برق به زبان ساده

قسمت اول برق یا همان نیروی الکتریسیته یکی از عناصر طبیعت و پدیده‌های فیزیکی است که ارتباطی با حرکت و بار الکتریکی دارد؛ البته در گذشته تصور می‌شد که برق ارتباطی با مغناطیس ندارد؛ بلکه به مرور زمان و با ارائه روابط ماکسول این پدیده هم با برق مرتبط شد. در این مقاله در وب سایت فنی شو نگاهی به کلیت برق خواهیم انداخت و برق را به زبان ساده بیان خواهیم کرد . پس با ما همراه شوید.

تاریخچه برق

تا سالیان دراز نیروی الکتریسیته تا مدت‌ها ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده بود و افراد زیادی مرتبط با این موضوع تحقیقات گسترده‌ای انجام دادند تا آن جایی که به اختراع لامپ منجر شد. در ژانویه ۱۸۸۰ همان طور که می‌دانید ادیسون لامپ را اختراع کرد اما با درخواست وی در اداره اختراعات امریکا موافقت نشد و پس از آن ادیسون تلاش کرد تا حق امتیاز لامپ را به خود اختصاص دهد اما در سال ۱۸۹۲ میلادی به رقیب خود به توافق رسید و شرکت ادیسووان را راه اندازی کرد.

برق در ایران

نیروی برق کماکان به پیشرفت خود ادامه داد تا جایی که در سال ۱۲۸۴ به ایران وارد شد. در این سال یک تاجر و سرمایه دار ایرانی مولدی را تهیه کرد که کارکرد آن با ذغال سنگ بود. این مولد توانست برق بخشی از تهران را تامین کند و پس از آن لامپ هم وارد ایران شد. در سال ۱۳۱۵ موسسه برق تهران شروع به کار کرد و توانست استفاده از برق را گسترش دهد. ایشون رو میشه ادیسون ایران نامید!!

تولید برق

تا به این جا با ماهیت و تاریخچه برق آشنا شدیم اما برق چگونه به دست می‌آید. امروزه روش‌هایی برای تولید برق وجود دارد. البته لازم به ذکر است برق از مهمترین نیروها برای ادامه زندگی بشر به شمار می‌رود. کارکرد اکثر وسایل به این نیرو بستگی دارد و در زمان نبود آن از کار می‌افتند. برق امروزه در جهان با استفاده از سه روش تولید می‌شود که عبارتند از:

نیروگاه‌های هسته‌ای

انرژی هسته‌ای و نیروگاه‌های آن یکی از روش‌های تولید برق هستند. همجوشی‌های هسته‌ای برای تولید بخار انجام می‌شوند که از گرمای حاصل آن برای حرکت توربین‌ها استفاده می‌کنند. نیروگاه‌های هسته‌ای تا سالیان دراز بدون هیچگونه توقفی می‌توانند کار کننند و برق را برای بشر تولید کنند. از طرفی سوخت هسته‌ای به مدت زمان زیادی در راکتورها به کار می‌رود و سوخت آن دوام زیادی دارد و دوباره به چرخه تولید بر می‌‌گردد. همچنین ویژگی‌ که این نیروگاه دارد این است که گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کند.

نیروگاه‌های فسیلی

یکی دیگر از روش‌های تولید برق استفاده از نیروگاه‌های سوخت فسیلی است. این نیروگاه‌ها از سوخت‌های فسیلی اعم از سنگ، نفت و گاز برای تولید کردن بخار به منظور به حرکت دادن توربین‌های تولید برق به کار می‌برند. البته لازم به ذکر است تولید برق در این نیروگاه‌ها به زمان زیادی نیاز دارد. نیروگاه سوخت فسیلی معایبی هم دارد در این روش کربن دی اکسید زیادی تولید می‌شود که برای زمین خطرناک است. ضمنا اکسیدهای گوگردی ناشی از فعالیت‌ها، باعث بارش باران اسیدی می‌شوند و مواد غذایی و درختان زیادی بر اثر آن از بین می‌روند.

این مدل نیروگاه‌ها به سوخت زیادی نیاز دارند و هزینه تهیه این سوخت‌ها بالاست.

نیروگاه‌های برق آبی

برای تولید برق با استفاده از نیروگاه‌های آبی از آب پشت سد استفاده می‌کنند. آب این نیروگاه‌ها روی توربین می‌ریزند و با حرکت کردن، برق تولید می‌شود و پس از آن آب دوباره به پشت سد برگشته و این فرآیند تکرار می‌شود. بالاترین مزیتی که به کار بردن این نیروگاه‌ها دارد؛ عدم نیاز از استفاده از سوخت و هزینه‌های آن می‌باشد. به عبارتی دیگر مقدار مبلغی که برای تولید برق در نیروگاه‌های آبی خرج می‌شود بسیار کمتر از سوخت فسیلی است. ضمنا مقدار زمان طول عمر نیروگاه‌های آبی بسیار بیشتر از سایر روش‌هاست.

نگاهی به برق متناوب و مستقیم

برق به دو صورت وجود دارد؛ متناوب و مستقیم، برق متناوب با توجه به تغییرات میدان الکترومغناطیسی با ولتاژهای بالا اعم از ۴۸ تا ۳۸۰ ولت و بالاتر از آن در نیروگاه‌ها به دست می‌آید؛ در صورتی که برق مستقیم از طریق واکنش شیمیایی در باتری و … تولید می‌شود و ولتاژهای آن مانند ۵/۱ و ۵/۲ است.

برق سه فاز و تک فاز چیست

اگر در رابطه با برق تحقیق کرده باشید، احتمالا باز نام فاز و نول مواجه شده‌اید. اگر سیم دو رشته‌ای را مد نظر داشته باشید یکی از آن‌ها فاز و دیگری نول نام دارد. بارهایی در سیم فاز شارش می‌کنند، در صورتی که سیم نول بار ندارد. برای انتقال برق تک فاز به دو رشته سیم فاز و ونل که اختلاف پتانسیل ۲۲۰ ولت داشته باشند نیاز داریم؛ به این برق تک فاز گفته می‌شود. برق ساختمان و خانه‌ها تک فاز هستند. در صورتی که برای برق سه فاز به سه رشته سیم نیاز داریم که همه از فاز هستند و اختلاف پتانسیل هر کدام با دیگری ۳۸۰ ولت است. برقی که از نیروگاه به شبکه برق شهری می‌رسد سه فاز است اما در کنتورهای منزل به تک فاز تبدیل می‌گردد.