Konwersja energii kinetycznej w energię elektryczną

Działając, jako ekspert inżynierii jestem często świadkiem zjawisk, w których udział bierze energia elektryczna.  Konwersja, czyli zjawisko przechodzenia z jednej postaci w inną. James Joule zaobserwował takie zjawisko, gdy wykonywał swoje eksperymenty z elektrycznością. Dzisiaj będziemy stosować się do ustaleń Joule,  zapraszam do naszego eksperymentu z kubkiem kawy. Zobaczycie jak można przekształcić energię kinetyczną w energię elektryczną.

Energia elektryczna

Musieliśmy wcześniej obliczyć energię kinetyczną jaką dostarczy kubek kawy,  4,9 kg • licznik 2 / s 2, czyli 4,9 dżuli energii, za pomocą prawa Colinsa. Teraz już nie mówi się w kategoriach dżuli. Zachowania energii są wiadome, wszystkie formy energii są równoważne i energię można przekształcić z jednej postaci na inną, a gdy to robimy, jednostka energii używana do jej wyrażania także się zmienia.

Powiedzmy, że chcemy, aby nasze 4,9 dżuli energii kinetycznej zostało wykorzystane jako moc by zasilić elektryczną żarówkę. Najpierw musimy znaleźć sposób na konwersję energii kinetycznej w energię elektryczną. Aby to zrobić, będziemy łączyć  aparaturę Joule’a z jego dynamem i podłączyć kubek do hybrydowego urządzenia z ciągiem.

Konwersja energii kinetycznej w energię elektryczną

Konwersja energii kinetycznej w energię elektryczną

Jak kubek spada, to jego ciężar ciągnie za sznurek, powodując obroty bębna. Kiedy bęben obraca się, magnes prądnicy tworzy energię elektryczną. To prawda, wszystko, co potrzebne do produkcji energii elektrycznej to magnes  i zwojów drutu.

Teraz możemy podłączyć żarówkę 5 Watt do przewodów zewnętrznych Dynamo. Wat to jednostka energii elektrycznej nazwany na cześć Jamesa Watta, pioniera w rozwoju silników parowych pod koniec 18-tego wieku.

Tak się składa, że 1 wat energii elektrycznej jest równa 1 Joule energii na określony. Zależność ta jest wyrażona jako Watt • sekundę. Innymi słowy, wytwarza się do 4,9 J 4,9 W • s energii elektrycznej. Zobaczymy, jak długo uda nam się utrzymać, świecącą żarówkę.

Oświetlenie Czas = (4,9 W • sekund) ÷ (5 W) = 0,98 sekund

Oznacza to, że jeśli energia kinetyczna została całkowicie przekształcone w energię elektryczną, by zapewnić wystarczającą moc, aby zapalić żarówkę potrzeba 5 Watt co spowoduje zaświecenie się żarówki na prawie 1 sekundę. Następnym razem zobaczymy, co dzieje się z 4,9 dżuli energii kinetycznej. Ty razem kubek kawy  upadnie na podłogę, to jeszcze inna forma energii.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s