1.1: mi a közvetlen energiaátalakítás?

az energiaátalakító eszközök átalakítják az elektromos, mágneses, kinetikus, potenciális, optikai, kémiai, nukleáris és egyéb energiaformákat. Az energiaátalakítási folyamatok természetesen előfordulnak. Például az energiát az optikai elektromágneses sugárzásból hővé alakítják, amikor a napfény felmelegíti a házat, az energiát pedig a potenciális energiából kinetikus energiává alakítják, amikor egy levél leesik egy fáról. Alternatív megoldásként az energiaátalakító eszközöket tudósok és mérnökök széles köre tervezi és gyártja. Ezek az energiaátalakító eszközök az apró integrált áramköri alkatrészektől, például a hőelemektől kezdve, amelyeket a hőmérséklet érzékelésére használnak a mikrohullámú energia hőenergiából villamos energiává történő átalakításával hatalmas szénerőművekké, amelyek a szén kémiai kötéseiben tárolt energia gigawattjait villamos energiává alakítják.

a közvetlen energiaátalakító eszköz egyetlen eljárással átalakítja az energia egyik formáját a másikba. Például egy napelem egy közvetlen energiaátalakító eszköz,amely az optikai elektromágneses sugárzást villamos energiává alakítja. Míg a napelemre eső napfény egy része felmelegítheti azt, ez a hatás nem alapvető fontosságú a napelem működéséhez. Alternatív megoldásként a közvetett energiaátalakító eszközök közvetlen energiaátalakítási folyamatok sorozatát foglalják magukban. Például egyes naperőművek magukban foglalják az optikai elektromágneses sugárzás villamos energiává történő átalakítását egy folyadék melegítésével, hogy az elpárologjon. A gáz elpárolgása és tágulása egy turbina forgórészét forgatja. A rotor mechanikai mozgásából származó energiát időben változó mágneses térré alakítják át, amelyet ezután váltakozó elektromos árammá alakítanak át a generátor tekercseiben.

ez a szöveg a közvetlen energiaátalakító eszközökre összpontosít, amelyek átalakítják az elektromos energiát egy másik formába. Az ebbe a kategóriába tartozó eszközök sokfélesége miatt az energiaátalakítás minden típusú villamosmérnök számára fontos téma. Egyes villamosmérnökök műszerrendszerek építésére szakosodtak. A mérnökök által használt számos érzékelő közvetlen energiaátalakító eszköz, beleértve a nyomás mérésére használt feszültségmérőket, a Hall-effektus érzékelőket, amelyek mérik a mágneses teret, valamint a mechanikai rezgések észlelésére használt piezoelektromos érzékelőket. Az érzékelőben előállított elektromos energia olyan kicsi lehet, hogy erősítésre van szükség. Más villamosmérnökök az elektromos áram előállítására és elosztására szakosodtak. Az akkumulátorok és a napelemek közvetlen energiaátalakító eszközök, amelyeket villamos energia tárolására és előállítására használnak. Különösen hasznosak távoli helyeken vagy kézi készülékekben, ahol nincs egyszerű módja az elektromos hálózathoz való csatlakozásnak. Ehhez kapcsolódóan közvetlen energiaátalakító eszközöket, például termoelektromos eszközöket és üzemanyagcellákat használnak műholdak, roverek és más repülőgép-rendszerek táplálására. Sok villamosmérnök dolgozik az autóiparban. Az autókban található közvetlen energiaátalakító eszközök közé tartoznak az akkumulátorok, az optikai kamerák, a forgási sebesség mérésére használt fordulatszámmérő Hall-effektus-érzékelői és a nyomásérzékelők.

a közvetlen energiaátalakítás lenyűgöző téma, mert nem illeszkedik szépen egyetlen tudományágba. Az energiaátalakítás alapvető fontosságú az elektrotechnika területén, de alapvető fontosságú a gépészet, a fizika, a kémia és a tudomány és a mérnöki tudomány más ágai számára is. Például a rugók energiatároló eszközök, amelyeket gyakran gépészmérnökök tanulmányoznak, a kondenzátorok energiatároló eszközök, amelyeket gyakran villamosmérnökök tanulmányoznak, az akkumulátorok pedig a vegyészek által gyakran tanulmányozott energiatároló eszközök. Ezzel összefüggésben az energiatároló és energiaátalakító eszközök, mint például a rugók, kondenzátorok és akkumulátorok, nem ezoterikusak. Ezek közönséges, olcsó, és széles körben elérhető. Miközben mindennapi tárgyakban találhatók, a kortárs kutatás aktív Alanyai is. Például a laptop számítógépeket az akkumulátorok élettartama korlátozza, a mobiltelefon vételét pedig gyakran az antenna minősége korlátozza. Az akkumulátorokat, antennákat és más közvetlen energiaátalakító eszközöket mind a fogyasztói vállalatok, mind a tudományos kutatók tanulmányozzák, akik megpróbálják megérteni az alapvető fizikát.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.