1.1:직접 에너지 변환이란 무엇입니까?

에너지 변환 장치는 전기,자기,운동,전위,광학,화학,핵 및 기타 형태의 에너지를 변환합니다. 에너지 변환 과정은 자연적으로 발생합니다. 예를 들어,햇빛이 집을 따뜻하게 할 때 에너지는 광학 전자기 복사에서 열로 변환되고 잎이 나무에서 떨어지면 에너지는 위치 에너지에서 운동 에너지로 변환됩니다. 양자택일로,에너지 변환 장치는 과학자와 엔지니어의 광범위에 의해 디자인되고 제조됩니다. 이러한 에너지 변환 장치는 열 에너지에서 전기로 마이크로 와트를 변환하여 온도를 감지하는 데 사용되는 열전대와 같은 작은 집적 회로 구성 요소부터 석탄의 화학 결합에 저장된 에너지의 기가 와트를 전기로 변환하는 거대한 석탄 발전소에 이르기까지 다양합니다.

직접 에너지 변환 장치는 단일 프로세스를 통해 한 형태의 에너지를 다른 형태로 변환합니다. 예를 들어,태양 전지는 광학 전자기 복사를 전기로 변환하는 직접 에너지 변환 장치입니다. 태양 전지에 떨어지는 햇빛 중 일부는 대신 그것을 가열 할 수 있지만,그 효과는 태양 전지 작동에 근본적인 것이 아닙니다. 대안으로,간접 에너지 변환 장치는 일련의 직접 에너지 변환 프로세스를 포함한다. 예를 들어,일부 태양 광 발전소는 증발되도록 유체를 가열하여 광학 전자기 복사를 전기로 변환하는 것을 포함합니다. 가스의 증발 및 팽창은 터빈의 회 전자를 회전시킵니다. 회전자의 기계적인 동의에서 에너지는 발전기의 코일에 있는 교류 전류로 그 때 개조되는 시간 변화 자기장으로 개조됩니다.

이 텍스트는 전기 에너지와 다른 형태 사이를 변환하는 직접 에너지 변환 장치에 중점을 둡니다. 이 범주에 맞는 다양한 장치 때문에 에너지 변환은 모든 유형의 전기 엔지니어에게 중요한 주제입니다. 일부 전기 엔지니어는 계측 시스템 구축을 전문으로합니다. 이러한 엔지니어가 사용하는 많은 센서는 압력을 측정하는 데 사용되는 스트레인 게이지,자기장을 측정하는 홀 효과 센서 및 기계적 진동을 감지하는 데 사용되는 압전 센서를 포함하여 직접 에너지 변환 장치입니다. 센서에서 생성되는 전기 에너지는 너무 작아서 증폭이 필요할 수 있습니다. 다른 전기 엔지니어는 전력의 생산 및 유통을 전문으로합니다. 배터리 및 태양 전지는 전기를 저장하고 생성하는 데 사용되는 직접 에너지 변환 장치입니다. 그들은 원격 위치 또는 파워 그리드에 연결 하는 쉬운 방법이 없는 휴대용 가제트에 특히 유용 합니다. 이와 관련하여 열전 소자 및 연료 전지와 같은 직접 에너지 변환 장치는 위성,로버스 및 기타 항공 우주 시스템에 전력을 공급하는 데 사용됩니다. 많은 전기 기술자가 자동차 산업에서 일합니다. 자동차에서 발견되는 직접 에너지 변환 장치에는 배터리,광학 카메라,회전 속도를 측정하는 데 사용되는 회전 속도계의 홀 효과 센서 및 압력 센서가 포함됩니다.

직접 에너지 전환은 단일 분야에 깔끔하게 맞지 않기 때문에 매혹적인 주제입니다. 에너지 변환은 전기 공학 분야의 기본이지만 기계 공학,물리학,화학 및 기타 과학 및 공학 분야의 기본이기도합니다. 예를 들어,스프링은 기계 엔지니어가 자주 연구하는 에너지 저장 장치이고,커패시터는 전기 엔지니어가 자주 연구하는 에너지 저장 장치이며,배터리는 화학자가 자주 연구하는 에너지 저장 장치입니다. 이와 관련하여 스프링,커패시터 및 배터리와 같은 에너지 저장 및 에너지 변환 장치는 난해한 것이 아닙니다. 그들은 평범하고 저렴하며 널리 이용 가능합니다. 그들은 일상적인 개체에서 발견되는 동안,그들은 너무 현대 연구의 활성 주제입니다. 예를 들면,휴대용 컴퓨터는 건전지의 일생에 의해 제한되고,셀룰라 전화 응접은 안테나의 질에 의해 수시로 제한됩니다. 배터리,안테나 및 기타 직접 에너지 변환 장치는 더 나은 제품을 만들려고 노력하는 소비자 회사와 근본적인 물리학을 이해하려고 노력하는 학술 연구자들에 의해 연구됩니다.

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