การผลิตไฟฟ้าแบบไดนามิก: วิธีการผลิต, ประเภท, ตัวอย่าง

กระแสไฟฟ้าแบบไดนามิก ที่รู้จักกันดีว่ากระแสไฟฟ้านั้นสอดคล้องกับการไหลเวียนของอิเล็กตรอนผ่านตัวนำไฟฟ้า โดยทั่วไปการไหลนี้เกิดจากความต่างศักย์ไฟฟ้า แหล่งพลังงานอาจเป็นสารเคมี (แบตเตอรี่) และระบบเครื่องกลไฟฟ้า (เช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไฮดรอลิก)

ตัวนำนั้นอาจเป็นของแข็งของเหลวหรือก๊าซเนื่องจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเกิดขึ้นผ่านวิธีการใด ๆ ในการทำงานของความต้านทานที่สิ่งนี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการนำไฟฟ้า

มันผลิตอย่างไร

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าความจริงที่ว่ากระแสไฟฟ้ามีความสัมพันธ์กับพลวัตหมายถึงการเคลื่อนไหว ดังนั้นปรากฏการณ์นี้ถูกศึกษาผ่านสาขาฟิสิกส์ที่เรียกว่าไฟฟ้ากระแส

ดังที่ได้กล่าวไปก่อนหน้านี้การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนนั้นเกิดจากความต่างศักย์ของแรงดันไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้า) ระหว่างสองจุดซึ่งจะต้องมีการเชื่อมต่อด้วยวัสดุนำไฟฟ้า

ส่งผลให้เกิดสนามไฟฟ้าซึ่งในทางกลับกันจะก่อให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านระบบ

เพื่อให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่พวกเขาจะต้องปล่อยให้นิวเคลียสของอะตอมมีประจุไฟฟ้าที่สมดุลนั่นคือเมื่อมีการสร้างอิเล็กตรอนอิสระ สิ่งเหล่านี้เรียกว่าอนุภาคประจุของโทรศัพท์มือถือและเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า

สนามไฟฟ้าสามารถนำเสนอได้ด้วยกลไกการสร้างเซลล์ด้วยไฟฟ้า, เทอร์โมอิเล็กทริก, ไฮดรอลิกหรือไฟฟ้าเคมีเช่นกรณีของแบตเตอรี่รถยนต์และอื่น ๆ

โดยไม่คำนึงถึงกระบวนการผลิตพลังงานไฟฟ้าแต่ละกลไกมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นที่ปลายของมันเป็นผลผลิต ในกรณีที่กระแสตรง (เช่นแบตเตอรี่เคมี) เอาต์พุตของแบตเตอรี่จะมีขั้วบวกและขั้วลบ

เมื่อปลายทั้งสองข้างเชื่อมต่อกับวงจรนำไฟฟ้าการไหลเวียนของกระแสไฟฟ้าผ่านมันจะถูกปรับให้เข้ากับกระแสไฟฟ้าแบบไดนามิก

ชนิด

ขึ้นอยู่กับลักษณะที่เหมือนกันและลักษณะการไหลเวียนของกระแสไฟฟ้าสามารถเป็นแบบต่อเนื่องหรือโดยตรง ด้านล่างนี้เป็นคำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับการผลิตไฟฟ้าแบบไดนามิกแต่ละประเภท:

ปัจจุบันอย่างต่อเนื่อง

กระแสชนิดนี้ไหลเวียนในทิศทางเดียวโดยไม่มีความผันผวนหรือการรบกวนในการไหล

หากมีการพล็อตเส้นทางที่ทำเมื่อเวลาผ่านไปเส้นตรงและแนวนอนที่สมบูรณ์แบบจะได้รับการชื่นชมหากระดับแรงดันไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้า) คงที่ตลอดเวลา

ในกระแสไฟฟ้าแบบไดนามิกชนิดนี้กระแสไฟฟ้าจะไหลเวียนไปในทิศทางเดียวกันเสมอ นั่นคือขั้วบวกและขั้วลบจะเก็บขั้วของพวกเขาตลอดเวลาพวกมันไม่เคยสลับกัน

หนึ่งในข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของกระแสตรงที่รู้จักกันในชื่อ DC สำหรับตัวย่อของมันในภาษาอังกฤษ ( กระแสตรง ) คือความต้านทานต่ำของไดรเวอร์ที่จะส่งพลังงานที่มีระดับแรงดันสูงและระยะทางไกล

ความร้อนที่เกิดขึ้นในตัวนำที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านโดยตรงหมายถึงการสูญเสียพลังงานที่สำคัญโดยที่กระแสตรงไม่มีประสิทธิภาพในกระบวนการนี้

กระแสสลับ

กระแสชนิดนี้หมุนเวียนในสองทิศทางสลับกันตามชื่อระบุ ในช่วงครึ่งรอบกระแสมีสัญญาณเป็นบวกและในช่วงครึ่งรอบที่เหลือจะมีเครื่องหมายลบ

การแสดงภาพกราฟิกของกระแสชนิดนี้ที่เกี่ยวกับเวลาสะท้อนให้เห็นถึงเส้นโค้งไซน์ที่มีการเคลื่อนไหวแตกต่างกันไปเป็นระยะ

ในกระแสสลับที่รู้จักกันแพร่หลายว่า AC สำหรับตัวย่อในภาษาอังกฤษ ( กระแสสลับ ) ทิศทางของการไหลเวียนของอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนไปในแต่ละรอบครึ่ง

ปัจจุบันกระแสสลับถูกใช้ในการผลิตการส่งและการจำหน่ายไฟฟ้าทั่วโลกด้วยประสิทธิภาพระดับสูงในกระบวนการขนส่งพลังงาน

นอกจากนี้หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้ายังช่วยให้แรงดันไฟฟ้าของระบบส่งกำลังสูงขึ้นและลดลงอย่างรวดเร็วซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสูญเสียทางเทคนิคโดยการทำให้ตัวนำความร้อนระหว่างกระบวนการ

ตัวอย่างจริง

ไฟฟ้าแบบไดนามิกทั้งในรูปแบบของกระแสตรงและในรูปแบบของกระแสสลับมีอยู่ในชีวิตของเราในการใช้งานในชีวิตประจำวันที่หลากหลาย ตัวอย่างที่จับต้องได้ของการผลิตไฟฟ้าแบบไดนามิกในแต่ละวันคือ:

- เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับเมืองใหญ่ไม่ว่าจะเป็นทางไฟฟ้าพลังน้ำหรือกังหันลมพืชเทอร์โมอิเล็กทริกและแม้แต่แผงโซลาร์เซลล์ท่ามกลางกลไกอื่น ๆ

- เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนซึ่งเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนและเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ ที่ต้องการกระแสไฟฟ้านั้นเป็นผู้จัดหาไฟฟ้าในท้องถิ่นสำหรับใช้ในที่พักอาศัย

- แบตเตอรี่รถยนต์หรือโทรศัพท์มือถือรวมถึงแบตเตอรี่ในครัวเรือนสำหรับอุปกรณ์พกพา ทั้งหมดนี้ทำงานร่วมกับการเตรียมทางเคมีไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการไหลเวียนของกระแส DC โดยการเข้าร่วมปลายของอุปกรณ์

- รั้วไฟฟ้าหรือที่เรียกว่ารั้วไฟฟ้าทำงานจากการปล่อยกระแสไฟฟ้าโดยตรงซึ่งจะขยายบุคคลสัตว์หรือวัตถุที่สร้างการติดต่อโดยตรงกับรั้ว

คุณมีความเสี่ยงต่อสุขภาพหรือไม่?

กระแสไฟฟ้ามีความเสี่ยงหลายอย่างต่อสุขภาพของมนุษย์เนื่องจากอาจทำให้เกิดแผลไหม้และแผลที่รุนแรงและสามารถฆ่าคนได้โดยขึ้นอยู่กับความรุนแรงของการกระแทก

เพื่อประเมินผลกระทบของการไหลเวียนของกระแสไฟฟ้าผ่านสิ่งมีชีวิตต้องพิจารณาปัจจัยพื้นฐานสองประการ ได้แก่ ความเข้มของกระแสไฟฟ้าและเวลาที่สัมผัสกับมัน

ตัวอย่างเช่น: หากกระแส 100 mA ไหลเวียนผ่านหัวใจของคนทั่วไปในช่วงครึ่งวินาทีมีความเป็นไปได้สูงที่ภาวะหัวใจห้องล่างจะเกิดขึ้น นั่นคือหัวใจเริ่มสั่นไหว

ในกรณีดังกล่าวหัวใจหยุดสูบฉีดเลือดเข้าสู่ร่างกายเป็นประจำเนื่องจากการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติของหัวใจ (systole และ diastole) จะไม่เกิดขึ้นและระบบไหลเวียนเลือดจะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง

นอกจากนี้เมื่อต้องเผชิญกับไฟฟ้าช็อตจะเกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อซึ่งทำให้เกิดการเคลื่อนไหวที่ไม่เหมาะสมในร่างกายของผู้ที่ได้รับผลกระทบ เป็นผลให้คนมีความเสี่ยงที่จะตกและได้รับบาดเจ็บสาหัส