الطاقة الكهربائية

الطاقة الكهربائية هي الطاقة المنتقلة عند انتقال الشحنات الكهربائية بين نقطتين مختلفتين في الجهد الكهربائي ، أي عند انتقالها عبر فرق جهد . وعندما يُفقد الجهد الكهربائي أو يُكتسب، يُبذل شغل لتغيير طاقة النظام. ويُعطى مقدار الشغل بالجول بضرب كمية الشحنة المنتقلة بالكولوم في فرق الجهد الذي تم عبوره بالفولت . ^{[ 1 ]}

تُباع الطاقة الكهربائية عادةً بالكيلوواط ساعة (1  كيلوواط ساعة = 3.6 ميغا جول)، وهي حاصل ضرب القدرة بالكيلوواط في مدة التشغيل بالساعات. تقيس شركات الكهرباء الطاقة باستخدام عداد كهربائي ، يسجل إجمالي الطاقة الكهربائية المُوَصَّلة للمستهلك.

التسخين الكهربائي مثال على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية . يستخدم أبسط أنواع السخانات الكهربائية وأكثرها شيوعًا المقاومة الكهربائية لتحويل الطاقة. توجد طرق أخرى لاستخدام الطاقة الكهربائية. تتحرك الشحنات الكهربائية كتيار كهربائي عبر عنصر التسخين الذي يوجد بين طرفيه فرق جهد: تنتقل الطاقة من الشحنات إلى العنصر، مما يزيد من درجة حرارته وطاقته الحرارية مع فقدان الشحنات لطاقة الوضع.

توليد الكهرباء هو عملية توليد الطاقة الكهربائية من أشكال أخرى من الطاقة .

اكتشف العالم البريطاني مايكل فاراداي المبدأ الأساسي لتوليد الكهرباء خلال عشرينيات وثلاثينيات القرن التاسع عشر . ولا تزال طريقته الأساسية مستخدمة حتى اليوم: يتم توليد التيار الكهربائي عن طريق حركة حلقة من السلك، أو قرص من النحاس بين قطبي مغناطيس . ^{[ 2 ]}

بالنسبة لشركات الكهرباء، تُعدّ هذه الخطوة الأولى في إيصال الكهرباء إلى المستهلكين. أما العمليات الأخرى، كعمليات نقل وتوزيع وتخزين واستعادة الطاقة الكهربائية باستخدام أساليب التخزين بالضخ، فتُنفذ عادةً من قِبل قطاع الطاقة الكهربائية . ^{[ 3 ]}

تُنتج الكهرباء في أغلب الأحيان في محطات توليد الطاقة بواسطة مولدات كهروميكانيكية ، تعمل أساسًا بمحركات حرارية تُغذى بالاحتراق الكيميائي أو الانشطار النووي ، ولكن أيضًا بوسائل أخرى مثل الطاقة الحركية للمياه الجارية والرياح. وهناك العديد من التقنيات الأخرى التي يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء، مثل الطاقة الشمسية الكهروضوئية والطاقة الحرارية الأرضية .