Milyen módon termelhetők a feszültség?

A feszültség, más néven elektromotív erő (EMF), az elektromos áramkör két pontja közötti potenciális különbség. Ez azt jelenti, hogy az egység töltésenként elvégzett munkát a töltés ezen pontok között mozgatja. Itt vannak a feszültség előállításának fő módjai:

1. Kémiai reakciók:

* akkumulátorok: Az akkumulátoron belüli kémiai reakciók potenciális különbséget okoznak az anód és a katód között. Az elektronok áramlása az anódról a katódra egy külső áramkörön keresztül elektromos áramot generál.

* üzemanyagcellák: Az akkumulátorokhoz hasonlóan az üzemanyagcellák kémiai reakciókat használnak villamos energia előállításához. Ugyanakkor külső üzemanyag -forrást, például hidrogént és oxidánsot, mint az oxigént használnak, a feszültség folyamatos előállításához.

2. Elektromágneses indukció:

* generátorok: A huzaltekercs forgatása egy mágneses mezőben elektromotív erőt (feszültséget) indukál a tekercsen. Ezt az elvet az erőművekben használják villamos energia előállítására.

* Transzformátorok: A tekercsben a fordulatok számának megváltoztatásával a transzformátorok növelhetik vagy csökkenthetik a váltakozó áram (AC) feszültségét.

3. Fotovoltaikus hatás:

* napelemek: Amikor a fény egy félvezető anyagot, például a szilíciumot üt, akkor az elektronok lazíthat, így villamos áramlást okozhat. Ezt a jelenséget fotovoltaikus hatásnak nevezik, és napelemekben használják.

4. Piezoelektromosság:

* piezoelektromos anyagok: Egyes anyagok, mint például a kvarc, elektromos töltést eredményeznek, ha mechanikai feszültségnek vagy nyomásnak van kitéve. Ezt a hatást olyan eszközökben használják, mint a mikrofonok, a nyomásérzékelők és a gáztűzhelyek gyújtók.

5. Hőelektromosság:

* hőelemek: Ha két eltérő fémet összekapcsolnak, akkor potenciális különbség alakul ki, amikor a csomópontok eltérő hőmérsékleten vannak. Ezt Seebeck -effektusnak nevezzük, és hőelemben használják a hőmérséklet mérésére.

6. Triboelektromos hatás:

* Statikus elektromosság: A két felület közötti súrlódás elektronok átadását okozhatja, statikus töltést és potenciális különbséget hozhat létre a felületek között. Ez az elv a statikus elektromosság és a villám, mint a villámok mögött.

7. Elektrosztatikus kisülés (ESD):

* ESD generátorok: A speciális eszközök nagyfeszültségű kisülést hozhatnak létre a levegő szabályozott ionizációjával. Ezeket ipari alkalmazásokban használják a felületi tisztításhoz és az elektrosztatikus festményhez.

Ezek a módszerek a feszültség előállításának leggyakoribb módjait képviselik. Mindegyik módszer egy adott fizikai jelenségre támaszkodik, hogy megteremtse az elektromos áram meghajtásához szükséges potenciális különbséget.