دانلود مقاله درمورد فیزیک الکتریسیته 13 ص

اختصاصی از هایدی دانلود مقاله درمورد فیزیک الکتریسیته 13 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 14

بار و ماده

1 – الکترو استاتیک

تقسیمات الکتریسیته

2 - الکتروسنتیک

الکترو استاتیک یا الکترسیته ساکن :

اگر یک میله شیشه‌ای را با ابریشم مالش دهیم و آنرا از یک نخ دراز آویزان کنیم به این حقیقت دست می‌یابیم که دو نوع بار داریم. به همین ترتیب از مالش یک میله پلاستیکی خز به همین نتیجه خواهیم رسید. به این ترتیب که ایندو همدیگر را می‌ربایند ولی اگر یک میله شیشه‌ای مالش داده شده با ابریشم را به مورد اول نزدیک کنیم همدیگر را می‌رانند. بنابه قرارداد فوانکین نوع الکترسیته ظاهر شده بر روی شیشه را مثبت و نوع الکترسیته ظاهر شده بر روی پلاستیک را منفی نامید. پس بارهای همنام همدیگر را می‌رانند و بارهای غیر هم نام همدیگر را می‌ربایند. در اینجا می‌توانیم رسانا و نارسانا و نیمه رسانا را توجیه کنیم بدین صورت که اگر الکترونهای آزاد را که در فلزها بعنوان حاملهای بار هستند (بنا به پدیده هال) در رسانادر رساناها وجود دارند آزادانه به همه طرف حرکت می‌کنند و جریان را منتقل می‌کنند ولی در نارساناها الکترونهای آزاد وجود ندارند (نه بطور مطلق). نیمه رساناها حد بیان این دو حالت می‌باشد یعنی اینکه تحت شرایطی می‌توان در فلز الکترون آزاد بوجود آورد. نمودارهای زیر بیان کننده این واقعیت هستند.

واحد بار در دستگاه C.G.S فرانکین است و آن عبارت است از باری که بار برابر خود را در فاصله یک سانتی‌متر با نیرویی دفع یا جذب می‌کند.

تعریف کولن : واحد بار در دستگاه استاندارد SI کولن می‌باشد و آن عبارت است از مقدار باری که بار مساوی خود را در فاصله یک متر با نیروی یک نیوتن جذب یا دفع می‌کند.

شدت میدان الکتریکی :

نکته جهت می دان در بار مثبت و منفی را چنین رسم می‌کنیم :

خطوط میدان از بار مثبت خارج می‌شوند و خطوط نیرو بر بار منفی وارد می‌شوند.

مثال 1 – نیروی الکترواستاتیک دافعه بین دو ذرة آنها را وقتی که به فاصله 10-13 متر از همدیگر قرار دارند محاسبه کنید بار هر ذره آنها 3.2 * 10-19 است. اگر جرم هر ذره 6.68*10-27 باشد نیروی مذکور را با نیروی جاذبه ثقلی بین ذرات مقایسه کنید.

دو قطبی :

تشکیل شده است از دوبار مساوی غیر همنام که بفاصله 2a از یکدیگر قرار گرفته‌اند .در اینجا هدف ما این است که نیروی وارد بر واحد بار در نقطه ای واقع بر عمود منصف خط واصل بین دو بار را محاسبه کنیم ، سپس در مورد شرایطی که فاصله x خیلی بزرگتر از a ‌ باشد مطابق شکل بحث خواهیم کرد .

جریان متناوب : اگر الکترونها همیشه نوسان کنند جریان را متناوب گوئیم . AC

جریان مستقیم : اگر الکترونها همیشه رو به یک طرف و مستقیم حرکت کنند جریان را مستقیم یا DC مینامنند .

شدت جریان : جریان الکتریسیته در یک سیم شبیه جریان آب در یک لوله میباشد . بهمان ترتیب که جریان آب برابر است با مقدار آبی که در واحد زمان میگذرد . شدت جریان برق نیز مقدار الکتریسیته‌ای است که در واحد زمان از سطح مقطع سیر عبور میکنند که با حرف I نشان میدهند و واحد آن … است که آمپر مینامیم .

توزیع با در رسانا :

برای اینکه نشان دهیم که شکل رسانا چگونه بر توزیع بار در روی سطح آن تاثیر دارد می‌توانیم از رسانا هایی با اشکال مختلف استفاده می‌کنیم . دو رسانای کروی و گلابی شکل را در نظر می گیریم . به کمک صفحه آزمون چگونگی توزیع بار را بر روی هر دوی این اشکال مشاهده خواهیم کرد .

اگر صفحه آزمون را با هر کدام از اشکال تماس بدهیم صفحه آزمون قسمتی از ان سطح می‌شود و مقداری از بار آنرا بخود می‌گیرد . اگر هم دور برده شود بار را با خود می‌برد مقدار باری که روی صفحه آزمون جمع می‌شود مقیاسی از باردر مساحت معینی از سطح رسانا ( مساحتی برابر با مساحت قرص صفحه آزمون ) که خود مقیاسی از چگالی سطحی بار روی سطح رسانا بدست می‌دهد.

چگالی سطحی بار به صورت مقدار بار در واحد سطح رسانا تعریف می‌شود.

نتیجه :

1 – هرجا خمیدگی تیزتری دارد چگالی سطحی بار بیشتری دارد.

2 – بار روی سطح یک رسانای کروی به طور یکنواخت توزیع می‌شود.

3 – در موردئ رسانای گلابی شکل چگالی سطحی بار در نوک تیز رسانای گلابی از همه جا بیشتر است.

4 – این نتیجه‌ها فقط در مورد سطوح رسانا درست است در نارساناها بار نمی‌تواند شارش بکند.

محاسبه میدان الکتریکی حاصل از یک بار نقطه‌ای : بار آزمون q1 از در نقطه A از بار q1 در نظر می‌گیریم. طبق قانون کولن نیروی F دارد بر این بار برابر است با :

در نتیجه میدان الکتریکی در نقطه A با رابطه زیر داده می‌شود.

اگر q1 مثبت باشد مثبت باشد E بطرف خارج این فاصله و اگر q1 منفی

باشد بطرف q1 است.

حال اگر در مثال بالا بار q2 را در A قرار دهیم نیروی وارد بر آن برابر است با : که اگر یکی q و دیگری q 2a از همدیگر قرار بگیرند تولید دو قطبی می‌کنند که میدان حاصل را از محور دو قطبی قبلاً محاسبه کرده‌ایم .

خطوط نیرو برای یک صفحه رسانا :

دانلود مقاله درمورد میدان الکتریسیته 40 ص

اختصاصی از هایدی دانلود مقاله درمورد میدان الکتریسیته 40 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 41

الکتریسیته

تئوری الکترونی اتم

اتم از ذرات کوچکتری به نامهای الکترون-پروتون ونوترون تشکیل شده است که الکترونها دارای بارمنفی،پروتونها دارای بار مثبت ونوترونها بدون بارند تعداد الکترونها و پروتونهای یک اتم در حالت عادی برابرند پس بار اتم در حالت عادی برابر صفر است

تولید الکتریسته بروش مالش

اگر یک میله شیشه ای را به پارچه ابریشمی مالش دهیم هردوجسم الکتریسیته دار می شود زیرا شیشه تعدادی الکترون از دست می دهد و پارچه الکترون می گیرد پس شیشه دارای بار مثبت و پارچه به همان مقدار دارای بار منفی می گردد بار ایجاد شده در شیشه و پارچه در محل تماس باقی می ماند

اجسام رسانا و نارسانا

بعضی از اجسام مانند فلزات که الکتریسته را به خوبی از خود عبور می دهند رسانا نامیده می شود در این اجسام الکترونهای آزاد اتم براحتی در شبکه بلوری جسم حرکت می کنند و عمل رسانایی را انجام می دهند اجسامی که الکترونهای آزاد برای هدایت الکترونی ندارند و نمی توانند الکتریسیته را ازخود عبور دهند نارسانا یا عایق نامیده میشود

پخش بار الکتریکی در اجسام رسانا

اگر جسم رسانایی بر روی پایه عایقی قرار گیرد و در اثر مالش باردار شود بار تولید شده در آن در سطح خارجی پخش می شود طوریکه در لبه ها و قسمتهای نوک تیز چگالی سطحی بار بیشتر از سایر قسمتها می باشد

چگالی سطحی

مقدار بار الکتریکی موجود در واحد سطح را چگالی سطحی می نامند

مساحت خارجی جسم/مقدار بار = چگالی سطحی

اثر بارهای الکتریکی بر یکدیگر و قانون کولن

دو بار همنام یکدیگر را دفع و دو بار غیر همنام یکدیگر را جذب می کنند مقدار نیروی دافعه و جاذبه طبق قانون کولن با حاصلضرب اندازه بارها نسبت مستقیم وبا مجذور فاصله دو بار نسبت عکس دارد و به جنس محیط نیز بستگی دارد

میدان الکتریکی

قسمتی از فضای اطراف یک بار الکتریکی را که در آن آثارجاذبه و دافعه الکتریکی وجود دارد میدان الکتریکی می نامند

شدت میدان الکتریکی

شدت میدان الکتریکی  در هر نقطه برابر است با نیروی وارد بر واحد مثبت الکتریکی واقع در آن نقطه

شدت میدان حاصل از یک بار نقطه ای

بار نقطه ای q

در نقاطی به فاصله r

تعیین جهت میدان الکتریکی در هر نقطه

در هر نقطه از میدان الکتریکی برای تعیین جهت میدان می توان بار مثبت آزمون را در آن نقطه فرض کرده جهت نیروی وارد بر آن را تعیین کرد که همان جهت میدان است

خطوط میدان

خطوطی فرضی هستند که در هر نقطه مماس بر بردار شدت میدان آن نقطه می باشد و جهت آن جهت میدان را در هر نقطه نشان می دهد

میدان حاصل از چند بار نقطه ای

میدان حاصل از دو یا چند بار نقطه ای عبارتست از بر آیند میدانهای حاصل از بارها در هر نقطه

شدت میدان در یک جسم هادی باردار

در یک جسم هادی باردار شدت میدان در تمام نقاط داخلی و سطح خارجی هادی برابر صفر است ولی در نقاط خارج از جسم میدان وجود دارد

میدان الکتریکی یکنواخت

میدانی است که در آن شدت میدان چه از لحاظ مقدار وچه از لحاظ امتداد و جهت ثابت باشد مانند میدان الکتریکی دو صفحه موازی نزدیک بهم اختلاف پتانسیل بین دو صفحه v

فاصله بین آنهاd  

اختلاف پتانسیل

اختلاف پتانسیل الکتریکی عامل برقراری جریان از نقطه ای به نقطه دیگر است که همواره جریان از پتانسیل زیاد به پتانسیل کم برقرار است

پتانسیل صفر

در هر میدان الکتریکی نقطه ای بعنوان پتانسیل صفر یا زمین الکتریکی تعریف می شود که پتانسیل نقاط دیگر نسبت به آن نقطه سنجیده می شود

تعریف پتانسیل یک جسم بار دار

پتانسیل هر نقطه عبارتست از مقدار انرژی لازم برای ابتقال واحد بار مثبت از زمین (پتانسیل صفر)به آن نقطه

دانلود تحقیق کامل درباره الکتریسیته ساکن 7 ص

اختصاصی از هایدی دانلود تحقیق کامل درباره الکتریسیته ساکن 7 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

انرژی پتانسیل الکتریکی

با صرف انرژی و انجام کار، می‌توان جسمی به جرم m را از سطح زمین تا ارتفاع h بالا برد.

انرژی‌ای که صرف بالا بردن جسم ( با سرعت ثابت ) شده است، به صورت انرژی پتانسیل گرانشی ( u = mgh ) در آن ذخیره می‌شود.

انرژی پتانسیل کشسانی نیز در شناخت انرژی پتانسیل الکتریکی ما را یاری می‌کند، وقتی فنری را به آرامش فشرده می‌کنیم یا می‌کشیم، کار انجام شده به صورت انرژی پتانسیل کشسانی در فنر ذخیره می شود. در این جا می‌خواهیم با انرژی پتانسیل الکتریکی بیشتر آشنا شویم.

دو ذره ی باردار بر یکدیگر نیرو وارد می‌کنند و وقتی دو ذره ی باردار را که بار هم نام دارند با سرعت ثابت به یکدیگر نزدیک می‌کنیم برای غلبه بر نیروی رانشی آن ها باید کار را انجام دهیم و یا اگر بخواهیم دو ذره‌ی باردار را که بار غیر هم نام دارند با سرعت ثابت از هم دور کنیم، باز هم باید کار را انجام دهیم.

کار انجام شده به صورت انرژی پتانسیل الکتریکی دربارهای الکتریکی ذخیره می‌شود.

در این جا، کاری که ما انجام می‌دهیم مثبت است و انرژی مصرفی ما به صورت انرژی پتانسیل الکتریکی در بار الکتریکی q ذخیره می شود. هر چه اندازه ی جابجایی بیشتر باشد کار و انرژی مصرفی ما بیشتر می شود و درنتیجه افزایش انرژی پتانسیل الکتریکی بار q بیشتر می‌شود درست مانند وفتی که یک جسم را روی زمین، از یک نقطه به نقطه ی بالاتری می‌بریم و انرژی پتانسیل گرانشی آن افزایش می‌یابد. اگر بار الکتریکی q را در نقطه‌ای رها کنیم، در جهت خط‌های میدان به حرکت در می‌اید و انرژی پتانسیل الکتریکی آن به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود. مانند : وقتی که یک جسم را از نقطه‌ی بالای زمین رها می‌کنیم و جسم به پایین حرکت می‌کند.

در این حالت انرژی پتنانسیل گرانشی آن کاهش می یابد و به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود. بنابراین تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی یک بار الکتریکی وقتی آن را در یک میدان الکتریکی جابه‌جا می‌کنیم، برابر انرژی‌ای است که برای جابجایی آن بار الکتریکی مصرف می شود.

( u = w )

اگر کاری که ما برای جابجایی بار الکتریکی ( با سرعت ثابت ) انجام می‌دهیم مثبت باشد (0w > ) انرژی پتانسیل بار افزایش می‌یابد یعنی 0 > u و u > u می‌شود.

در صورتی که کار انجام شده توسط ما منفی می شود. (0w > ) انرژی پتانسیل بار الکتریکی کاهش می‌یابد. یعنی : 0 < u و u < u است.

اختلاف پتانسیل الکتریکی

بار الکتریکی در میدان الکتریکی دارای انرژی پتانسیل الکتریکی است. در یک نقطه ی میدان، اندازه ی انرژی پتانسیل الکتریکی بار یواقع در آن نقطه، به اندازه ی بار الکتریکی بستگی دارد.

هر چه اندازه‌ی بار الکتریکی بیشتر باشد، انرژی پتانسیل الکتریکی ان نیز بیشتر می‌شود.

در مبحث الکتریسیته معمولا به غیر از انرژی پتانسیل مفهوم دیگری نیز تعریف می‌شود که کاربرد علمی آن بیشتر است و به آن پتانسیل الکتریکی می‌گویند. اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه‌ی واقع در میدان الکتریکی، عامل شارش بار الکتریکی بین آن دو نقطه است.

اگر دو ظرف آب به یکدیگر مربوط شوند آب از ظرفی که انرژی پتانسیل گرانشی یکای جرم آن بیشتر است، به ظرف دیگر شارش می‌کند، در الکتریسیته نیز عامل شارش بار الکتریکی به کمک اختلاف پتانسیل الکتریکی یکای بار در دو نقطه به صورت زیر تعریف می‌شود :

اختلاف پتانسیل الکتریکی دو نقطه، برابر تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی یکای بار الکتریکی مثبت است، وقتی یکای بار الکتریکی بار از نقطه‌ی اول تا نقطه دوم جابجا می شود.

بنابراین اگر انرژی پتانسیل الکتریکی بار مثبت q در یک نقطه‌ی میدان برابر u باشد، اختلاف پتانسیل الکتریکی بین این دو نقطه، که با نماد v نشان داده می‌شود. اگر بار الکتریکی مثبت در جهت میدان الکتریکی حرکت کند، انرژی پتانسیل الکتریکی آن کاهش می‌یابد. تغییر پتانسیل الکتریکی به تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی بستگی دارد. بنابراین نتیجه می‌گیریم که هرگاه بار

تحقیق و بررسی در مورد فیزیک الکتریسیته 13 ص

اختصاصی از هایدی تحقیق و بررسی در مورد فیزیک الکتریسیته 13 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 14

بار و ماده

1 – الکترو استاتیک

تقسیمات الکتریسیته

2 - الکتروسنتیک

الکترو استاتیک یا الکترسیته ساکن :

اگر یک میله شیشه‌ای را با ابریشم مالش دهیم و آنرا از یک نخ دراز آویزان کنیم به این حقیقت دست می‌یابیم که دو نوع بار داریم. به همین ترتیب از مالش یک میله پلاستیکی خز به همین نتیجه خواهیم رسید. به این ترتیب که ایندو همدیگر را می‌ربایند ولی اگر یک میله شیشه‌ای مالش داده شده با ابریشم را به مورد اول نزدیک کنیم همدیگر را می‌رانند. بنابه قرارداد فوانکین نوع الکترسیته ظاهر شده بر روی شیشه را مثبت و نوع الکترسیته ظاهر شده بر روی پلاستیک را منفی نامید. پس بارهای همنام همدیگر را می‌رانند و بارهای غیر هم نام همدیگر را می‌ربایند. در اینجا می‌توانیم رسانا و نارسانا و نیمه رسانا را توجیه کنیم بدین صورت که اگر الکترونهای آزاد را که در فلزها بعنوان حاملهای بار هستند (بنا به پدیده هال) در رسانادر رساناها وجود دارند آزادانه به همه طرف حرکت می‌کنند و جریان را منتقل می‌کنند ولی در نارساناها الکترونهای آزاد وجود ندارند (نه بطور مطلق). نیمه رساناها حد بیان این دو حالت می‌باشد یعنی اینکه تحت شرایطی می‌توان در فلز الکترون آزاد بوجود آورد. نمودارهای زیر بیان کننده این واقعیت هستند.

واحد بار در دستگاه C.G.S فرانکین است و آن عبارت است از باری که بار برابر خود را در فاصله یک سانتی‌متر با نیرویی دفع یا جذب می‌کند.

تعریف کولن : واحد بار در دستگاه استاندارد SI کولن می‌باشد و آن عبارت است از مقدار باری که بار مساوی خود را در فاصله یک متر با نیروی یک نیوتن جذب یا دفع می‌کند.

شدت میدان الکتریکی :

نکته جهت می دان در بار مثبت و منفی را چنین رسم می‌کنیم :

خطوط میدان از بار مثبت خارج می‌شوند و خطوط نیرو بر بار منفی وارد می‌شوند.

مثال 1 – نیروی الکترواستاتیک دافعه بین دو ذرة آنها را وقتی که به فاصله 10-13 متر از همدیگر قرار دارند محاسبه کنید بار هر ذره آنها 3.2 * 10-19 است. اگر جرم هر ذره 6.68*10-27 باشد نیروی مذکور را با نیروی جاذبه ثقلی بین ذرات مقایسه کنید.

دو قطبی :

تشکیل شده است از دوبار مساوی غیر همنام که بفاصله 2a از یکدیگر قرار گرفته‌اند .در اینجا هدف ما این است که نیروی وارد بر واحد بار در نقطه ای واقع بر عمود منصف خط واصل بین دو بار را محاسبه کنیم ، سپس در مورد شرایطی که فاصله x خیلی بزرگتر از a ‌ باشد مطابق شکل بحث خواهیم کرد .

جریان متناوب : اگر الکترونها همیشه نوسان کنند جریان را متناوب گوئیم . AC

جریان مستقیم : اگر الکترونها همیشه رو به یک طرف و مستقیم حرکت کنند جریان را مستقیم یا DC مینامنند .

شدت جریان : جریان الکتریسیته در یک سیم شبیه جریان آب در یک لوله میباشد . بهمان ترتیب که جریان آب برابر است با مقدار آبی که در واحد زمان میگذرد . شدت جریان برق نیز مقدار الکتریسیته‌ای است که در واحد زمان از سطح مقطع سیر عبور میکنند که با حرف I نشان میدهند و واحد آن … است که آمپر مینامیم .

توزیع با در رسانا :

برای اینکه نشان دهیم که شکل رسانا چگونه بر توزیع بار در روی سطح آن تاثیر دارد می‌توانیم از رسانا هایی با اشکال مختلف استفاده می‌کنیم . دو رسانای کروی و گلابی شکل را در نظر می گیریم . به کمک صفحه آزمون چگونگی توزیع بار را بر روی هر دوی این اشکال مشاهده خواهیم کرد .

اگر صفحه آزمون را با هر کدام از اشکال تماس بدهیم صفحه آزمون قسمتی از ان سطح می‌شود و مقداری از بار آنرا بخود می‌گیرد . اگر هم دور برده شود بار را با خود می‌برد مقدار باری که روی صفحه آزمون جمع می‌شود مقیاسی از باردر مساحت معینی از سطح رسانا ( مساحتی برابر با مساحت قرص صفحه آزمون ) که خود مقیاسی از چگالی سطحی بار روی سطح رسانا بدست می‌دهد.

چگالی سطحی بار به صورت مقدار بار در واحد سطح رسانا تعریف می‌شود.

نتیجه :

1 – هرجا خمیدگی تیزتری دارد چگالی سطحی بار بیشتری دارد.

2 – بار روی سطح یک رسانای کروی به طور یکنواخت توزیع می‌شود.

3 – در موردئ رسانای گلابی شکل چگالی سطحی بار در نوک تیز رسانای گلابی از همه جا بیشتر است.

4 – این نتیجه‌ها فقط در مورد سطوح رسانا درست است در نارساناها بار نمی‌تواند شارش بکند.

محاسبه میدان الکتریکی حاصل از یک بار نقطه‌ای : بار آزمون q1 از در نقطه A از بار q1 در نظر می‌گیریم. طبق قانون کولن نیروی F دارد بر این بار برابر است با :

در نتیجه میدان الکتریکی در نقطه A با رابطه زیر داده می‌شود.

اگر q1 مثبت باشد مثبت باشد E بطرف خارج این فاصله و اگر q1 منفی

باشد بطرف q1 است.

حال اگر در مثال بالا بار q2 را در A قرار دهیم نیروی وارد بر آن برابر است با : که اگر یکی q و دیگری q 2a از همدیگر قرار بگیرند تولید دو قطبی می‌کنند که میدان حاصل را از محور دو قطبی قبلاً محاسبه کرده‌ایم .

خطوط نیرو برای یک صفحه رسانا :

سلول های خورشیدی استفاده فزاینده از الکتریسیته حاصل از آفتاب

اختصاصی از هایدی سلول های خورشیدی استفاده فزاینده از الکتریسیته حاصل از آفتاب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 8

سلول های خورشیدی استفاده فزاینده از الکتریسیته حاصل از آفتاب

فناوری فتوولتائیک بازاری است چند میلیارد دلاری در سرتاسر جهان

از شریل پلرین (1)نویسنده کادر فایل واشنگتن مسائل انرژی برای محیط زیست زمین حیاتی است. برای روز زمین 2005 – 22 آوریل – واشنگتن فایل یک سری گزارش در خصوص انرژی تجدید شونده، این عنصر امیدوار کننده در معادلات آتی انرژی تهیه کرده است.

واشنگتن – تبدیل آفتاب به انرژی – انرژی خورشیدی – از دست کم 1861 که اولین موتور خورشیدی در فرانسه به ثبت رسید برای بسیاری از مخترعین یک رویا بوده است. امروز، نوآوری ها، سرمایه گذاری ها، و پیشرفت های فنی و علمی فناوری هایی در زمینه انرژی خورشیدی به وجود آورده که با تولید اکتریسیته تاکید بر لزوم وجود زیرساخت ضروری الکتریکی را کاهش می دهند.مهم ترین فناوری های موجود در زمینه انرژی خورشیدی فناوری های خورشیدی حرارتی، تمرکز انرژی خورشیدی، و فتوولتائیک هستند.

تجهیزات خورشیدی حرارتی از گرمای مستقیم خورشید استفاده کرده و از آن برای هر کاری، از گرم کردن استخرهای شنا گرفته تا تولید بخار در نیروگاه های برق استفاده می کنند.

نیروگاه هایی که انرژی خورشیدی را متمرکز می کنند با تبدیل آفتاب به حرارت های بالا توسط آینه های بزرگ و سپس انتقال انرژی این حرارت به ژنراتورهای معمولی برق تولید می کنند. این نیروگاه ها متشکل از دو بخش هستند – یکی که انرژی خورشیدی را جمع آوری و به حرارت تبدیل می کند، و دیگری که انرژی حرارتی را به الکتریسیته تبدیل می کند.

از دو شیوه حرارتی خورشیدی و تمرکز انرژی خورشیدی در سرتاسر جهان استفاده شده که این امر به رشد فناوری های تجدید شونده خورشیدی کمک می کند. اما سریع ترین روند رشد در این زمینه به فناوری فتوولتائیک مربوط می شود.

این کلمه متشکل است از فتو به معنی نور و ولتائیک به معنی تولید ولتاژ.سلول های فتوولتائیک از آفتاب سوخت می گیرند، نه از حرارت. این سلول ها که غالبا از سیلیکن نیمه هادی ساخته شده اند، نور آفتاب را مستقیما به برق تبدیل می کنند.

دن آرویزو (2) مدیر آزمایشگاه ملی انرژی تجدید شونده (3) وزارت انرژی ایالات متحده واقع در کلرادو می گوید، " فتوولتائیک فناوری بسیار زیباتری است. فتوولتائیک یکی از بزرگ ترین برنامه های در حال اجرای وزارت انرژی است. در واقع، بزرگ ترین برنامه ما در آزمایشگاه است."ساده ترین سلول های فتوولتائیک نیروی مورد نیاز ساعت های مچی و ماشین حساب ها را تامین می کنند؛ سیستم های پیچیده تر با اتصال به شبکه برق، بر مورد نیاز برای پمپاژ آب، راه انداختن تجهیزات ارتباطی، روشن کردن منازل و کار کارخانه ها را تامین می کنند.در فرایند فتوولتائیک، ذرات نور که فوتون نام داشته به داخل سلول ها نفوذ کرده و با آزاد کردن الکترون از اتم های سیلیکن جریان الکتریکی تولید می کنند. تا زمانی که تابش نور به داخل سلول در جریان باشد، الکتریسیته تولید می شود. این سلول ها الکترون های خود را مانند باتری ها تمام نمی کنند – آنها مبدل هایی بوده که یک نوع انرژی (خورشیدی) را به نوعی دیگر (جریان الکترون ها) تبدیل می کند.سلول های فتوولتائیک معمولا در مدول هایی که هر یک از 40 سلول تشکیل شده ترکیب می شوند. ده مدول اینچنینی در یک مجموعه فتوولتائیک نصب می شود. با استفاده از این مجموعه ها می توان به اندازه یک ساختمان، یا در تعداد بیشتر به اندازه یک نیروگاه برق تولید کرد. به گفته آرویزو، اگر چه هزینه بیشتر است، اما "در میان فناوری های خورشیدی، بیشترین فعالیت در زمینه فتوولتائیک صورت می گیرد. هزینه هر کیلووات ساعت برق تولید شده با روش فتوولتائیک 20 تا 25 سنت است. اما به دلیل شکل مدولار این فناوری، می توان آن را در سیستم های کوچک تر اجرا کرد." در مقایسه، هزینه هر کیلووات ساعت برق تولید شده با فناوری باد پنج تا شش سنت است.

چاک مک گوین (4)، رهبر فنی در زمینه انرژی باد در موسسه تحقیقات نیروی برق (5) که مرکز مستقل و غیر انتفاعی ای است، می گوید بخشی از دلیل گرانی فناوری خورشیدی در مقایسه با دیگر انواع فناوری های انرژی های تجدید شونده راندمان تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته است."راندمان تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته چیزی در حدود 10 درصد است. اگر فقط 10 درصد از انرژی به برق تبدیل می شود، پس یعنی 90 درصد دیگر آن به صورت گرما تلف می شود. در صورتی که راندمان تبدیل 20 درصد بود، مساحت سلول های خورشیدی لازم برای تولید برق با ضریب دو کاهش می یافت."