闪电的力量：探索电能的奥秘与未来可再生能源的发展趋势

当雷暴或强大的闪电从空中飞下来，您必须有这种经验，这会让您感受到电力的力量。闪电是天空与地球之间突然电动涌动的自然现象。单个闪电中的能量足以全天照亮100个强大的灯光，或烘烤两万片吐司！

电力是我们拥有的最通用的能量。这也是最新的：它已经被家庭和企业使用了不超过一百年。电力已成为我们过去的重要组成部分。但这在我们的未来中可能起着不同的作用，更多的建筑物将使用太阳能电池和风力涡轮机发电。让我们仔细看看电力，找出它的工作原理！

什么是电？

电力是一种能量，可以在一个地方积聚或从一个地方流向另一个地方。当电流聚集在一个地方时，它被称为静电（“静电”一词意味着无法动的东西）。从一个地方移到另一个地方的功率称为当前功率。

静止的

当您一起摩擦物品时，通常会发生静电。如果您在套头衫上擦20或30次气球，您会发现气球贴在您身上。发生这种情况是因为摩擦气球会充电（少量功率）。电荷使其像磁铁一样将其粘在套头衫上，因为套头衫获得了相反的电荷。因此，套头衫和气球像两个磁铁的相对端一样互相吸引。

您是否曾经走过尼龙地毯或地毯，感觉有些刺痛？然后，当您触摸金属（例如门把手或水龙头（水龙头））之类的金属时，您的手中会感到严重的疼痛吗？这是电击的一个例子。当您穿过地毯时，脚在摩擦。您的身体逐渐积累了电荷，这是您可以感受到的刺痛感。当您触摸金属时，充电立即流向地球，这就是您的影响。

闪电也是由静电引起的。当雨云从天空中移动时，它中的冰晶体沉入底部，水滴升至顶部。晶体具有一个电荷（负），而水滴有另一个电荷（正）。正是这些电荷的分离使云得以增强其功能。最终，当电荷足够大时，它将像闪电一样跳到地球。当风暴临到附近时，您经常感到空气刺痛。这是周围空气中的电力。在我们的有关电容器的文章中阅读有关此信息的更多信息。

静电如何工作

电力是由电子引起的，电子是在原子边缘“圆”的微小颗粒，所有物质都来自原子。每个电子的负电荷较小。原子通常具有相等数量的电子和质子（其核或中心有正电荷的颗粒），因此原子没有总体电荷。一块橡胶由许多称为分子的原子制成。由于原子没有充电，因此没有充电，也不会充电。

假设您一次又一次地在套头衫上擦气球。在来回移动气球时，它将得到能量。手中的能量使气球移动。当它在套头衫中摩擦羊毛时，橡胶分子中的一些电子被释放并收集到您的体内。这使气球略有电子。由于电子的充电负荷，因此电子的电源太少会导致气球略微带电。同时，您的套头衫将获得这些额外的电子并充电。您的套头衫充满了负电荷，并且气球充满了积极的电荷。相反的费用将吸引，因此您的跳线会粘在气球上。

这是对静电的简短介绍。您将在我们的有关静电的主要文章中找到有关它的更多信息（以及为什么由引起）。

发电

正如电力可以产生磁性一样，磁性也会产生电力。发电机有点像电动机的内部。骑自行车时，固定在车轮上的发电机会旋转。在发电机内部，有一个由铁线制成的重芯，就像电动机的内部一样。核心在一些大型固定磁铁中自由旋转。按下踏板时，芯将在这些外部磁铁内旋转并产生电能。电力从发电机中流出，为自行车灯供电。

发电机使用发电厂以完全相同的方式工作，仅在更大的规模上工作。这些大发电机是由蒸汽驱动的，而不是由人的腿驱动，而是由人脚踩踏。蒸汽是由燃烧或核反应产生的。发电厂可以产生大量电力，但它们浪费了很多能量。能源必须从制造工厂的能源流向房屋，办公室和工厂，并在许多英里的电缆中使用。在发电厂中产生电力，并将其运输到远处的建筑物，这可能会浪费多达三分之二的能量！

发电厂的另一个问题是，它们通过燃烧煤炭，天然气或石油等“化石燃料”来发电。这会造成污染，并加剧了称为全球变暖的问题（由于人们使用的能量，地球继续加热的方式）。化石燃料的另一个问题是供应有限，并且逐渐耗尽。

还有其他方法可以使能源更有效，污染更少，无助于全球变暖。这些类型的能量称为可再生能源，因为它们可以无限期地继续。可再生能源的例子包括风力涡轮机和太阳能。与大型发电厂不同，它们通常是发电的更有效的方法。由于它们可以将其放置在电力靠近的情况下，因此浪费了较少的能量来通过电线发射电源。

风力涡轮机实际上只是一个发电机，前端有一个螺旋桨。风会导致螺旋桨旋转，从而导致发电机内部旋转并生成电流。

与几乎所有其他发电方式不同，太阳能电池（例如计算器和数字手表上的电池）无法与发电机和磁铁一起使用。当光撞击太阳能电池时，由硅制成的材料捕获了光的能量并将其直接转换为电能。潜在地，这意味着太阳能电池是发电的非常有效的方法。例如，屋顶上有太阳能电池板的房屋可能会自行发电。

电力和电子产品

电力是使用相对较大的电力来执行有用的任务，例如驾驶洗衣机或向电钻供电。电子产品是完全不同的电力。这是一种以很小的电流（有时甚至是一个电子）来控制物体的方法！假设您有一台电子洗衣机。一个大电流从电源插座（主要动力）流出，导致鼓旋转并加热水。较小的电流使洗衣机工作的程序员单元中的电子组件。这些微小的电流控制着较大的电流，导致鼓来回旋转，开始和停止供水等。在我们的有关电子产品的主要文章中阅读更多。

电力的力量

在发电之前，人们必须随时随地在任何地方发挥能量。因此，他们不得不燃烧木材或煤炭来加热房屋或烹饪食物。电力的发明改变了这一切。这意味着可以在一个地方制造能量，然后提供到需要的位置。人们不再需要担心为加热或烹饪产生能量：他们所要做的就是插入并打开电源，并在需要时立即获得能量。

电力的另一个好处是，您可以利用汽油的能量开车，或者使用木炭在花园烧烤烤架上烹饪食物，尽管您不能使用木炭驾驶汽车或使用汽油烹饪食物。但是电力大不相同。您可以用它做饭，在上面开车，用它加热房屋并为手机充电。这是电力的伟大之美和力量：这是每个人永远的能量。