ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ సోర్స్ అనేది క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్‌లో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేసే పరికరం. ఈ రోజుల్లో, అటువంటి మూలాల రకాలు పెద్ద సంఖ్యలో కనుగొనబడ్డాయి. ప్రతి రకం నిర్దిష్ట ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.
కంటెంట్ .
విద్యుత్ ప్రవాహ వనరుల రకాలు
కింది రకాల విద్యుత్ ప్రవాహ వనరులు ఉన్నాయి:
- యాంత్రిక;
- థర్మల్;
- కాంతి;
- రసాయన.
యాంత్రిక మూలాలు
ఈ వనరులలో, యాంత్రిక శక్తి విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది. పరివర్తన ప్రత్యేక పరికరాలలో నిర్వహించబడుతుంది - జనరేటర్లు. ప్రధాన జనరేటర్లు టర్బైన్ జనరేటర్లు, ఇక్కడ ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్ గ్యాస్ లేదా ఆవిరి ప్రవాహం ద్వారా నడపబడుతుంది మరియు హైడ్రో జనరేటర్లు, ఇవి పడే నీటి శక్తిని విద్యుత్తుగా మారుస్తాయి. ఇది భూమిపై ఎక్కువ విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే మెకానికల్ కన్వర్టర్లు.
థర్మల్ మూలాలు
ఇక్కడే ఉష్ణ శక్తి విద్యుత్తుగా మారుతుంది. థర్మోకపుల్స్ - రెండు జతల సంప్రదింపు లోహాలు లేదా సెమీకండక్టర్ల మధ్య ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఈ సందర్భంలో, చార్జ్ చేయబడిన కణాలు వేడిచేసిన నుండి చల్లని ప్రాంతానికి రవాణా చేయబడతాయి. ప్రస్తుత పరిమాణం నేరుగా ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసంపై ఆధారపడి ఉంటుంది: ఎక్కువ వ్యత్యాసం, ఎక్కువ విద్యుత్ ప్రవాహం.సెమీకండక్టర్లపై ఆధారపడిన థర్మోకపుల్స్ బైమెటల్ థర్మోకపుల్స్ కంటే 1000 రెట్లు ఎక్కువ థర్మల్ అవుట్‌పుట్‌లను ఇస్తాయి, కాబట్టి వాటిని ప్రస్తుత మూలాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. మెటల్ థర్మోకపుల్స్ ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి.
చిట్కా! థర్మోకపుల్‌ను తయారు చేయడానికి, 2 వేర్వేరు లోహాలు కలపాలి.
రేడియోధార్మిక ఐసోటోపుల సహజ క్షయం ద్వారా విడుదలైన వేడిని మార్చడం ఆధారంగా ఇప్పుడు కొత్త మూలకాలు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. ఇటువంటి మూలకాలను రేడియో ఐసోటోప్ థర్మోఎలెక్ట్రిక్ జనరేటర్ అంటారు. ఐసోటోప్ ప్లూటోనియం-238 ఉపయోగించే వ్యోమనౌకలో బాగా నిరూపితమైన జనరేటర్. ఇది 30 V యొక్క వోల్టేజ్ వద్ద 470 W శక్తిని ఇస్తుంది. ఈ ఐసోటోప్ యొక్క సగం జీవితం 87.7 సంవత్సరాలు కాబట్టి, జనరేటర్ యొక్క జీవితకాలం చాలా పొడవుగా ఉంటుంది. ద్విలోహ థర్మోకపుల్ వేడి-విద్యుత్ కన్వర్టర్‌గా పనిచేస్తుంది.
కాంతి వనరులు
ఇరవయ్యవ శతాబ్దం చివరలో సెమీకండక్టర్ ఫిజిక్స్ అభివృద్ధితో కొత్త ప్రస్తుత వనరులు ఉన్నాయి - సౌర ఘటాలు, దీనిలో కాంతి శక్తి విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది. వారు కాంతి ప్రవాహానికి గురైనప్పుడు వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి సెమీకండక్టర్ల ఆస్తిని ఉపయోగిస్తారు. ఈ ప్రభావం ముఖ్యంగా సిలికాన్ సెమీకండక్టర్లలో బలంగా ఉంటుంది. ఇప్పటికీ, అటువంటి కణాల సామర్థ్యం 15% మించదు. సౌర బ్యాటరీలు అంతరిక్ష పరిశ్రమలో అనివార్యంగా మారాయి మరియు రోజువారీ జీవితంలో కూడా ఉపయోగించడం ప్రారంభించాయి. అటువంటి విద్యుత్ వనరుల ధర నిరంతరం తగ్గుతోంది, కానీ ఇది చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది: 1 వాట్ శక్తికి సుమారు 100 రూబిళ్లు.
రసాయన మూలాలు
అన్ని రసాయన వనరులను 3 సమూహాలుగా విభజించవచ్చు:
- గాల్వానిక్
- సంచితాలు
- థర్మల్
ఎలక్ట్రోలైట్‌లో ఉంచిన రెండు వేర్వేరు లోహాల పరస్పర చర్య ఆధారంగా గాల్వానిక్ కణాలు పనిచేస్తాయి. మెటల్ మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ జతలు వేర్వేరు రసాయన మూలకాలు మరియు వాటి సమ్మేళనాలు కావచ్చు. 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):
- సెలైన్;
- ఆల్కలీన్;
- లిథియం.
ఉప్పు లేదా "పొడి" బ్యాటరీలు జింక్ కప్పులో ఉంచిన కొంత లోహం యొక్క ఉప్పు యొక్క పాస్టీ ఎలక్ట్రోలైట్‌ను ఉపయోగిస్తాయి. క్యాథోడ్ అనేది కప్పు మధ్యలో ఉన్న గ్రాఫైట్-మాంగనీస్ రాడ్. చౌకైన పదార్థాలు మరియు అటువంటి బ్యాటరీల తయారీ సౌలభ్యం వాటిని అన్నింటికంటే చౌకగా చేసింది. కానీ వాటి లక్షణాలు ఆల్కలీన్ మరియు లిథియం బ్యాటరీల కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటాయి.
ఆల్కలీన్ బ్యాటరీలు ఆల్కలీ పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క పాస్టీ ద్రావణాన్ని ఎలక్ట్రోలైట్‌గా ఉపయోగిస్తాయి. జింక్ యానోడ్ పౌడర్డ్ జింక్‌తో భర్తీ చేయబడింది, ఇది సెల్ యొక్క ప్రస్తుత అవుట్‌పుట్ మరియు ఆపరేటింగ్ సమయాన్ని పెంచింది. ఈ కణాలు ఉప్పు కణాల కంటే 1.5 రెట్లు ఎక్కువ కాలం ఉంటాయి.
లిథియం సెల్‌లో, యానోడ్ లిథియంతో తయారు చేయబడింది, ఇది ఆల్కలీన్ మెటల్, ఇది ఆపరేటింగ్ సమయాన్ని గణనీయంగా పెంచింది. కానీ అదే సమయంలో, లిథియం యొక్క సాపేక్ష అధిక ధర కారణంగా ధర పెరిగింది. అదనంగా, లిథియం బ్యాటరీలు కాథోడ్ యొక్క పదార్థాన్ని బట్టి వేర్వేరు వోల్టేజ్‌లను కలిగి ఉంటాయి. 1.5V నుండి 3.7V వరకు వోల్టేజీలతో బ్యాటరీలు అందుబాటులో ఉన్నాయి.
బ్యాటరీలు - విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క మూలాలు, ఇది అనేక ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ సైకిళ్లకు లోబడి ఉంటుంది. బ్యాటరీల యొక్క ప్రధాన రకాలు:
- లీడ్-యాసిడ్;
- లిథియం-అయాన్;
- నికెల్-కాడ్మియం.
లీడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలు సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ ద్రావణంలో లీడ్ ప్లేట్‌లను కలిగి ఉంటాయి. బాహ్య విద్యుత్ వలయం మూసివేయబడినప్పుడు, ఒక రసాయన ప్రతిచర్య జరుగుతుంది, ఇది కాథోడ్ మరియు యానోడ్ వద్ద సీసం సల్ఫేట్‌గా మారుతుంది మరియు నీరు ఏర్పడుతుంది. ఛార్జింగ్ ప్రక్రియలో, యానోడ్ వద్ద లెడ్ సల్ఫేట్ క్యాథోడ్ వద్ద లెడ్ మరియు లెడ్ డయాక్సైడ్‌గా తగ్గించబడుతుంది.
మూలం! ఒక లీడ్-జింక్ బ్యాటరీ సెల్ 2 V యొక్క వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. శ్రేణిలోని కణాలను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా, మీరు ఏదైనా వోల్టేజ్ గుణకం 2ని పొందవచ్చు. ఉదాహరణకు, కార్ బ్యాటరీలలో, వోల్టేజ్ 12 V, ఎందుకంటే 6 సెల్‌లు కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి.
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీకి దాని పేరు వచ్చింది, ఎందుకంటే ఎలక్ట్రోలైట్‌లోని విద్యుత్ క్యారియర్ లిథియం అయాన్లు. అల్యూమినియం ఫాయిల్ యొక్క ఉపరితలంపై లిథియం ఉప్పుతో తయారు చేయబడిన కాథోడ్‌పై అయాన్లు ఉత్పన్నమవుతాయి. యానోడ్ వివిధ పదార్థాలతో తయారు చేయబడింది: గ్రాఫైట్, కోబాల్ట్ ఆక్సైడ్లు మరియు రాగి రేకు యొక్క ఉపరితలంపై ఇతర సమ్మేళనాలు.
ఉపయోగించిన భాగాలపై ఆధారపడి వోల్టేజ్ 3 V మరియు 4.2 V మధ్య ఉంటుంది. తక్కువ స్వీయ-ఉత్సర్గ మరియు అధిక సంఖ్యలో ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ సైకిల్స్ కారణంగా, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు గృహోపకరణాలలో బాగా ప్రాచుర్యం పొందాయి.
ముఖ్యమైనది! లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు అధిక ఛార్జింగ్‌కు చాలా సున్నితంగా ఉంటాయి. అందువల్ల, వాటిని ఛార్జ్ చేయడానికి, మీరు వాటి కోసం మాత్రమే రూపొందించిన ఛార్జర్‌లను ఉపయోగించాలి, ఇవి ఓవర్‌ఛార్జ్‌ను నిరోధించడానికి అంతర్నిర్మిత ప్రత్యేక సర్క్యూట్‌లను కలిగి ఉంటాయి. లేకపోతే, అది బ్యాటరీని ధ్వంసం చేస్తుంది మరియు అది మంటలను కలిగిస్తుంది.
నికెల్-కాడ్మియం బ్యాటరీలతో, కాథోడ్ స్టీల్ గ్రిడ్‌పై నికెల్ ఉప్పుతో తయారు చేయబడింది, యానోడ్ స్టీల్ గ్రిడ్‌పై కాడ్మియం ఉప్పుతో తయారు చేయబడింది మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ అనేది లిథియం హైడ్రాక్సైడ్ మరియు పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ మిశ్రమం. అటువంటి బ్యాటరీ యొక్క రేట్ వోల్టేజ్ 1.37 V. ఇది 100 నుండి 900 వరకు ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ సైకిళ్లను తట్టుకోగలదు.
చిట్కా! లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల వలె కాకుండా, Ni-Cd బ్యాటరీలను డిశ్చార్జ్ చేయబడిన స్థితిలో నిల్వ చేయవచ్చు.
థర్మల్ కెమికల్ సెల్స్ బ్యాకప్ పవర్ సోర్స్‌లుగా పనిచేస్తాయి. వారు అద్భుతమైన ప్రస్తుత సాంద్రత లక్షణాలను ఇస్తారు, కానీ చిన్న సేవా జీవితాన్ని కలిగి ఉంటారు (1 గంట వరకు). విశ్వసనీయత మరియు స్వల్పకాలిక ఆపరేషన్ అవసరమయ్యే రాకెట్ టెక్నాలజీలో ఇవి ప్రధానంగా ఉపయోగించబడతాయి.
ముఖ్యమైనది! ప్రారంభంలో, ఉష్ణ రసాయన వనరులు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఇవ్వలేవు. అవి ఘన స్థితిలో ఎలక్ట్రోలైట్‌ను కలిగి ఉంటాయి మరియు బ్యాటరీని పని చేయడానికి 500-600 ° C వరకు వేడి చేయడం అవసరం. ఇటువంటి తాపన ప్రత్యేక పైరోటెక్నిక్ మిశ్రమం ద్వారా చేయబడుతుంది, ఇది సరైన సమయంలో మండించబడుతుంది.
నిజమైన మరియు ఆదర్శ మూలం మధ్య వ్యత్యాసం
ఒక ఆదర్శవంతమైన మూలం, భౌతిక శాస్త్ర నియమాల ప్రకారం, లోడ్లో విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి అనంతమైన అంతర్గత ప్రతిఘటనను కలిగి ఉండాలి. నిజమైన మూలాలు పరిమిత అంతర్గత నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, అంటే ప్రస్తుత బాహ్య లోడ్ మరియు అంతర్గత నిరోధకత రెండింటిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
సంక్షిప్తంగా, ఇది ఆధునిక విద్యుత్ కరెంట్ మూలాల యొక్క వివిధ రకాల గురించి. స్థూలదృష్టి నుండి చూడగలిగినట్లుగా, నేడు ఏదైనా అప్లికేషన్‌కు తగిన లక్షణాలతో ఆకట్టుకునే అనేక మూలాధారాలు సృష్టించబడ్డాయి.
సంబంధిత కథనాలు:
