى عمودى بالا و پائين رفتن سطح آب استفاده نمى كند بلكه از جريان هاى افقى اى بهره مى گيرد كه بر اثر جزر و مد به وجود مى آيند. به همين دليل اين توربين جديد مى تواند در مكان هاى ديگر با ميزان كمتر جزر و مد نيز به كار گرفته شود.
از مزيت هاى ديگر اين توربين ها مى توان به اين نكته اشاره كرد كه براى به حركت درآوردن اين توربين ها نيروى زيادى لازم نبوده و اين توربين ها قادرند با سرعت هاى بسيار پائين نيز به حركت درآيند. ميزان كار مفيد به دست آمده از اين توربين ها 2 برابر ميزان كار مفيد توربين هاى بادى بر روى زمين است چرا كه جرم حجمى آب 700 بار بيشتر از جرم حجمى هواست و به همين علت نيروهاى انتقال يافته بزرگتر هستند. بايد يادآورى كنيم كه توربين «جريان دريايى» هنوز به صورت آزمايشى و با ميزان توليد حداكثر 300 كيلووات كار مى كند اما قرار است به زودى توربين ديگرى به كار گرفته شود كه حداقل 2 برابر توربين كنونى است.
متخصصان امر، تنها در اروپا 100 محل را شناسايى كرده اند كه مى توان در آنها با كمك نيروى جريان هاى دريايى، اختلاف ارتفاع سطح آب در هنگام جزر و مد و امواج، جمعاً 12 هزار مگاوات الكتريسيته توليد كرد: يعنى به ميزان 10 نيروگاه بزرگ اتمى. انرژى توليد شده 15 تا 20 درصد انرژى مورد نياز كشورهاى اروپايى است.
در سواحل نروژ توربين هاى مشابهى به كار گرفته شده اند. اين توربين ها قرار است به صورت آزمايشى، ابتدا تامين كننده برق ،50 سپس 1000 و سرانجام 20 هزار خانه مسكونى باشند. در سواحل جزيره «شتلند» توربين ديگرى به توليد الكتريسيته مشغول است. در مقابل سواحل كاليفرنيا، فلوريدا و كرانه شرقى كانادا پروژه اى مشابه به كار گرفته شده است. كارشناسان معتقدند طى 30 سال آينده مى توان از اين توربين ها براى توليد 40 درصد از انرژى مورد نياز خانه هاى مسكونى بهره جست.
در سواحل اسكاتلند براى توليد الكتريسيته تنها از نيروى امواج استفاده مى شود. باله ها جريان امواج را به درون تونلى منتقل كرده و به اين ترتيب توده هوا را به جلو مى رانند و با كمك اين توده هوا توربينى به گردش در مى آيد. اما ساده ترين سيستم بهره بردارى از انرژى جزر و مد سيستمى است كه دانماركى ها به كار مى گيرند. در اين سيستم، امواج مستقيماً توسط يك سطح شيب دار به سوى پره هاى توربين رانده مى شوند و آن را به حركت درمى آورند. طبق محاسبات شوراى مشورتى انرژى جهانى، حركت هاى دريايى از اين پتانسيل برخوردارند كه تمامى نياز جهان به انرژى را تامين سازند. البته سواحل كشور آلمان به خاطر رفت و آمد زياد كشتى ها و سرعت اندك جريان هاى آبى براى اين منظور مناسب نيستند.
در حال حاضر تقريباً 86 درصد از انرژى مورد نياز جهانيان توسط زغال سنگ، گاز طبيعى و نفت خام تامين مى گردد. اين سوخت هاى فسيلى نه تنها اثر گلخانه اى را در اتمسفر زمين تشديد مى كنند كه به نوبه خود تغييرات آب و هوايى را به دنبال دارد، بلكه منابع پايان ناپذيرى نبوده و سرانجام، روزى به پايان خواهند رسيد. طبق ارزيابى كارشناسان امر منابع نفت خام زمين كه به تنهايى 40 درصد از انرژى جهان را تامين مى كنند طى 50 تا 70 سال آينده به پايان خواهند رسيد.
منبع :www.sharghnewspaper.com
مطالب مشابه :
الکتریسته
کربن به مقدار فراوانی در خورشید ، ستارگان ، ستاره های دنباله دار ، جو اکثر سیارات کدموس
ضعف درنوشتن املا وراهکار برای این ضعف
نا آشنایی با قواعد خط تحریری به ویژه در اتصال حروف دندانه دار به دنباله نویسی و کدموس
جانوران بي مهره دريايي
فضاهای میان اندامهای تنفسی، دنباله حفره عمومی بدن است که از کد ساعت فلش دار کدموس
علوم
رنگ خاکستری روشن تا سیاه توسط مواد کربن دار به افغانستان نیز دنباله آن کدموس جاوا
کد موس
کد محشر جاوا - کد موس - کد محشر جاوا هر کدی بخوای داریم - کد محشر جاوا
برچسب :
کدموس دنباله دار