In questo articolo parleremo di come avviene la trasformazione dell'energia da energia elettrica a energia eolica.
L'energia elettrica fornisce l'energia per generare energia eolica. L'energia elettrica viene convertita in energia meccanica che produce energia eolica a causa dell'abrasione dell'aria sull'oggetto.
Come sono correlate l'energia elettrica e l'energia eolica?
Per produrre energia eolica è necessario perturbare lo stato del resto delle molecole d'aria.
L'energia elettrica viene utilizzata per produrre l'energia eolica e l'energia eolica può generare energia elettrica ed entrambe producono anche energia meccanica.
Come viene convertita l'energia elettrica in energia eolica?
L'energia elettrica può essere facilmente convertita in energia eolica utilizzando un motore.
Il motore imposta un movimento rotatorio circolare con energia meccanica che produce l'energia del vento e la potenza del vento dipende dal numero di rotazioni della pala.
L'energia elettrica viene utilizzata per produrre attività meccaniche o per far funzionare le eliche. Il movimento rotatorio delle eliche produce energia eolica.
Quando l'energia elettrica viene convertita in energia eolica?
L'energia elettrica viene convertita in energia eolica solo in presenza dell'energia meccanica.
L'energia meccanica è molto essenziale affinché avvenga la conversione. Le eliche mettono in moto l'aria scorrendo attraverso il volume dell'aria dandogli energia cinetica per accelerare.
Dove viene convertita l'energia elettrica in energia eolica?
Il processo di conversione avviene fondamentalmente nel volume d'aria stesso.
L'elettrico l'energia viene convertita in meccanica energia, che fornisce energia cinetica alle molecole d'aria per produrre energia eolica. Una parte dell'energia viene persa sotto forma di calore e suono.
Formula da energia elettrica a energia eolica
L'energia elettrica è data dalla formula E=qV dove q è una carica totale consumata e v è una differenza di potenziale.
Sappiamo che la corrente è misurata in termini di variazione della carica per unità di tempo ed è data come
io=q/t
Dove I è la corrente, t è il tempo e q è una carica
Quindi, q=It
Ora, l'energia elettrica in termini di corrente diventa,
E=ItV
L'energia eolica è data dalla formula as
Dove P è l'energia eolica,
A è un'area della sezione trasversale
V è la velocità dell'aria in un volume cubo
p è una densità dell'aria
L'energia elettrica si trasforma in energia eolica e una parte dell'energia viene persa
Questa energia termica è pari a Q=mcpΔT
Ma la quantità di calore prodotta è molto inferiore, quindi possiamo trascurarla qui.
Quindi, la velocità dell'aria per l'energia elettrica generata può essere calcolata utilizzando la formula
La velocità dell'aria è una radice cubica di
Dall'energia elettrica all'efficienza energetica eolica
L'efficienza dell'energia elettrica rispetto all'energia eolica è definita come l'energia eolica totale prodotta utilizzando l'energia elettrica totale fornita al dispositivo.
Qui ci interessa l'efficienza tra l'energia elettrica e l'energia eolica prodotta, cioè
Quindi possiamo calcolare l'efficienza dell'energia elettrica rispetto all'energia eolica usando la formula sopra.
Energia elettrica per esempi di energia eolica
Ecco un elenco di esempi di energia elettrica per l'energia eolica:-
Ventilatori a soffitto
Un semplice esempio di energia elettrica convertita in energia eolica sono i ventilatori a soffitto.
Su applicazione della corrente elettrica, la potenza elettrica accelera la ventola in movimento rotatorio fornendo il vento.
Ventilatori da tavolo
Il motore elettrico utilizzato in un ventilatore da tavolo inizia a ruotare e con esso le eliche del ventilatore accelerano per cui viene prodotta l'energia eolica gettando l'aria con l'energia cinetica.
Ventilatori di scarico
Questi ventilatori vengono utilizzati per rimuovere il gas pieno di anidride carbonica dalla stanza e aiutare nella ventilazione. Questo funziona anche sull'energia elettrica convertendola in energia eolica.
refrigeratore
Il refrigeratore guida l'aria fredda nella stanza ed è quindi vantaggioso durante l'estate. Funziona principalmente sulla compressione delle molecole d'acqua evaporate dal volume dell'acqua, raffreddando e quindi rilasciando l'aria fresca nella stanza.
Condizionatore d'aria
Anche qui l'ossigeno liquido viene prodotto comprimendo l'ossigeno filtrato dall'aria esterna, raffreddando l'ossigeno liquido, quindi espandendo il liquido in forma gassosa e rilasciando aria fresca nell'ambiente circostante.
Veicolo elettrico in movimento
Quando i veicoli elettrici sono in movimento, l'energia eolica viene prodotta a causa dell'abrasione del vento sulla superficie del veicolo.
Mulini a vento
Il mulino a vento converte l'energia del vento in energia elettrica e queste rotazioni e intensificate utilizzando un motore sull'albero. Ciò aumenta la potenza generata dal mulino a vento.
Turbine
La turbina rotante accesa l'energia elettrica produce energia eolica convertendo l'energia meccanica generata.
Miscela
Le lame della miscela iniziano a ruotare all'accensione dell'alimentazione elettrica. Questo movimento rotatorio fornisce anche energia eolica e vibrazionale. Questa energia eolica viene prodotta anche dalla macchina della miscela grazie al motore rotante.
Fuco
I motori del drone ruotano a causa dell'alimentazione. La fiducia applicata a terra per sollevare il drone verso l'alto è dovuta all'energia eolica prodotta dalle eliche rotanti di un drone.
CPU
L'unità di elaborazione centrale del computer ha una piccola ventola che drena il calore prodotto dal funzionamento prolungato del computer.
Asciugacapelli
Ha una ventola elettrica che ruota e soffia fuori il vento caldo.
Aspirapolvere
Ha un motore elettrico che aziona la ventola e spinge l'aria nella direzione della luce di scarico e raccoglie la polvere dall'aria che sgorga.
Domande frequenti
Qual è l'energia eolica nell'area di 60 mq se la velocità del vento è 3 m/s e la densità dell'aria è 1.165 kg/m3?
Dato: A =60 mq
V = 3 m/s
p=1.165kg/mq3
Usando l'equazione per l'energia eolica, abbiamo,
L'energia eolica in questa località è 314.55 J.
Qual è l'efficienza dell'energia elettrica di 95 Joule che produce l'energia eolica con l'aria che scorre ad una velocità di 3 m/s in una stanza di forma quadrata di 15 m?
Dato: lunghezza della stanza l=15m
E=95 J
V = 3 m/s
La densità dell'aria è p=1.165kg/m3
L'area della stanza è
l2= 152= 2252
Quindi, l'efficienza è
L'efficienza dell'energia elettrica rispetto all'energia eolica risulta essere 37.24%.
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Ciao, sono Akshita Mapari. Ho fatto il M.Sc. in Fisica. Ho lavorato su progetti come la modellazione numerica dei venti e delle onde durante i cicloni, la fisica dei giocattoli e le macchine da brivido meccanizzate nei parchi di divertimento basati sulla meccanica classica. Ho seguito un corso su Arduino e ho realizzato alcuni mini progetti su Arduino UNO. Mi piace sempre esplorare nuove zone nel campo della scienza. Personalmente credo che l'apprendimento sia più entusiasmante quando appreso con creatività. Oltre a questo mi piace leggere, viaggiare, strimpellare la chitarra, individuare rocce e strati, fotografare e giocare a scacchi.
