تعريف الطاقة الكهربائية. سنتحدث عن مميزات الطاقة الكهربائية. تعريف الطاقة الكهرومائية. خصائص الطاقة الكهربائية. كيف تنشأ القوة الكهربائية؟ ستجد هذه المواضيع في مقالتنا.
تعريف الطاقة الكهربائية
هي الطاقة التي تنشأ عن حركة (تدفق) الشحنات الكهربائية التي تسمى الإلكترونات. وكلما تحركت هذه الإلكترونات بشكل أسرع، زادت كمية الطاقة الكهربائية التي تحملها. يمكن أن تكون الطاقة الكهربائية إما طاقة محتملة أو طاقة حركية، ولكنها غالبًا ما تكون طاقة محتملة. تقوم الجسيمات المشحونة داخل المجال الكهربائي بتخزين الطاقة، والمجال الكهربائي هو المساحة التي يظهر فيها تأثير القوة الكهربائية. وينشأ من داخل الشحنات الكهربائية وينتشر حولها ويؤثر بدوره بقوة على الشحنات الكهربائية الأخرى ويسبب حركتها. عندما تتحرك هذه الشحنات فإنها تنجز ما يعرف بالشغل، ومن تعريف الطاقة ما ذكر سابقاً (القدرة على بذل شغل) يمكننا تعريف الطاقة الكهربائية بأنها تلك الطاقة المخزنة ضمن الشحنات الكهربائية الموجودة داخل المجال الكهربائي، فإذا كانت هذه الشحنات في حالة سكون فإن هذه الطاقة هي (طاقة الوضع الكهربائية).
مميزات الطاقة الكهربائية
1- الطاقة الشمسية مستدامة، كما أنها متجددة، أي أنها طاقة لا تنضب. إنه مصدر طاقة طبيعي ويمكن استخدامه لتوليد أشكال أخرى من الطاقة. يمكننا استخدامه كوقود للسيارات، أو يمكننا تسخين المياه به، أو يمكننا إضاءة منازلنا به.
2- باستخدام الألواح الشمسية، يمكننا توليد الكهرباء من مصدرنا الخاص، وبالتالي سيسمح لنا بالتخلي عن شبكة الكهرباء العامة. بمعنى آخر، لن نحتاج إلى شركات الكهرباء لتوفير الطاقة الكهربائية، ولن نضطر إلى دفع فواتير الكهرباء.
3-آمنة وآمنة وموثوقة ولا تحتاج إلى صيانة.
4-فعالة ومجدية اقتصادياً لإضاءة المناطق النائية.
5- مرنة؛ ويمكن زيادة حجم نظام الخلايا الشمسية حسب الحاجة في المستقبل.
6- الحصول على الطاقة الشمسية لن يتطلب الكثير من أعمال الصيانة فيما بعد، حيث سيتم تركيب الألواح أو الأحواض الشمسية مرة واحدة، ومن ثم ستعمل بأكبر كفاءة ممكنة، ولم يبق لنا إلا القليل لنقوم به للحفاظ على انتظامها عملية.
7- الطاقة الشمسية منتج طاقة صامت. لا تسبب ألواح الخلايا الشمسية أي ضجيج عندما تقوم بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام.
8- محطات الطاقة الشمسية والألواح الشمسية في المنازل لا تسبب أي انبعاثات ولا تسبب أي تأثير ضار على البيئة.
تعريف الطاقة الكهرومائية
1- الطاقة الكهرومائية هي طاقة كهربائية متجددة تنتج عن تحويل الطاقة الكهرومائية إلى كهرباء. يتم تحويل الطاقة الحركية للتيار المائي، الطبيعية أو الناتجة عن اختلاف المستوى، إلى طاقة ميكانيكية بواسطة توربين هيدروليكي، ومن ثم إلى طاقة كهربائية بواسطة مولد كهربائي متزامن.
2-في عام 2019، بلغت القدرة المركبة لمحطات الطاقة الكهرومائية 1308 جيجاوات، تنتج حوالي 4306 تيراواط/ساعة سنويًا، أي 70% من إنتاج العالم من الطاقة المتجددة و15.6% من إنتاج العالم من الكهرباء.
3- يتم إنتاج الطاقة الكهربائية عن طريق تحويل الطاقة الحركية للمياه إلى طاقة كهربائية، عن طريق توربين هيدروليكي مقترن بمولد كهربائي. أما بالنسبة للسدود من خلال التراكم فإن كمية الطاقة المتوفرة تعتمد على الاحتياطي المائي للسد وحجمه ومدخلاته الطبيعية والخسائر خلال فترة الهبوط والصعود. أما بالنسبة لسدود جريان النهر، فإن كمية الطاقة المنتجة ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالتدفق (م3/ث، م3/ساعة، م3/ي، م3/سنة).
خصائص الطاقة الكهربائية
1-نوع من الطاقة النظيفة التي لا تلوث البيئة.
2- تكلفة منخفضة مقارنة بأنواع الطاقة الأخرى.
3- يمكن نقله بكفاءة لمسافات طويلة من محطات توليد الطاقة إلى أماكن الاستهلاك. يمكن التحكم فيه بسهولة.
4- سهولة تحويلها إلى أنواع أخرى من الطاقة مثل: الطاقة الميكانيكية، والحرارية، والضوئية.
5- أكثر كفاءة من أنواع الطاقة الأخرى، ويمكن استخدامه لتشغيل كافة أنواع الأجهزة المنزلية وآلات المصانع.
كيف تنشأ القوة الكهربائية؟
1- تنشأ قوة كهربائية بين كل من الجزيئات وكذلك الجزيئات المشحونة. ويحدث هذا في المجال المعروف بالمجال الكهربائي. وبالتالي، يمكننا القول أن القوة التي تنشأ من خلال المجال الكهربائي هي التي تحرك الجسيمات المشحونة، مما يعني أنها تقوم بالكثير من العمل.
2- يمكن الإشارة هنا إلى أن الطاقة الكهربائية هي مصدر ثانوي للطاقة، وهذا يعني أنه لا يمكن استخراجها أو استخراجها من داخل الأرض كما في الفحم مثلا. بل تستمد الطاقة الكهربائية من عدة مصادر طاقة أولية مثل الفحم والغاز الطبيعي والتفاعلات النووية، وطاقات أولية أخرى مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية.