تحقیق در مورد انرژی پتانسیل

اختصاصی از هایدی تحقیق در مورد انرژی پتانسیل دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 14 صفحه

---

 قسمتی از متن .doc : 

انرژی پتانسیل

نگاه اجمالی

انرژی به شکلهای مختلف پدیدار می‌شود. یکی از آنها انرژی پتانسیل یا انرژی ذخیره‌ای است. این شکل انرژی چه شباهتها یا چه تفاوتهایی با صورتهای دیگر انرژی دارد؟ چگونه می‌توانیم از آن بهره گیری کنیم؟ انرژی شیمیایی به انرژی هسته‌ای ، انرژیِ گرانشی ، انرژیِ الکتریسته ساکن و انرژی مغناطیسی ، نمونه‌هایی از انرژی پتانسیل هستند. انرژی پتانسیل می‌تواند برای ما اهمیت زیادی داشته باشد.

برای مثال ، هنگامی که تلویزیون روشن می‌کنیم و مأموریت رفت و برگشت سفینه‌ای فضایی را به تماشا می‌نشینیم، در واقع از انرژی الکتریکی استفاده می‌کنیم که از انرژی پتانسیل (مثلا انرژی پتانسیل گرانشی آب ذخیره شده در پشت سد) حاصل می‌شود. یا تبدیل انرژی پتانسیل شیمیایی موجود در سوخت موشکها به انرژی جنبشی است، که سفینه از سکوی پرتاب به فضا پرتاب می‌شود. باتریهای مورد استفاده از فلاش دوربینها یا در رادیوهای کوچک ، بنزین مصرفی برای راندن اتومبیلی و بالاخره ، غذایی که می‌خوریم همه و همه محتوی انرژی پتانسیل هستند.

سیر تحولی و رشد

با توجه به نقش مهم انرژی پتانسیل در عرصه‌های دانش به فناوری زندگی روزانه ، ممکن است چنین تصور شود که از زمان تشخیص شناسایی این انرژیِِ مدتی طولانی گذشته است، اما اینطور نیست. مفهوم نیرو را که بستگی نزدیکی با انرژی پتانسیل دارد. اولین بار آیزااک نیوتن در قرن هفدهم مطرح کرد. ولی مفهوم انرژی یا پایستگی انرژی تا قرن نوزدهم مطرح نشد. مدتها قبل از آن ، در اواخر قرن هفدهم ، هویگنس در بحث حرکت ، به انرژی پتانسیل اشاره کرده بود؟ اما اصطلاح انرژی پتانسیل را بکار نبرده بود و اهمیت آن را نیز در نیافته بود. در اوایل قرن هیجدهم ژاک برنولی کار مجازی را که مشابه انرژی پتانسیل است توصیف کرده ، ولی به اهمیت آن پی نبرد.

در اواخر قرن هیجدهم و اوایل قرن نوزدهم ، ژوزف لاگرانژ ، لاپلاس ، پواسون و جورج گرین مفهوم پتانسیل الکتریکی را (که به انرژی پتانسیل الکتریکی بسیار نزدیک است). در فرمول بندی ریاضی اثرات الکتریکی بکار بردند، اما آن هم به اهمیت انرژیِ پتانسیل پی نبرد. تمرکز این دانشمندان روی مباحث مکانیک و گرما بود. بحثهای بعدی تمام حوزه‌های علوم فیزیکی را در برگرفت. پس از این کارها بود که با تلاش بسیاری از مهندسان و دانشمندان توجه به اهمیت انرژی پتانسیل بیشتر و بیشتر شد.

انرژی پتانسیل در کجا و چگونه ذخیره می‌شود؟

انرژی پتانسیل ، نوعی انرژی ذخیره شده است. انرژی پتانسیل ، اثری سیستمی است و برای جسمی کاملا منزوی وجود ندارد. جسم به اعتبار خود کمیت مکانی‌اش نسبت به سایر اجسامی که بر آن نیرو وارد می‌کنند و یا به دلیل موقعیت مکانی‌اش در میدانی که بر آن نیرو وارد می‌کنند، دارای انرژی پتانسیل است. هیچ جسم منفردی انرژی پتانسیل ندارد. همه اجسامی که برهمکنش متقابل دارند، بطور جمعی انرژی ذخیره می‌کنند.

توپی که روی میز است انرژی پتانسیل گرانشی دارد و این به گونه‌ای است توپ و زمین هر دو در ذخیره سازی این انرژی سهیم‌اند. این انرژی از آنجا ناشی می‌شود که زمین و توپ بر یکدیگر نیرو وارد می‌کنند. اگر توپ با زمین در مکان خود نبودند انرژی پتانسیل گرانشی نمی‌توانست وجود داشته باشد. در دور و میدان نیز انرژی پتانسیل از فضایی که میدان وجود دارد ذخیره می‌شود.

ویژگیهای انرژی پتانسیل

• در واقع ، این تغییرات انرژی پتانسیل است که در خور اهمیت است نه مقدار آن قبل یا بعد تغییر. اگر چه مکانی که در آن انرژی پتانسیل صفر می‌تواند انتخاب مفیدی باشد به مانند سطح دریا به عنوان مبنای صفر انرژی پتانسیل گرانشی زمین و یا سطح داخلی خازن استوانه‌ای به عنوان مبنای صفر انرژی الکتریکی ذخیره شده در آن ، اما این انتخابها هیچ یک الزامی نیست. زیرا آنها اختلاف انرژی پتانسیل بین مکانهای مختلف است که اهمیت دارد. اندازه اختلاف پتانسیل هرگز هیچ ربطی به چگونگی پیدا شدن آن ندارد. یعنی این تغییر مستقل از مسیر است. این یکی از ویژگیهای اساسی انرژی پتانسیل است.

• تغییرات انرژی پتانسیل ممکن است به پیدایش انرژی جنبشی ، انرژی الکتریکی ، یا انرژی گرمایی منجر شود. فناوری نوین بر همین پایه استوار است، دستیابی به چنین تغییری به پایداری انرژی ذخیره شده بستگی دارد. برای انرژی پتانسیل سه نوع منحنی می‌توان در نظر گرفت: اگر چه این سخنها معرف همه حالتها نیستند، اما نشان می‌دهند که چگونه انرژی پتانسیل ممکن است با مکان تغییر کند.

• می‌توان جسم کوچکی مثل گلوله‌ای مرمرین را روی یک کاسه وارونه (در حالت ناپایدار) ، درون کاسه (در حالت پایدار) یا در فرورفتگی کاسه وارونه‌ای که لبه دارد (در حالت شبه پایدار) در نظر گرفت. آنگاه کاسه نقش منحنی انرژی پتانسیل هسته‌ای را خواهد دانست.

• در حالت پایدار تغییر نامحتمل است.

• در حالت شبه پایدار غلبه بر سد پتانسیل (یعنی بالا رفتن از لبه) مستلزم انرژی اضافی است، مثلا این انرژی اضافی می‌تواند از جرقه‌ای که بخار بنزین را در سیلندرهای موتور خودرو مشتعل می‌کند ناشی می‌شود. در برخی موارد نادر هیچ انرژی اضافی لازم نیست. مثل وقتی که ذره‌ای در هسته اتم سد پتانسیل را طی فرآیندی به نام تونل زنی سوراخ می‌کند.

کاربرد حالتهای انرژی پتانسیل در صنعت

در فناوری نوین تعادل شبه پایدار ترجیح داده می‌شود. زیرا انرژی پتانسیل می‌تواند تا زمانی که ما بخواهیم در حالت تعلیق باقی بماند. که نمونه آن در روشن کردن رادیوی ترانزیستوری و تبدیل انرژی شیمیایی باتری به انرژی الکتریکی می‌توان نشان داد.

تغییر انرژی پتانسیل

هر تغییر انرژی پتانسیلی به پیدایش نیرویی می‌انجامد. نیروی گرانشی ای که در حالت تعادل ناپایدار موجب می شود که گلوله روی سطح خارجی کاسه به پایین بلغزد. اندازه ی نیرو را از شیب سختی می‌سنجیم. هر چه این شیب تندتر باشد قویتر است. البته همه نیرو ، از تغییر انرژی پتانسیل ناشی نمی‌شوند. نیروهایی که این گونه‌اند. نظیر نیروی گرانشی و نیروی کولنی نیروی تابعی پایستاری ، داریم:

F = - du/dx و u = -∫F dx

که در آن F نیرو ، u انرژی پتانسیل و x مکان است.

• نیروهایی که از تغییر انرژی پتانسیل ناشی نمی‌شوند، نظیر نیروی اصطکاک ، نیروهای ناپایستارند. برای چنین نیروهایی ، انرژی پتانسیل قابل تبیین نیست.

تجربه ژول

در اکثر مشاهدات روزمره، می بینید که انرژی مکانیکی یک جسم از انرژی پتانسیل به جنبشی و یا بالعکس تبدیل می شود. اما اگر با دقت سیستم‏های مکانیکی را مطالعه کنیم یا برای مدت طولانی حرکت آنها را بررسی کنیم، مشاهده می‏ کنیم که قانون بقای انرژی مکانیکی نقض می‏ شود.

تحقیق در مورد انرژی نورودانشمندا ن این عرصه درطی قرون

اختصاصی از هایدی تحقیق در مورد انرژی نورودانشمندا ن این عرصه درطی قرون دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 11 صفحه

---

 قسمتی از متن .doc : 

انرژی نورودانشمندا ن این عرصه درطی قرون

گالیله

گالیلئو گالیله در سال 1564 در پیزا واقع در ایتالیا متولد شد وی تا 19 سالگی تمام مطالعات خود را در ادبیات متمرکز کرده بود تا یانکه روزی در یکی از مراسم مذهبی کلیسا مشاهده چهل چراغی که در بالای سرش نوسان می کرد توجه او را جلب کرد او هنگام مشاهده توجه کرد که هر چند دامنه نوسان هر بار کوتاهتر می شود لیکن زمان نوسان همواره ثابت باقی می ماند اغلب انسانها شاید در این مشاهده چیز خاصی را نمی یافتند ولی گالیله از روح کنجکاوی و پژوهشگر دانشمندان برخوردار بود او از آن لحظه شروع به اجرای یک رشته آزمایشهای عملی کرد به این ترتیب که وزنه هایی را به یک ریسمان بست و از محلی آویزان نمود و آنها را به این سو و آن سو به نوسان درآورد در آن دوران هنوز ساعتهای دقیق با عقربه ثانیه شمار نبود و بنابراین گالیله برای اندازه گیری زمان حرکات وزنه های آویزان و در حال نوسان از ضربات نبض خود سود می جست او دریافت که مشاهداتش در کلیسای جامع پیزا صحت دارد. اگر چه دامنه نوسان هر بار کوتاهتر می شد اما هر نوسان زمان مشابه نوسانهای قبلی را در بر می گرفت به این ترتیب گالیله قانون آونگ را کشف کرده بود قانون آونگ گالیله امروزه همچنان در امور گوناگون به کار می رود مثلاٌ‌ برای اندازه گیری حرکات ستارگان و یا مهار روند کار ساعتها از این قانون استفاده می کنند آزمایشهای او در باره آونگ آغاز فیزیک دینامیک جدید بود واکنشی که قوانین حرکت و نیروهایی را که باعث حرکت می شوند در بر می گیرد گالیله در سال 1588 در دانشگاه پیزا مدرک دکتری(استادی) گرفت و در همانجا برای تدریس ریاضیات باقی ماند. او در 25 سالگی دومین کشف بزرگ علمی خود را به انجام رسانید کشفی که باعث از بین رفتن یک نظریه به جا مانده دو هزار ساله شد و دشمنان زیادی برایش افرید در دوران گالیله بخش بسیاری از علوم بر اساس فرضیه های فیلسوف بزرگ یونانی – ارسطو که در قرن 4 پیش از میلاد می زیست بنا شده بود اثر او به عنوان مرجع و سرچشمه تمامی علوم به شمار می آمد هر کس که به یکی از قانونها و قواعد ارسطو شک می کرد انسان کامل و عاقلی به شمار نمی آمد یکی از قواعدی که ارسطو بیان کرده بود این ادعا بود که اجسام سنگین تندتر از اجسام سبک سقوط می کنند گالیله ادعا می کرد که این قاعده اشتباه است به طوری که می گویند او برای اثبات این خطا از استادان هم دانشگاهی خود دعوت به عمل آورد تا به همراه او به بالاترین طبقه برج مایل پیزا بروند گالیله دو گلوله توپ یکی به وزن 5 کیلو و دیگری به وزن نیم کیلو با خود برداشت و از فراز برج پیزا هر دو گلوله را به طور همزمان به پایین دها کرد در کمال شگفتی تمام حاضران در صحنه مشاهده کردند که هر دو گلوله به طور همزمان به زمین رسیدند گالیله به این ترتیب یک قانون فیزیکی مهم را کشف کرد(سرعت سقوط اجسام به وزن آنها بستگی ندارد). در همین موقع گالیله مشغول مطالعه بود که ناگهان شایع شد که در سوئیس عدسی‌ها را با هم ترکیب کرده اند وتوانسته اند اجسام را از مسافات دور مشاهده نمایند از این موضوع اطلاع صحیحی در دست نیست ولی اینطور مشهور است که زاخاری یانسن که در میدلبورک عینک ساز بود اولین دوربین نزدیک کننده اشیاء را بین سالهای 1590 و 1609 ساخته بود ولی عینک ساز دیگری بنام هانس یپرشی اختراع او را با تردستی از او می رباید و در اکتبر 1608 امتیاز آن را به نام خود ثبت می نماید گالیله هم در این موقع موفق به ساختن دوربین مشابهی گردید ولی این دستگاه قدرت زیادی نداشت اما مطلب مهم این بود که اصل اختراع کشف شده بود و ساختن دوربین قوی تر فقط کار فنی بود. این دوربین به رئیس حکومت ونیز تقدیم شد و در کنار ناقوس سن مارک گذاشته شد سناتورها و تجار ثروتمند در پشت دوربین قرار گرفتند و همگی دچار حیرت و تعجب شدند چون آنها خروج مؤمنین را از کلیسای مجاور و کشتیهایی را که در دورترین نقاط افق در حرکت بودند مشاهده نمدند ولی گالیله فوراٌ دوربین را به طرف آسمان متوجه ساخت مشاهده مناظری که تا آن زمان هیچ چشمی قادر به تماشای آن نبود شور و شعفی فراوان در گالیله به وجود آورد گالیله مشاهده نمود که ماه بر خلاف گفته ارسطو که آن را کره ای صاف و صیقلی می دانست پوشیده از کوه ها و دره هایی است که نور خورشید برجستگی های آنها را مشخص تر می سازد به علاوه ملاحظه نمود که چهار قمر کوچک به دور سیاره مشتری در حرکت هستند و بالاخره لکه های خورشید را به چشم دید دانشمند بزرگ در سال 1610 تماماین نتایج را در جزوه ای به نام کتاب قاصد آسمان انتشار داد که موجب تحسین و تمجید بسیار گشت ولی انتشار کتاب قاصد آسمان قط تحسین و تمجید همراه نداشت بلکه جمعی از مردم بر او اعتراض کردند و از او می پرسیدند چرا تعداد سیارات را 7 نمی داند و حال آنکه تعداد فلزات 7 است و شمعدان معبد 7 شاخه دارد ودر کله آدمی 7 سوراخ موجود است گالیله در جواب تمام سؤالات فقط گفت با چشم خود در دوربین نگاه کنید تا از شما رفع اشتباه شود. مشاهدات و پژوهشهای گالیله او را به این وادی رهنمون شدند که فرضیه های علمی را که بر اساس آنها زمین در مرکزیت عالم قرار داشت و خورشید و سارگان به دور آن می گشتند مردود می شمرد. نزدیک به نیم قرن پیش از آن کوپرنیک اثر بزرگ خود را که طی آن ثابت کرد خورشید در مرکز دستگاه ستاره ای ما نیست و زمین و سیاره ها به دور آن می گردند- در معرض اذهان عموم قرار داده بود. این فرضیه کوپرنیک مورد لعن و نفرین کلیسا قرار گرفته بود و زمانی که گالیله اشکارا اعلام داشت که این فرضیه صحت دارد و او با آن موافق است، نظریه کوپرنیک بدست فراموشی سپرده شده بود اعلامیه گالیله اعتراضات شدید را برانگیخت روحانیون عالی مقام کلیسای کاتولیک دوباره خشمگینانه فرضیه کوپرنیک را به شدت محکوم کردهو آن را مطرود شمردند گاللیه با شخصیتهای بزرگی مانند کاردینال بلارین و کاردینال باربرینی سابقه دوستی داشت که از او حمایت می کردند ولی این شخصیتهای بزرگ نتوانستند مانع آن نبود و روحانیون برای هر چیز غیر از کتاب مقدس و ارسطو ارزش قائل نبودند و کلیسا هرگز اجازهنمی داد که یک فرد غیر روحانی کتاب مقدس را به مطابق میل خود تغییر دهد. چون این کار ممکن نبود طبعاٌٌ می بایست گاللیه محکوم شود و حتی اگر خود پاپ هم صمیم قلب معتقد به عقاید کوپرنیک بود محاکمه گالیله و محکومیت او اجتناب ناپذیر بود در سال 1632 که دوست کاردینال باربرینی بنام اوربن هفتم پاپ شده بود از موقعیت استفاده کرد و ضربت بزرگی را وارد نمود وی کتابی به زبان ایتالیایی منتشر کرد که در آن سه نفر مشغول گفتگو هستند یکی از آنها بطلمیوس و دو نفر دیگر از کوپرنیک دفاع می کنند. با انتشار این کتاب خشم و غضب روحانیون چند صد برابر گشت و بدتر از همه اینکه برای شخص پاپ این سوءتفاهم ایجاد شد که شخص ابله واحمقی در مکالمات از بطلمیوس دفاع می کند خود اوست. گالیله را به رم احضار کردند و او را در منزل یکی از اعضای عالی رتبه دیوان تفتیش عقاید جای دادند در همین اوقات دختر پدر مقدس مشغول تهیه ادعانامه او بود و در روز 20 ماه ژوئن 1633 محکوم را به آنجا احضار کردند و در 22 ژوئن وادارش نمودند که توبه نامه زیر را امضاء کند.

در هفتادمین سال زندگی در مقابل شما به زانو درآمده ام و در حالی که کتاب مقدس را پیش چشم دارم و با دستهای خود لمس می کنم توبه می کنم و ادعای خالی از حقیقت حرکت زمین را انکار می کنم و آنرا منفور و مطرود می نمایم.

گالیله بعد از محاکمه در منزل دوستش پیکولومینی اسقف شهر سین محبوس شد ولی بعد از مدتی به او اجازه داده شد تا در خانه ییلاقی خود واقع در آرستری اقامت کند.

گالیله تا دم مرگ بر اعتقاد خویش پای برجا ماند او به طور پنهانی به آزمایش‌های تجربی خود ادامه داد و پیش از آنکه در سال 1642 در آستری در حومه فلورانس دار فانی را وداع گوید دو کتاب ارزشمند دیگر را نیز به رشته تحریر درآورد آثار او نخست در سال 1835 از سوی کلیسای کاتولیک از لیست سیاه،(لیست کتابهای ممنوعه) خارج شد و اجازه انتشار یافت امروزه ما به گالیله به عنوان یک پژوهشگر سخت کوش که بشریت بسیار به او مدیون است احترام می گذاریم او به جهان نشان داد که یک دانشمند باید آزادی را داشته باشد که نظریه هایی را که اشتباه هستند نقد کند و نظریه های جدیدی را بنیان گذارد او همچنین نشان داد که یک دانشمند نباید خود را گرفتار دستورها و یا روایات دینی تحریف شده کند.

کریستین هویگنس

تا اینجا معلوم شد که نور سرعت معینی دارد و بنابر این در محیط های مختلف با سرعت های متفاوتی حرکت میکنداما مدت ها طول کشید تا نادرستی فرضیه نیوتون دراین مورد که نور در محیط های غلیظ تر سریع تر سیر می کند روشن شود دراین هنگام دید دیگری نسبت نور مطرح شد که بر اساس ان نور نیز مانند صوت نوعی ارتعاش به شمار می امد هو یگنس فیزیک دان بزرگ هلندی که هم روزگار نیوتون بود و علی رغم وضعیت جنگی میان هلند و فرانسه در فرهنگستان فرانسه کار می کرد مدافع این دیدگاه بود.نیو تون در مورد چگونگیه غبور نور از یک روزنه و ایجاد مجموعه موج ما نند چگونه فکر می کرد. البته خود نیوتون به هیچ وجه این پدیده را موج به حساب نمی اورد بلکه انرا مجموعه ای از ذرات میدانست که حالت های مختلفی داشتند.

    در نخستین ازمونی که در مورد این دو نظریه به عمل می امد خواص ماده جالبی اسپارت آیسلند یا اسپارت ایسلند که توسط بارتولین bartolin کانی شناس مشهور ان دوران کشف شده بود به روشن شدن نتایج کمک کرد این ماده شفاف بلورین خواص معجزه آسایی داشت مثلا اگر بر روی یک نوشته گذاشته میشد حروف را به صورت مضاعف نشان میداد و اگر آنرا به حرکت در می آوردند تصویر های دو گا نه حروف نسبت به هم تغییر موقعیت می دادند یعنی حرکت یکی از انها بیشتر از دیگری به نظر می امد پرتویی که این تصویر را به وجود می اورد پرتو غیر عادی و پرتویی که تصویر دیگر را ایجاد میکرد و تابع قوانین پراش نور بود پرتوعادی نامیده میشد تمام تلاشهای نیو تون برای حل این مساله و ارائه توجیه معقولی از آن با شکست روبرو شد در واقع با اتکا به نظریه  ماده ذره ای بودن  نور اصولا  این مسیله قابل حل نبود . اما نیو تون در جریان حل ان مطلب جالبی عنوان کرد که امروز دارای اهمیت فراوان است. این مطلب حاکی از ان است که پرتو نور متقارن نیست  یعنی در جوانب مختلف وجه ان  با هم فرق دارد  و همان است که امروز باریکه قطببیده (پولاریزه) خوانده میشود  از این نکته که بگذریم  نیو تون نتوانست تعبیر دقیقی  در مورد خاصیت اسپار آیسلند به دست دهد اما این گره به دسته هویگنس  گشوده شد . 

     هویگنس برای توضیح قوانین معمولی شکست نور نموداری عرضه کرد که امرو.ز هم جالب است زیرا براگ و سایر کسانی که در زمینه

دانلود فایل پاورپوینت در مورد انرژی نیاز هر روز ما جلسه سوم ..

اختصاصی از هایدی دانلود فایل پاورپوینت در مورد انرژی نیاز هر روز ما جلسه سوم .. دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دانلود پاورپوینت در مورد انرژی نیاز هر روز ما جلسه  سوم 

فرمت فایل: پاورپوینت

تعداد اسلاید: 5

انواع انرژی:

-انرژی حرکتی : در چیزهایی که حرکت می کنند بوجود میآید که هرچه سرعت آن بیشتر باشد و جرم بیشتر باشد انرژی حرکتی بیشتر خواهد بود.

2- انرزی پتانسیل :همان انرژی ذخیره شده است مه در بسیاری از مواد مانند نفت چوب و... می باشد.

انرزی می تواند از صورتی به صورتی تبدیل شود و یا از جسمی به جسم دیگ منتقل شود.

تحقیق در مورد انرژی ذخیره ایی و باتری ها

اختصاصی از هایدی تحقیق در مورد انرژی ذخیره ایی و باتری ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 12 صفحه

---

 قسمتی از متن .doc : 

انرژی ذخیره ایی و باتری ها

انرژی را نمی توان تولید نموده یا از بین برد ، اما می توان آن را به صورتهای مختلف ذخیره نمود.

یکی از روش های ذخیره سازی ، ذخیره نمودن انرژی شیمیایی در باتری است. با اتصال باتری به یک مدارمی توان الکتریسیته تولید نمود.اگر به یک باتری توجه کنید ، خواهید دید که دو سر به نامهای قطب مثبت و منفی دارد. اگر دو قطب را توسط یک سیم به هم وصل کنیم ، می توانیم یک مدار بسازیم . الکترونها از سیم عبور نموده و جریان الکتریسیته یا برق را تولید می نمایند. درون باتری، واکنشی بین مواد شیمیایی انجام می شود. اما این واکنش صرفاً در زمان جریان الکترونها رخ می دهد .

باتریها را می توان برای مدت طولانی نگه داشت ، زیرا شروع فرآیند شیمیایی منوط به عبور الکترونها از قطب منفی به مثبت مدار است.

چگونه واکنش شیمیایی در باتری انجام می شود ؟

یکی از باتری های خیلی ساده باتری روی – کربن است که به اختصار باتری کربن نامیده می شود. این باتری شامل مادة اسیدی و یک میله از جنس روی در مرکز است. اینجا داشتن اطلاعات کمی در خصوص شیمی به ما کمک خواهد کرد. زمانی که روی به داخل اسید وارد می شود ، اسید شروع به خوردن روی کرده و گاز هیدروژن و انرژی گرمایی آزاد می شود. مولکولهای اسید به اجزای تشکیل دهندة خودش تفکیک می شود. این اجزا معمولاً شامل هیدروژن و سایر اتمها می باشد. در طی این فرآیند الکترونهای مربوط به اتم روی آزاد شده و با یونهای هیدروژن اسید ترکیب می شوند و تولید گاز هیدروژن می کنند.

اگر یک میلة کربن به داخل اسید وارد شود ، اسید هیچ گونه واکنشی با آن انجام نخواهد داد.

امّا اگر میلة کربن را با یک سیم به میلة روی وصل کرده و یک مدار تولید کنید ، الکترونها شروع به عبور از سیم نموده و با هیدروژن موجود برروی میلة کربن ترکیب می شوند. این عمل باعث آزادی مقدار کمی گاز هیدروژن شده و گرمای بسیار کمی را نیز تولید می کند. مقداری از این انرژی گرمایی ، انرژی است که از مدار عبور می کند.

حال انرژی موجود در مدار می تواند یک لامپ چراغ قوه را روشن کرده و یا یک موتور کوچک را به حرکت در آورد. سرانجام میلة روی کاملاً توسط اسید باتری حل شده و باتری دیگر قابل استفاده نمی باشد.

تذکر

همانگونه که در فصل اول خواندیم اولین باتری توسط ، الکساندر ولتا ساخته شد. ولتا نام باتری خود را پیل ولتایی نامید. او لایه هایی از روی و مقوا را به صورت یک درمیان روی هم قرار داد و سپس آنها را در آب نمک و نقره فرو برد.

اگر شما یک سیم را به بالا و پایین این پیل وصل کنید ، به دلیل عبور الکترونها، جریان برق تولید می شود. افزودن لایه های بیشتر در پیل باعث تولید مقدار برق بیشتری خواهد شد.

انواع باتری :

باتری های مختلف دارای مواد و واکنش های شیمیایی متفاوتی هستند. بیشترین باتریهای مورد استفاده عبارتند از :

- باتری قلیایی : مثل باتری Duracell و Energizer و سایر باتریهای قلیایی . الکترودهای این نوع باتری از جنس روی و اکسید منگنز می باشد. امّا الکترولیت (تجزیه کننده) آن از جنس خمیر قلیایی است.

- باتری سرب – اسید : این نوع باتری بیشتر در اتومبیل استفاده می شود. الکترودهای این نوع باتری از جنس سرب و اکسید سرب ، و الکترولیت آن از جنس یک نوع اسید قوی است.

- باتری لیتیم : این باتری برای چراغ فلاش دوربین عکاسی استفاده می شود. مواد آن شامل لیتیم ، یدورلیتیم و یدور سرب است.

- باتری یون لیتیم : این نوع باتریها بیشتر در کامپیوترهای دستی (Laptop) ، تلفنهای پیلی و سایر وسایل الکتریکی قابل حمل استفاده می شود.

- باتری نیکل – کادمیم : جنس الکترودهای این نوع باتری هیدروکسید نیکل و کادمیم است. الکترولیت مورد استفاده در این نوع باتری نیز هیدروکسید پتاسیم می باشد.

- باتری روی – کربن یا باتری کربن : روی و کربن در کلیه باتریهای خشک نوع C , A و D استفاده می شود. در این نوع باتری، الکترودها از جنس روی و کربن بوده و الکترولیت آن خمیری از مواد اسیدی است.

غذا – روش دیگری برای ذخیره نمودن انرژی

ذخیره انرژی در باتریها توسط یک سری فرآیندهای شیمیایی صورت می گیرد ، امّا راههای دیگری نیز برای ذخیره نمودن انرژی وجود دارد. بعنوان مثال «زنجیره غذایی» برروی سیارة خودمان را در نظر بگیرید.

تحقیق درباره ماشین های الکتریکی

اختصاصی از هایدی تحقیق درباره ماشین های الکتریکی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

فصل اول تاریخچه انرژی

به اطراف خود  نگاه کنید.

چه می بینید؟ از آنچه که می‌بینید چه احساسی دارید؟ برای شما چه پرسشهائی در این زمینه ایجاد می‌شود؟ برای یافتن پرسشهای خود چه پاسخهائی دارید. ما پدیده‌های بسیار گوناگونی را درمحیط اطراف خود مشاهده می‌کنیم و همواره درصدد پیداکردن نظم یا نظام یا ارتباط بین پدیده‌های طبیعی هستیم.

با مشاهدات دقیق‌تر انسان به این نتیجه می‌رسد، اگرچه پدیده‌هائی که در محیط اطراف او رخ میدهد ممکن است از نظر ظاهری با هم متفاوت باشندولی همه آنها از نظامهای کاملاً مشخصی پیروی می‌کنند. هدف اصلی علم فیزیک کشف، بیان و بررسی این نظامها و قوانین است. فضای اطراف ما از ماده و انرژی تشکیل شده است.

شاید نیم میلیون سال پیش بود که انسانهای اولیه آتش را کشف کردند. پیش از این کشف آدمی، بوته و جنگلهایی را که بر اثر صاعقه یا توفان به آتش کشیده شده بود، دیده و از برابر آنها گریخته بوده است.

اما کشف آتش به عنوان یک منبع انرژی میسر شد که بشر درباره مزایای آن اندیشیده و بر ترس غریزی خود چیره شود. پس از کشف آتش او توانست با سوزاندن چوب و افروختن آتش، مأمن خود را روشن و گرم کند. با این که اختراع آتش و استفاده از چوب به عنوان اولین انرژی و مهمترین اختراع تاریخ بشری محسوب می شد. ولی طی هزاران سال بشر از چوب تنها برای گرم کردن خود، ایجاد روشنایی در شب، و گداختن فلزها و ساختن ظروف سفالی و شیشه‌ای استفاده کرده است.

در قرون وسطای میلادی، انسان ماده‌ دیگری را به نام زغال سنگ را شناخت و از آن به عنوان منبع انرژی استفاده کرد. از این ماده علاوه بر گداختن فلزات و ساخت شیشه و سفالینه، توانست ماشین بخار را راه‌اندازی کند.

در سال  1764 میلادی یک مهندس اسکالندی به نام جیمز وات نخستین ماشین بخار واقعا عملی را ساخت در این ماشین مصرف سوخت باعث می‌شد که ماشین کار کند به این ترتیب به تدریج ماشین جای نیروی ماهیچه‌ای انسان را گرفت. و راه رسیدن به دنیای جدید را هموار کرد.

از ماشین بخار ابتدا برای کشیدن آب از معدن یا چاه استفاده می‌شد ولی به تدریج از آن به عنوان انرژی برای راه‌اندازی کشتی‌های عظیم الجثه، و لوکومتیو و نیز دستگاههای کارخانجات صنعتی استفاده شد و به این ترتیب انسان توانست با تبدیل انرژی نیروی زغال سنگ را جانشین نیرو و زور بازوی آدمی کند. استفاده از نیروی زغال سنگ در ماشین‌های بخار اگر چه در قرنهای گذشته برای تولید نیرو به مقدار زیاد و مداوم بسیار مناسب بود اما بشر به دنبال کارمایه‌ای بود تا کارهایی انجام دهد که از عهده بخار بر نمی‌آید؛

استفاده از نیروی زغال سنگ در ماشین‌های بخار اگر چه در قرنهای گذشته برای تولید نیرو به مقدار زیاد و مداوم بسیار مناسب بود اما بشر به دنبال کارمایه‌ای بود تا کارهایی انجام دهد که از عهده بخار بر نمی‌آید؛

جان تاردیر دانشمند فرانسوی برای اولین بار در سال 1618 میلادی راه تولید گاز از زغال سنگ را برای روشنایی به کار برد.

طبیعتاً توجه دانشمندان به خصوص به این جلب شد  که چگونه می‌توان انرژی را از جایی به جای دیگر منتقل کرد. دانشمندان می‌خواستند بدانند که از یک مقدار معین سوخت دقیقا چه مقدار انرژی می‌توان به دست آورد. برای این کار آنها کم کم فهمیدند که چگونه می‌توان مقدار انرژی را دقیقتر و دقیقتر اندازه‌گیری ‌کرد.

در دهه 1840 میلادی دانشمندی انگلیسی به نام ژول (1889- 1818 میلادی) اندازه‌گیری‌های بسیاری در این مورد انجام داد. او با شکلهای گوناگون انرژی مثل نور، صوت، حرکت، گرما، الکتریسیته و مغناطیس کار کرده و انرژی را از شکلی به شکل دیگر و از جایی به جای دیگر تبدیل و منتقل می‌ساخت. چون متوجه شده بود که در همه این تغییرها و جابه‌جایی‌ها مقدار کل انرژی هیچ وقت تغییر نمی‌کند. در سال 1842 نیز یک پزشک آلمانی به نام روبرت مایریل نتیجه‌گیری ژول را با انجام اندازه‌گیری‌های دقیق تایید کرد.

از سوی دیگر بشر با تکمیل فرضیات و آزمایشات دو هزار و پانصد ساله خود به تولید الکتریسیته و به منبع عظیم انرژی الکتریکی دست یافته و با انجام فرضیه ها و نتایج تکمیلی توانست هم الکتریسیته را در معرض خدمت به جامعه قرار دهد و هم به آرزوی صد هزار ساله‌اش تبدیل شب به روز تحقق بخشد.

به کمک آن هزاران وسیله مثل مورس، تلفن، تلویزیون که تاریخ تمدن بشر را به سرعت بهبود بخشیده است را راه‌اندازی کند.

این تلاش در سال 1890 از انرژی باد و در سال 1941 از اولین آسیاب بادی که قادر بود بیش از هزار کیلو وات الکتریسیته تولید کند، به خدمت گرفته شد.

همچنین به سال 1882 با استفاده از انرژی آب اولین مولد الکتریسیته هیدروالکتریک در ایالات متحده امریکا به کار گرفته شد.

افق دید بشر تا بدان جا انجامید که با استفاده از آینه‌ها به تمرکز پرتوهای خورشیدی دست یابند و با استفاده از انرژی هسته‌ای غوغا و انفجاری از تولید انرژی را در اذهان نقش ببند. اینک با همایشی از مجموعه انرژی‌ها انسان با مطالعه اجسام خیلی ریزی مانند الکترونها ، پروتونها و نوترونها) و اجسام بسیار بزرگی همچون منظومه‌ شمسی، ستارگان و کهکشانها و با دست‌یابی به تکنولوژی و فن‌آوری لازم به سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی حتی هسته‌ای دست یافته کورات بسیار دور را درنوردیده و با لیزر و تابش‌های هسته ای به اعماق دور دست نادیده‌ها دست یافته است.