電從哪裡來?

文/瑢瑢 |2022.05.09
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圖/123RF

文/瑢瑢

糟糕,停電啦!電燈不亮了,冷氣停止運轉,屋子裡變得黑暗又悶熱,電視、微波爐、洗衣機都不能用,想出門又不敢搭電梯,真是難受極了。還好,手機的電池還有儲蓄電力,趕快來問一下鄰居,對方家裡有沒有停電?

現代人的生活離不開電,什麼是電呢?簡單來說,電是帶電粒子彼此碰撞摩擦產生的能量,可以讓家中的電器運轉。人們很早以前就觀察到電的現象,例如暴風雨時劃亮天空的閃電,以及物體摩擦後產生的靜電。只不過,過去的人們並不知道那是什麼,只能用雷公的神話故事來解釋閃電,而以為靜電和磁力是相同的東西。

電磁感應 循環相生



直到17世紀,人們才開始認識電,並將電從磁的概念分離出來。18世紀末,伏打(Alessandro Volta)利用兩種金屬和浸有鹽水的布,做出可以穩定放電的伏打電堆,是世界上最早的化學電池。19世紀,英國人法拉第(Michael Faraday)發現動態的磁場可以產生電場,製造出發電機的雛形,從此人類進入發電的新時代。我們日常所使用的電力,就是利用能源驅動電廠的發電機發電,再以電纜送到每戶人家裡的。不過,從發電廠到家裡這麼遙遠的距離,電是怎麼送來的呀?

發電廠產生的電,首先會送到變電站,以高壓電的形式進行遠距離傳輸,如此可以減少傳輸過程中的能量耗損,就像是長途高速公路一樣。來到用戶端之前,再經過變壓器逐次降壓,最後降到標準的電壓,配送至家家戶戶的電箱。

小小電箱 電路核心



電箱就像是電路的心臟一般,負責將電力送到屋子裡的各個角落,電箱裡也有儀表板可以計算用電量,作為電力公司收費的依據。在家中所有插座的牆壁後頭,都有我們看不到的電線連到電箱,想使用電器設備前,只要將插頭接上插座,電流就會從插座流出,讓電器運轉啦!

我們所使用的電力都來自發電廠,因此,要是供電系統或傳輸過程出了差錯,電沒辦法送到家裡來,這時就會「停電了。有些小型設備如手機、手電筒為了方便隨身攜帶會使用電池,即使停電也能使用;一般大樓也有備用電源,停電的時候會啟用緊急照明系統,電梯也暫時能夠運轉,但如果備用電源耗盡就無法運作。

節約用電 愛護地球



發電需要很大的能量,這些能量的來源就是「能源」。目前世界上最廣泛使用的發電方式是火力發電,利用燃燒石油、煤炭或天然氣等化石燃料產生的熱蒸氣來推動發電機運轉。核能發電則是以鈾礦在反應爐中進行核分裂,釋放大量熱能和蒸氣來發電。但是化石燃料及鈾礦都有耗盡的一天,到時候該怎麼辦呢?

幸好,大自然裡的風力、水力和太陽能也可以用來發電,它們能減少空氣汙染,也不用受制於其他產油國家,因此許多國家都在致力推動這些「可再生能源」。不過,再生能源的發電成本比較高,目前還無法取代傳統能源。為了避免缺電的窘境,大家平時還是要節約用電,養成隨手關燈、拔插頭的好習慣,愛護我們的地球喔!

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