În acest articol vor fi descrise metodele de obținere a curentului electric, tipurile, avantajele și dezavantajele acestuia. În general, sursele curente pot fi împărțite în transformări mecanice, chimice și alte fizice.
Surse chimice de curent
Sursele chimice de curent transformă reacțiile chimice ale oxidantului și agentului reducător în EMF. Pentru prima dată, o sursă de curent chimic a fost inventată de Alessandro Volta în 1800. Ulterior, invenția sa a fost numită "Elementul Volta". Elementele voltului, conectate într-o baterie verticală, constituie un pol Volta.
În 1859, fizicianul francez Gston Plante a inventat o baterie plumb-acid. Acesta a constat din plăci de plumb plasate în acid sulfuric. Acest tip de baterie este încă utilizat pe scară largă, de exemplu în mașini.
În 1965, chimistul francez J. Leclanche a propus un element constând dintr-o ceașcă de zinc cu o soluție de clorură de amoniu, în care a fost adăugat un aglomerat de oxid de mangan cu curent de carbon. Acest element a devenit progenitorul bateriilor moderne de sare.
Toate elementele chimice se bazează pe 2 electrozi. Unul dintre ele este un oxidant, iar celălalt este un agent reducător, ambele fiind în contact cu electrolitul. Între electrozii există EMF. La anod, agentul reducător este oxidat, electronii trecând prin circuitul extern la catod și participă la reacția de reducere a oxidării. Astfel, fluxul de electroni trece prin circuitul extern de la polul negativ la cel pozitiv. Plumbul este utilizat ca agent reducător. cadmiu, zinc și alte metale. Oxidanți - oxid de plumb, oxid de mangan, hidroxid de nichel și altele. Ca soluții electrolitice de alcalii, acizi și săruri.
Există, de asemenea, celule de combustie în care oxidantul și agentul reducător sunt alimentate din exterior. Un exemplu este celula de combustibil hidrogen-oxigen, care funcționează pe același principiu ca și electrolizorul, doar dimpotrivă - hidrogenul și oxigenul sunt alimentate la electrozi, iar electricitatea este generată atunci când se alimentează cu apa.
Surse de curent mecanice
Pentru sursele mecanice de curent sunt toate sursele care transformă energia mecanică în energie electrică. De obicei, nu sunt folosite conversii simple, ci prin altă energie, de obicei magnetică. De exemplu, într-un generator, un câmp magnetic este generat - produs de magneți sau excitat altfel, acționând asupra înfășurărilor, creează un EMF.
EH Lentz a descoperit în 1833 că motoarele electrice cu magneți permanenți pot genera electricitate prin rotirea rotorului. Ca parte a comisiei de testare a motorului electric al lui Jacobi, el a demonstrat experimental reversibilitatea motorului electric. Mai târziu sa constatat că energia generată de generator poate fi utilizată pentru a-și propula propriile electromagneți.
Primul generator a fost construit în 1832 de către inventatori din Paris, frații Piksin. Generatorul a folosit un magnet permanent, a cărui rotire a fost înfășurată în corpurile adiacente. În 1843, Emil Shterer a construit, de asemenea, un generator format din 3 magneți și 6 bobine. Toți primii generatori au folosit magneți permanenți. Mai târziu (1851-1867gg) s-au folosit electromagneți, alimentând pe un generator integrat pe magneți permanenți. O astfel de mașină a fost creată de Henry Ould în 1863.
De asemenea, o metodă neutilizată, dar încă existentă, care utilizează piezoceramica, poate fi clasificată ca mecanică. Piezo-radiatorul este, de asemenea, reversibil și poate genera energie sub acțiunea mecanică.
Alte surse curente
Sursa curentă non-mecanică utilizată curent este o baterie solară. Bateria solară produce o conversie directă a luminii în electricitate, prin distrugerea electronilor în joncțiunea pn de energia fotonică. Sunt cel mai adesea folosite celule foto bazate pe siliciu. Acestea sunt produse prin doparea unuia și aceluiași semiconductor cu diverse impurități, pentru a crea tranziții np.
Astfel, în mediul marginal, elementele Peltier sunt adesea folosite. Elementul Peltier creează o diferență de temperatură atunci când curentul curge. Efectul invers, efectul Seebeck, este folosit pentru a obține un curent electric atunci când diferența de temperatură este aplicată elementului. Datorită utilizării diferiților conductori, temperatura diferă, ceea ce conduce la fluxul de electroni de la conductorul mai fierbinte la cel mai puțin încălzit.
