ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ సోర్స్ అనేది క్లోజ్డ్ ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లో ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ సృష్టించబడే పరికరం. ప్రస్తుతం, అటువంటి మూలాల రకాలు పెద్ద సంఖ్యలో కనుగొనబడ్డాయి. ప్రతి రకం నిర్దిష్ట ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.
విషయము
విద్యుత్ ప్రవాహ వనరుల రకాలు
కింది రకాల విద్యుత్ ప్రవాహ వనరులు ఉన్నాయి:
- యాంత్రిక;
- థర్మల్;
- కాంతి;
- రసాయన.
యాంత్రిక మూలాలు
ఈ మూలాలు యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తాయి. మార్పిడి ప్రత్యేక పరికరాలలో నిర్వహించబడుతుంది - జనరేటర్లు. ప్రధాన జనరేటర్లు టర్బో జనరేటర్లు, ఇక్కడ విద్యుత్ యంత్రం గ్యాస్ లేదా ఆవిరి ప్రవాహం ద్వారా నడపబడుతుంది మరియు హైడ్రో జనరేటర్లు, ఇవి పడే నీటి శక్తిని విద్యుత్తుగా మారుస్తాయి. భూమిపై విద్యుత్తులో ఎక్కువ భాగం మెకానికల్ కన్వర్టర్ల ద్వారా ఖచ్చితంగా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.
ఉష్ణ మూలాలు
ఇక్కడ, ఉష్ణ శక్తి విద్యుత్తుగా మార్చబడుతుంది. విద్యుత్ ప్రవాహం సంభవించడం అనేది రెండు జతల సంప్రదింపు లోహాలు లేదా సెమీకండక్టర్ల మధ్య ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం కారణంగా ఉంటుంది - థర్మోకపుల్స్. ఈ సందర్భంలో, చార్జ్ చేయబడిన కణాలు వేడిచేసిన ప్రాంతం నుండి చల్లని ఒకదానికి బదిలీ చేయబడతాయి. ప్రస్తుత పరిమాణం నేరుగా ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసంపై ఆధారపడి ఉంటుంది: ఈ వ్యత్యాసం ఎక్కువ, విద్యుత్ ప్రవాహం ఎక్కువ. సెమీకండక్టర్-ఆధారిత థర్మోకపుల్స్ బైమెటాలిక్ వాటి కంటే 1000 రెట్లు ఎక్కువ థర్మోఎలెక్ట్రిక్ శక్తిని ఇస్తాయి, కాబట్టి వాటి నుండి ప్రస్తుత మూలాలను తయారు చేయవచ్చు. మెటల్ థర్మోకపుల్స్ ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి.
సూచన! థర్మోకపుల్ను పొందడానికి, మీరు 2 వేర్వేరు లోహాలను కనెక్ట్ చేయాలి.
ప్రస్తుతం, రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్ల సహజ క్షయం సమయంలో విడుదలయ్యే వేడిని మార్చడం ఆధారంగా కొత్త మూలకాలు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. అటువంటి మూలకాలను రేడియో ఐసోటోప్ థర్మోఎలెక్ట్రిక్ జనరేటర్ అంటారు. వ్యోమనౌకలో, ప్లూటోనియం-238 ఐసోటోప్ని ఉపయోగించే జనరేటర్ బాగా నిరూపించబడింది. ఇది 30 V యొక్క వోల్టేజ్ వద్ద 470 W శక్తిని ఇస్తుంది. ఈ ఐసోటోప్ యొక్క సగం జీవితం 87.7 సంవత్సరాలు కాబట్టి, జనరేటర్ యొక్క జీవితం చాలా పొడవుగా ఉంటుంది. వేడిని విద్యుత్తుగా మార్చడానికి బైమెటల్ థర్మోకపుల్ ఉపయోగించబడుతుంది.
కాంతి వనరులు
20 వ శతాబ్దం చివరిలో సెమీకండక్టర్ ఫిజిక్స్ అభివృద్ధితో, కొత్త ప్రస్తుత వనరులు కనిపించాయి - సౌర బ్యాటరీలు, దీనిలో కాంతి శక్తి విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది. వారు కాంతి ప్రవాహానికి గురైనప్పుడు వోల్టేజ్ను ఉత్పత్తి చేయడానికి సెమీకండక్టర్ల ఆస్తిని ఉపయోగిస్తారు. ఈ ప్రభావం ముఖ్యంగా సిలికాన్ సెమీకండక్టర్లలో బలంగా ఉంటుంది. కానీ ఇప్పటికీ, అటువంటి మూలకాల సామర్థ్యం 15% మించదు.సౌర ఫలకాలను అంతరిక్ష పరిశ్రమలో అనివార్యమైంది మరియు రోజువారీ జీవితంలో ఉపయోగించడం ప్రారంభించింది. అటువంటి విద్యుత్ సరఫరా ధర నిరంతరం తగ్గుతోంది, కానీ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది: 1 వాట్ శక్తికి సుమారు 100 రూబిళ్లు.
రసాయన మూలాలు
అన్ని రసాయన వనరులను 3 సమూహాలుగా విభజించవచ్చు:
- గాల్వానిక్
- బ్యాటరీలు
- థర్మల్
ఎలక్ట్రోలైట్లో ఉంచిన రెండు వేర్వేరు లోహాల పరస్పర చర్య ఆధారంగా గాల్వానిక్ కణాలు పనిచేస్తాయి. వివిధ రసాయన మూలకాలు మరియు వాటి సమ్మేళనాలు జత లోహాలు మరియు ఎలక్ట్రోలైట్గా పనిచేస్తాయి. మూలకం యొక్క రకం మరియు లక్షణాలు దీనిపై ఆధారపడి ఉంటాయి.
ముఖ్యమైనది! గాల్వానిక్ కణాలు ఒక్కసారి మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి, అనగా. ఒకసారి డిశ్చార్జ్ అయిన తర్వాత, అవి పునరుద్ధరించబడవు.
3 రకాల గాల్వానిక్ మూలాలు ఉన్నాయి (లేదా బ్యాటరీలు):
- ఉ ప్పు;
- ఆల్కలీన్;
- లిథియం.
ఉప్పు, లేదా "పొడి", బ్యాటరీలు జింక్ కప్పులో ఉంచిన లోహం యొక్క ఉప్పు నుండి పేస్ట్-వంటి ఎలక్ట్రోలైట్ను ఉపయోగిస్తాయి. క్యాథోడ్ అనేది కప్పు మధ్యలో ఉన్న గ్రాఫైట్-మాంగనీస్ రాడ్. చౌకైన పదార్థాలు మరియు అటువంటి బ్యాటరీల తయారీ సౌలభ్యం వాటిని అన్నింటికంటే చౌకగా చేసింది. కానీ లక్షణాల పరంగా, అవి ఆల్కలీన్ మరియు లిథియం వాటి కంటే గణనీయంగా తక్కువగా ఉంటాయి.
ఆల్కలీన్ బ్యాటరీలు ఆల్కలీ, పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క పాస్టీ ద్రావణాన్ని ఎలక్ట్రోలైట్గా ఉపయోగిస్తాయి. జింక్ యానోడ్ పౌడర్ జింక్తో భర్తీ చేయబడింది, ఇది మూలకం మరియు ఆపరేటింగ్ సమయం ద్వారా ప్రస్తుత అవుట్పుట్ను పెంచడం సాధ్యం చేసింది. ఈ మూలకాలు ఉప్పు కంటే 1.5 రెట్లు ఎక్కువ పనిచేస్తాయి.
లిథియం సెల్లో, యానోడ్ లిథియంతో తయారు చేయబడింది, ఇది ఆల్కలీ మెటల్, ఇది ఆపరేషన్ వ్యవధిని బాగా పెంచింది. కానీ అదే సమయంలో, లిథియం యొక్క సాపేక్ష అధిక ధర కారణంగా ధర పెరిగింది. అదనంగా, కాథోడ్ పదార్థంపై ఆధారపడి లిథియం బ్యాటరీ వేరే వోల్టేజీని కలిగి ఉండవచ్చు.వారు 1.5 V నుండి 3.7 V వోల్టేజీతో బ్యాటరీలను ఉత్పత్తి చేస్తారు.
బ్యాటరీలు అనేక ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ సైకిళ్లకు లోబడి ఉండే విద్యుత్ ప్రవాహానికి మూలాలు. బ్యాటరీల యొక్క ప్రధాన రకాలు:
- లీడ్ యాసిడ్;
- లిథియం-అయాన్;
- నికెల్-కాడ్మియం.
లీడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలు సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ ద్రావణంలో లీడ్ ప్లేట్లను కలిగి ఉంటాయి. బాహ్య విద్యుత్ వలయం మూసివేయబడినప్పుడు, రసాయన ప్రతిచర్య సంభవిస్తుంది, దీని ఫలితంగా సీసం కాథోడ్ మరియు యానోడ్ వద్ద ప్రధాన సల్ఫేట్గా మార్చబడుతుంది మరియు నీరు కూడా ఏర్పడుతుంది. ఛార్జింగ్ సమయంలో, యానోడ్ వద్ద లెడ్ సల్ఫేట్ లెడ్గా మరియు క్యాథోడ్ వద్ద లెడ్ డయాక్సైడ్గా తగ్గుతుంది.
సూచన! లీడ్-జింక్ బ్యాటరీ యొక్క ఒక మూలకం 2 V యొక్క వోల్టేజ్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. సిరీస్లోని మూలకాలను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా, మీరు 2 యొక్క బహుళమైన ఏదైనా వోల్టేజ్ని పొందవచ్చు. ఉదాహరణకు, కారు బ్యాటరీలలో, వోల్టేజ్ 12 V, ఎందుకంటే. 6 అంశాలు కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి.
లిథియం అయాన్లు ఎలక్ట్రోలైట్లో విద్యుత్ క్యారియర్గా పనిచేస్తాయనే వాస్తవం నుండి లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీకి పేరు వచ్చింది. అయాన్లు కాథోడ్ వద్ద ఉద్భవించాయి, ఇది అల్యూమినియం ఫాయిల్ సబ్స్ట్రేట్పై లిథియం ఉప్పుతో తయారు చేయబడింది. యానోడ్ వివిధ పదార్థాలతో తయారు చేయబడింది: గ్రాఫైట్, కోబాల్ట్ ఆక్సైడ్లు మరియు రాగి రేకు ఉపరితలంపై ఇతర సమ్మేళనాలు.
వోల్టేజ్, ఉపయోగించిన భాగాలపై ఆధారపడి, 3 V నుండి 4.2 V వరకు ఉంటుంది. తక్కువ స్వీయ-ఉత్సర్గ మరియు పెద్ద సంఖ్యలో ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ సైకిల్స్ కారణంగా, గృహోపకరణాలలో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు బాగా ప్రాచుర్యం పొందాయి.
ముఖ్యమైనది! లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఓవర్చార్జింగ్కు చాలా సున్నితంగా ఉంటాయి.అందువల్ల, వాటిని ఛార్జ్ చేయడానికి, మీరు వాటి కోసం మాత్రమే రూపొందించిన ఛార్జర్లను ఉపయోగించాలి, ఇది ఓవర్ఛార్జింగ్ను నిరోధించే అంతర్నిర్మిత ప్రత్యేక సర్క్యూట్లను కలిగి ఉంటుంది. లేకపోతే, బ్యాటరీ నాశనమై మండవచ్చు.
నికెల్-కాడ్మియం బ్యాటరీలలో, కాథోడ్ ఉక్కు మెష్పై నికెల్ ఉప్పుతో తయారు చేయబడింది, యానోడ్ స్టీల్ మెష్పై కాడ్మియం ఉప్పుతో చేయబడుతుంది మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ అనేది లిథియం హైడ్రాక్సైడ్ మరియు పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ మిశ్రమం. అటువంటి బ్యాటరీ యొక్క నామమాత్రపు వోల్టేజ్ 1.37 V. ఇది 100 నుండి 900 వరకు ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ సైకిళ్లను తట్టుకోగలదు.
సూచన! నికెల్-కాడ్మియం బ్యాటరీలు లిథియం-అయాన్ వలె కాకుండా, విడుదలైన స్థితిలో నిల్వ చేయబడతాయి.
థర్మల్ కెమికల్ ఎలిమెంట్స్ బ్యాకప్ పవర్ సోర్స్లుగా పనిచేస్తాయి. వారు నిర్దిష్ట ప్రస్తుత సాంద్రత పరంగా అద్భుతమైన లక్షణాలను ఇస్తారు, కానీ చిన్న సేవా జీవితాన్ని కలిగి ఉంటారు (1 గంట వరకు). అవి ప్రధానంగా రాకెట్ టెక్నాలజీలో ఉపయోగించబడతాయి, ఇక్కడ విశ్వసనీయత మరియు స్వల్పకాలిక ఆపరేషన్ అవసరం.
ముఖ్యమైనది! ప్రారంభంలో, ఉష్ణ రసాయన మూలాలు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేయలేవు. వాటిలో, ఎలక్ట్రోలైట్ ఘన స్థితిలో ఉంటుంది మరియు బ్యాటరీని పని స్థితికి తీసుకురావడానికి, 500-600 ° C వరకు వేడి చేయడం అవసరం. ఇటువంటి తాపన ప్రత్యేక పైరోటెక్నిక్ మిశ్రమం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది, ఇది సరైన సమయంలో మండుతుంది.
నిజమైన మూలానికి మరియు ఆదర్శానికి మధ్య వ్యత్యాసం
భౌతిక శాస్త్ర నియమాల ప్రకారం ఆదర్శవంతమైన మూలం, లోడ్లో స్థిరమైన విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్ధారించడానికి అనంతమైన అంతర్గత ప్రతిఘటనను కలిగి ఉండాలి. నిజమైన మూలాలు పరిమిత అంతర్గత ప్రతిఘటనను కలిగి ఉంటాయి, అంటే ప్రస్తుత బాహ్య లోడ్ మరియు అంతర్గత నిరోధకత రెండింటిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ యొక్క వివిధ రకాల ఆధునిక వనరుల సంక్షిప్త సారాంశం ఇక్కడ ఉంది. సమీక్ష నుండి చూడగలిగినట్లుగా, ఈ రోజు వరకు, ఏదైనా అనువర్తనానికి తగిన లక్షణాలతో ఆకట్టుకునే మూలాధారాలు సృష్టించబడ్డాయి.
ఇలాంటి కథనాలు:
