אנרגיה חשמלית
הזרם שמפעיל את העולם המודרני-מהנורה ועד המחשב
מהי אנרגיה חשמלית?
אור
נורות, מסכים, LED
חום
תנור, מייבש, מגהץ
תנועה
מנועים, מאווררים
קול
רמקולים, אוזניות
איך נוצרת אנרגיה חשמלית?
תהליכי ההפקה התעשייתיים מתבססים כמעט בלעדית על המרת אנרגיות מקדימות לזרם חשמלי דרך טכנולוגיות השראה אלקטרומגנטית וטורבינות (למעט פוטו-וולטאיקה מוליכה למחצה):
1. תחנות כוח (שריפה)
שורפים פחם/גז ← חום ← קיטור ← מסובב טורבינה ← מייצר חשמל
2. תחנות הידרואלקטריות (מים)
מים נופלים מגובה ← מסובבים טורבינה ← חשמל
3. פאנלים סולאריים (שמש)
אור שמש פוגע בתאים ← יוצר זרם חשמלי
4. טורבינות רוח (רוח)
רוח מסובבת להבים ← מסובבים גנרטור ← חשמל
בכל השיטות-��נרגיה מסוג אחד הופכת לאנרגיה חשמלית!
מכשירי חשמל ביתיים
| מכשיר | הספק (ואט) | המרה עיקרית |
|---|---|---|
| נורת LED | 10 ואט | חשמל ← אור |
| מאוורר | 50 ואט | חשמל ← תנועה |
| טלוויזיה | 100 ואט | חשמל ← אור + קול |
| מקרר | 150 ואט | חשמל ← קירור |
| מכונת כביסה | 500 ואט | חשמל ← תנועה |
| תנור חימום | 2,000 ואט | חשמל ← חום |
* ואט (W) = כמה אנרגיה המכשיר צורך בשנייה
סוללות ומצברים
מאחסנות אנרגיה כימית ומשחררות כחשמל.
סוללות AA, סוללת טלפון, מצבר מכונית-כולן עובדות על תגובות כימיות!
רשת החשמל
תחנות כוח מייצרות וחוטים מעבירים לבתים.
השקע בקיר מחובר לרשת ענקית שמגיעה מתחנות כוח!
בטיחות בחשמל
חשמל יכול להיות מסוכן! כללים חשובים:
- לא לגעת בחוטים חשופים או שקעים פגומים
- לא להכניס חפצים לשקעים
- לא להשתמש במכשירי חשמל ליד מים
- לנתק מכשירים לפני פתיחה לתיקון
- לא למשוך כבל מהחוט-רק מהתקע
שאלה לחשיבה
בטלפון הנייד שלך נגמרה הסוללה. מאיפה הגיעה האנרגיה שהיתה בסוללה, ולאן היא הלכה?
האנרגיה הכימית שנאגרה בסוללת הליתיום (באמצעות המרת חשמל מהשקע בבית) לא נעלמה עקב חוק שימור האנרגיה. היא פשוט הומרה במלואה על-ידי רכיבי הטלפון המורכבים למגוון תדרים סביבתיים: אנרגיית אור מהמסך (פוטונים), גלי קול ברמקול (אקוסטיקה), ובעיקר לאנרגיית חום מבוזבזת עקב חיכוך חשמלי במעבד.
ברק הוא פריקת חשמל טבעית ענקית בין עננים לקרקע!
• ברק אחד מכיל מספיק אנרגיה להפעיל נורה 100 ואט במשך 3 חודשים!
• הטמפרטורה בברק: 30,000°C-פי 5 מפני השמש!
• למה קשה לאסוף את האנרגיה? הברק נמשך רק אלפית השנייה.
בנג'מין פרנקלין הוכיח שברקים הם חשמל עם ניסוי העפיפון המפורסם (מסוכן מאוד-לא לנסות!).
שאלה לחשיבה
איך מתארים בקווים כלליים אנרגיה חשמלית בהקשר של זרם, מתח ומכשירים?
אנרגיה חשמלית קשורה לתנועת מטענים (זרם) ולהפרש פוטנציאל חשמלי (מתח). מקורות כמו סוללות או רשת מספקים אנרגיה שממירה לאור, חום, תנועה וכו'.