மின்னோட்ட மூலமானது ஒரு மூடிய மின்சுற்றில் மின்சாரம் உருவாக்கப்படும் ஒரு சாதனமாகும். தற்போது, அத்தகைய ஆதாரங்களின் ஏராளமான வகைகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு வகையும் குறிப்பிட்ட நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
உள்ளடக்கம்
மின்னோட்ட ஆதாரங்களின் வகைகள்
பின்வரும் வகையான மின்சார ஆதாரங்கள் உள்ளன:
- இயந்திரவியல்;
- வெப்ப;
- ஒளி;
- இரசாயன.
இயந்திர ஆதாரங்கள்
இந்த மூலங்கள் இயந்திர ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. மாற்றம் சிறப்பு சாதனங்களில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது - ஜெனரேட்டர்கள். முக்கிய ஜெனரேட்டர்கள் டர்போ ஜெனரேட்டர்கள் ஆகும், அங்கு மின்சார இயந்திரம் ஒரு வாயு அல்லது நீராவி ஓட்டத்தால் இயக்கப்படுகிறது, மற்றும் ஹைட்ரோ ஜெனரேட்டர்கள், விழும் நீரின் ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்றும். பூமியில் உள்ள பெரும்பாலான மின்சாரம் இயந்திர மாற்றிகள் மூலம் துல்லியமாக உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
வெப்ப ஆதாரங்கள்
இங்கே, வெப்ப ஆற்றல் மின்சாரமாக மாற்றப்படுகிறது. மின்னோட்டத்தின் நிகழ்வு இரண்டு ஜோடி தொடர்பு உலோகங்கள் அல்லது குறைக்கடத்திகளுக்கு இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாடு காரணமாகும் - தெர்மோகப்பிள்கள். இந்த வழக்கில், சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் சூடான பகுதியிலிருந்து குளிர்ந்த இடத்திற்கு மாற்றப்படுகின்றன. மின்னோட்டத்தின் அளவு நேரடியாக வெப்பநிலை வேறுபாட்டைப் பொறுத்தது: இந்த வேறுபாடு அதிகமாக இருந்தால், மின்சாரம் அதிகமாகும். செமிகண்டக்டர் அடிப்படையிலான தெர்மோகப்பிள்கள் பைமெட்டாலிக் சக்தியை விட 1000 மடங்கு அதிகமான தெர்மோஎலக்ட்ரிக் சக்தியைக் கொடுக்கின்றன, எனவே அவற்றிலிருந்து தற்போதைய ஆதாரங்களை உருவாக்க முடியும். உலோக தெர்மோகப்பிள்கள் வெப்பநிலையை அளவிட மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
குறிப்பு! ஒரு தெர்மோகப்பிளைப் பெற, நீங்கள் 2 வெவ்வேறு உலோகங்களை இணைக்க வேண்டும்.
தற்போது, கதிரியக்க ஐசோடோப்புகளின் இயற்கையான சிதைவின் போது வெளியாகும் வெப்பத்தின் மாற்றத்தின் அடிப்படையில் புதிய தனிமங்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. இத்தகைய தனிமங்கள் ரேடியோஐசோடோப் தெர்மோஎலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. விண்கலத்தில், புளூட்டோனியம்-238 ஐசோடோப்பைப் பயன்படுத்தி ஒரு ஜெனரேட்டர் தன்னை நன்கு நிரூபித்துள்ளது. இது 30 V மின்னழுத்தத்தில் 470 W இன் ஆற்றலை அளிக்கிறது. இந்த ஐசோடோப்பின் அரை ஆயுள் 87.7 ஆண்டுகள் என்பதால், ஜெனரேட்டரின் ஆயுள் மிக நீண்டது. வெப்பத்தை மின்சாரமாக மாற்ற பைமெட்டல் தெர்மோகப்பிள் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
ஒளி ஆதாரங்கள்
20 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் குறைக்கடத்தி இயற்பியலின் வளர்ச்சியுடன், புதிய தற்போதைய ஆதாரங்கள் தோன்றின - சூரிய மின்கலங்கள், இதில் ஒளி ஆற்றல் மின் ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. ஒளி பாய்ச்சலுக்கு வெளிப்படும் போது மின்னழுத்தத்தை உருவாக்க அவை குறைக்கடத்திகளின் பண்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த விளைவு சிலிக்கான் குறைக்கடத்திகளில் குறிப்பாக வலுவானது. ஆனால் இன்னும், அத்தகைய உறுப்புகளின் செயல்திறன் 15% ஐ விட அதிகமாக இல்லை.சோலார் பேனல்கள் விண்வெளித் துறையில் இன்றியமையாததாகிவிட்டன, மேலும் அவை அன்றாட வாழ்வில் பயன்படுத்தத் தொடங்கியுள்ளன. அத்தகைய மின்வழங்கல்களின் விலை தொடர்ந்து குறைந்து வருகிறது, ஆனால் மிக அதிகமாக உள்ளது: 1 வாட் சக்திக்கு சுமார் 100 ரூபிள்.
இரசாயன ஆதாரங்கள்
அனைத்து இரசாயன மூலங்களையும் 3 குழுக்களாகப் பிரிக்கலாம்:
- கால்வனிக்
- பேட்டரிகள்
- வெப்ப
கால்வனிக் செல்கள் எலக்ட்ரோலைட்டில் வைக்கப்படும் இரண்டு வெவ்வேறு உலோகங்களின் தொடர்புகளின் அடிப்படையில் செயல்படுகின்றன. பல்வேறு இரசாயன கூறுகள் மற்றும் அவற்றின் கலவைகள் ஜோடி உலோகங்கள் மற்றும் எலக்ட்ரோலைட்டாக செயல்பட முடியும். தனிமத்தின் வகை மற்றும் பண்புகள் இதைப் பொறுத்தது.
முக்கியமான! கால்வனிக் செல்கள் ஒரு முறை மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அதாவது. ஒருமுறை வெளியேற்றப்பட்டால், அவற்றை மீட்டெடுக்க முடியாது.
கால்வனிக் மூலங்களில் 3 வகைகள் உள்ளன (அல்லது பேட்டரிகள்):
- உப்பு;
- அல்கலைன்;
- லித்தியம்.
உப்பு, அல்லது "உலர்ந்த", பேட்டரிகள் ஒரு துத்தநாக கோப்பையில் வைக்கப்படும் உலோகத்தின் உப்பில் இருந்து பேஸ்ட் போன்ற எலக்ட்ரோலைட்டைப் பயன்படுத்துகின்றன. கத்தோட் என்பது கோப்பையின் மையத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு கிராஃபைட்-மாங்கனீசு கம்பி ஆகும். மலிவான பொருட்கள் மற்றும் அத்தகைய பேட்டரிகள் தயாரிப்பின் எளிமை ஆகியவை அனைத்தையும் விட மலிவானவை. ஆனால் குணாதிசயங்களைப் பொறுத்தவரை, அவை அல்கலைன் மற்றும் லித்தியம் ஒன்றை விட கணிசமாக தாழ்ந்தவை.
அல்கலைன் பேட்டரிகள் கார, பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு ஆகியவற்றின் பேஸ்டிக் கரைசலை எலக்ட்ரோலைட்டாகப் பயன்படுத்துகின்றன. துத்தநாக அனோட் தூள் துத்தநாகத்துடன் மாற்றப்பட்டது, இது உறுப்பு மற்றும் இயக்க நேரத்தின் மூலம் தற்போதைய வெளியீட்டை அதிகரிக்கச் செய்தது. இந்த கூறுகள் உப்பை விட 1.5 மடங்கு அதிகமாக சேவை செய்கின்றன.
ஒரு லித்தியம் கலத்தில், அனோட் லித்தியத்தால் ஆனது, ஒரு கார உலோகம், இது செயல்பாட்டின் காலத்தை பெரிதும் அதிகரித்தது. ஆனால் அதே நேரத்தில், லித்தியத்தின் ஒப்பீட்டளவில் அதிக விலை காரணமாக விலை அதிகரித்தது. கூடுதலாக, ஒரு லித்தியம் பேட்டரி கேத்தோடு பொருளைப் பொறுத்து வேறுபட்ட மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டிருக்கலாம்.அவை 1.5 V முதல் 3.7 V மின்னழுத்தத்துடன் பேட்டரிகளை உற்பத்தி செய்கின்றன.
பேட்டரிகள் மின்னோட்டத்தின் ஆதாரங்களாகும், அவை பல சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகளுக்கு உட்படுத்தப்படலாம். பேட்டரிகளின் முக்கிய வகைகள்:
- ஈய அமிலம்;
- லித்தியம்-அயன்;
- நிக்கல்-காட்மியம்.
லெட்-அமில பேட்டரிகள் சல்பூரிக் அமிலத்தின் கரைசலில் மூழ்கியிருக்கும் ஈயத் தட்டுகளைக் கொண்டிருக்கும். வெளிப்புற மின்சுற்று மூடப்படும் போது, ஒரு இரசாயன எதிர்வினை ஏற்படுகிறது, இதன் விளைவாக ஈயம் கேத்தோடு மற்றும் அனோடில் ஈயம் சல்பேட்டாக மாற்றப்படுகிறது, மேலும் தண்ணீரும் உருவாகிறது. சார்ஜ் செய்யும் போது, அனோடில் உள்ள ஈய சல்பேட் ஈயமாகவும், கேத்தோடில் ஈய டை ஆக்சைடாகவும் குறைக்கப்படுகிறது.
குறிப்பு! ஒரு முன்னணி-துத்தநாக பேட்டரியின் ஒரு உறுப்பு 2 V மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. தொடரில் உள்ள உறுப்புகளை இணைப்பதன் மூலம், நீங்கள் எந்த மின்னழுத்தத்தையும் 2 இன் பெருக்கத்தில் பெறலாம். எடுத்துக்காட்டாக, கார் பேட்டரிகளில், மின்னழுத்தம் 12 V ஆகும், ஏனெனில். இணைக்கப்பட்ட 6 கூறுகள்.
லித்தியம் அயனிகள் எலக்ட்ரோலைட்டில் மின்சாரம் கேரியராக செயல்படுவதால் லித்தியம்-அயன் பேட்டரி அதன் பெயரைப் பெற்றது. அயனிகள் கேத்தோடில் உருவாகின்றன, இது அலுமினிய ஃபாயில் அடி மூலக்கூறில் லித்தியம் உப்பால் ஆனது. அனோட் பல்வேறு பொருட்களால் ஆனது: கிராஃபைட், கோபால்ட் ஆக்சைடுகள் மற்றும் செப்புத் தாள் அடி மூலக்கூறில் உள்ள பிற கலவைகள்.
மின்னழுத்தம், பயன்படுத்தப்படும் கூறுகளைப் பொறுத்து, 3 V முதல் 4.2 V வரை இருக்கலாம். குறைந்த சுய-வெளியேற்றம் மற்றும் அதிக எண்ணிக்கையிலான சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகள் காரணமாக, லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் வீட்டு உபயோகப் பொருட்களில் மிகவும் பிரபலமாக உள்ளன.
முக்கியமான! லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் அதிக சார்ஜ் செய்வதற்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை.எனவே, அவற்றை சார்ஜ் செய்ய, அவர்களுக்காக மட்டுமே வடிவமைக்கப்பட்ட சார்ஜர்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும், அவை உள்ளமைக்கப்பட்ட சிறப்பு சுற்றுகள் அதிக சார்ஜ் செய்வதைத் தடுக்கின்றன. இல்லையெனில், பேட்டரி அழிக்கப்பட்டு பற்றவைக்கப்படலாம்.
நிக்கல்-காட்மியம் மின்கலங்களில், எஃகு கண்ணியில் நிக்கல் உப்பால் கத்தோட் ஆனது, எஃகு கண்ணியில் காட்மியம் உப்பால் ஆனோட் ஆனது, மேலும் எலக்ட்ரோலைட் என்பது லித்தியம் ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு ஆகியவற்றின் கலவையாகும். அத்தகைய பேட்டரியின் பெயரளவு மின்னழுத்தம் 1.37 V. இது 100 முதல் 900 சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகளைத் தாங்கும்.
குறிப்பு! நிக்கல்-காட்மியம் பேட்டரிகள் லித்தியம்-அயன் போலல்லாமல் டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்பட்ட நிலையில் சேமிக்கப்படும்.
வெப்ப இரசாயன கூறுகள் காப்பு சக்தி ஆதாரங்களாக செயல்படுகின்றன. அவர்கள் குறிப்பிட்ட தற்போதைய அடர்த்தியின் அடிப்படையில் சிறந்த பண்புகளை வழங்குகிறார்கள், ஆனால் ஒரு குறுகிய சேவை வாழ்க்கை (1 மணிநேரம் வரை) உள்ளது. அவை முக்கியமாக ராக்கெட் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அங்கு நம்பகத்தன்மை மற்றும் குறுகிய கால செயல்பாடு தேவைப்படுகிறது.
முக்கியமான! ஆரம்பத்தில், வெப்ப இரசாயன மூலங்கள் மின்சாரத்தை உருவாக்க முடியாது. அவற்றில், எலக்ட்ரோலைட் ஒரு திட நிலையில் உள்ளது, மேலும் பேட்டரியை வேலை நிலைக்கு கொண்டு வர, 500-600 ° C க்கு வெப்பமாக்குவது அவசியம். அத்தகைய வெப்பம் ஒரு சிறப்பு பைரோடெக்னிக் கலவையால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இது சரியான நேரத்தில் பற்றவைக்கிறது.
உண்மையான மூலத்திற்கும் சிறந்த ஒன்றிற்கும் உள்ள வேறுபாடு
ஒரு சிறந்த ஆதாரம், இயற்பியல் விதிகளின்படி, சுமைகளில் நிலையான மின்னோட்டத்தை உறுதி செய்வதற்காக எல்லையற்ற உள் எதிர்ப்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். உண்மையான ஆதாரங்கள் வரையறுக்கப்பட்ட உள் எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன, அதாவது மின்னோட்டம் வெளிப்புற சுமை மற்றும் உள் எதிர்ப்பு இரண்டையும் சார்ந்துள்ளது.
மின்னோட்டத்தின் பல்வேறு நவீன ஆதாரங்களின் சுருக்கமான சுருக்கம் இங்கே. மதிப்பாய்வில் இருந்து பார்க்க முடிந்தால், இன்றுவரை, எந்தவொரு பயன்பாட்டிற்கும் பொருத்தமான பண்புகளுடன் ஈர்க்கக்கூடிய எண்ணிக்கையிலான ஆதாரங்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.
இதே போன்ற கட்டுரைகள்:
