1.1: Co je přímá přeměna energie?

zařízení na přeměnu energie převádějí mezi elektrickou, magnetickou, kinetickou, potenciální, optickou, chemickou, jadernou a jinými formami energie. Procesy přeměny energie se vyskytují přirozeně. Například energie je přeměněna z optického elektromagnetického záření na teplo, když sluneční světlo ohřívá dům, a energie je přeměněna z potenciální energie na kinetickou energii, když list padá ze stromu. Alternativně jsou zařízení pro přeměnu energie navržena a vyrobena širokou škálou vědců a inženýrů. Tato zařízení na přeměnu energie sahají od malých součástí integrovaných obvodů, jako jsou termočlánky, které se používají k snímání teploty přeměnou mikrowattů energie z tepelné energie na elektřinu, až po obrovské uhelné elektrárny, které přeměňují gigawatty energie uložené v chemických vazbách uhlí na elektřinu.

zařízení pro přímou přeměnu energie převádí jednu formu energie na jinou prostřednictvím jediného procesu. Například solární článek je zařízení pro přímou přeměnu energie, které převádí optické elektromagnetické záření na elektřinu. Zatímco některé sluneční světlo, které dopadá na solární článek, ho může místo toho zahřát, tento účinek není pro provoz solárních článků zásadní. Alternativně zařízení pro nepřímou přeměnu energie zahrnují řadu procesů přímé přeměny energie. Například některé solární elektrárny zahrnují přeměnu optického elektromagnetického záření na elektřinu zahříváním tekutiny tak, aby se odpařovala. Odpařování a expanze plynu roztočí rotor turbíny. Energie z mechanického pohybu rotoru se převede na časově proměnlivé magnetické pole, které se pak převede na střídavý elektrický proud ve svitcích generátoru.

tento text se zaměřuje na zařízení pro přímou přeměnu energie, která převádějí mezi elektrickou energií a jinou formou. Vzhledem k široké škále zařízení, která se hodí do této kategorie, je přeměna energie tématem důležitým pro všechny typy elektrotechniků. Někteří elektrotechnici se specializují na budování přístrojových systémů. Mnoho senzorů používaných těmito inženýry jsou zařízení pro přímou přeměnu energie, včetně tenzometrů používaných k měření tlaku, hallových senzorů, které měří magnetické pole, a piezoelektrických senzorů používaných k detekci mechanických vibrací. Elektrická energie vyrobená v senzoru může být tak malá, že je nutné zesílení. Ostatní elektrotechnici se specializují na výrobu a distribuci elektrické energie. Baterie a solární články jsou zařízení pro přímou přeměnu energie používaná k ukládání a výrobě elektřiny. Jsou zvláště užitečné na vzdálených místech nebo v ručních přístrojích, kde není snadný způsob připojení k elektrické síti. Relativně, zařízení pro přímou přeměnu energie, jako jsou termoelektrická zařízení a palivové články, se používají k napájení satelitů, rovery, a další letecké systémy. Mnoho elektrotechniků pracuje v automobilovém průmyslu. Zařízení pro přímou přeměnu energie nalezená v automobilech zahrnují baterie, optické kamery, senzory Hallova efektu v otáčkoměru používané k měření rychlosti otáčení a tlakové senzory.

přímá přeměna energie je fascinující téma, protože se nehodí úhledně do jedné disciplíny. Přeměna energie je zásadní pro oblasti elektrotechniky, ale je také zásadní pro strojírenství, fyziku, chemii a další vědní a inženýrské obory. Například pružiny jsou zařízení pro ukládání energie, která často studují strojní inženýři, kondenzátory jsou zařízení pro ukládání energie, která často studují elektrotechnici, a baterie jsou zařízení pro ukládání energie, která často studují chemici. Zařízení pro ukládání energie a přeměnu energie, jako jsou pružiny, kondenzátory a baterie, nejsou Esoterická. Jsou běžné, levné a široce dostupné. I když se nacházejí v každodenních předmětech, jsou také aktivními předměty současného výzkumu. Například přenosné počítače jsou omezeny životností baterií a příjem mobilních telefonů je často omezen kvalitou antény. Baterie, antény a další zařízení pro přímou přeměnu energie studují jak spotřebitelské společnosti, které se snaží vytvářet lepší produkty, tak akademičtí vědci, kteří se snaží porozumět základní fyzice.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.