|
تولید و انتقال: آزمایش‌های تالس به وسیله میله کهربا اولین مطالعات پیرامون تولید انرژی الکتریکی بود. اگرچه این روش، که به اثر برق مالشی معروف است، می‌تواند اجسام سبک را بلند و جرقه تولید کند، بسیار ناموثر است. تا پیش از اختراع پیل ولتایی در قرن هجدهم، هیچ منبع الکتریسیته مداومی در دسترس نبود. پیل ولتایی و نسل مدرنش، باتری‌های الکتریکی، انرژی شیمیایی را ذخیره می‌کنند و در هنگام نیاز آن را به شکل انرژی الکتریکی در دسترس قرار می‌دهند. باتری یک منبع برق همه‌کاره و رایج است که برای بسیاری از وسایل مناسب می‌باشد، ولی ذخیره انرژی آن محدود است و زمانی که شارژش تمام می‌شود باید تعویض یا شارژ شود. برای تقاضاهای الکتریکی عظیم باید به طور مداوم انرژی تولید و به وسیله خطوط انتقال رسانا، منتقل شود. الکتریسیته، اغلب به وسیله مولدهای الکتریکی تولید می‌شود که با بخار حاصل از احتراق سوخت‌های فسیلی، یا گرما آزاد شده از رآکتورهای هسته‌ای، یا سایر منابع انرژی مانند انرژی جنبشی حاصله از باد و جریان آب، به حرکت در می‌آیند. توربین بخار مدرن که در سال ۱۸۸۴ میلادی توسط چارلز آلگرنون پارسونز اختراع شد، امروزه با استفاده از منابع متنوع گرما، حدود ۸۰ درصد توان الکتریکی جهان را تولید می‌کند. |
 توان بادی در بسیاری از کشورها در حال گسترش است.
|
این مولدها هیچ شباهتی به مولد تک‌قطبی فارادی که در سال ۱۸۳۱ میلادی اختراع شد، ندارند، اما هنوز از قانون الکترومغناطیسی او پیروی می‌کنند که می‌گوید رسانایی که به میدان مغناطیسی متغییری متصل است بین دوسرش، اختلاف پتانسیل تولید می‌شود. اختراع ترانسفورماتور در اواخر قرن نوزدهم، بدان معنا بود که نیروی الکتریکی می‌تواند با ولتاژی بالاتر ولی جریانی کمتر انتقال یابد. انتقال بهینه انرژی الکتریکی بدین معنا بود که می‌توان الکتریسیته را در یک نیروگاه مرکزی تولید کرد که از صرفه‌جویی در مقیاس سود می‌برد و به فاصله‌های نسبتاً دوری فرستاده می‌شود.
از آن جا که انرژی الکتریکی را نمی‌توان به اندازه‌ای ذخیره کرد که قادر به پاسخ گویی تقاضا در سطح ملی بود، باید در هر زمان، به اندازه‌ای که لازم است، تولید شود. این خود نیازمند اینست که صنعت الکتریسیته پیشبینی دقیقی از بارگذاری الکتریکی داشته و ارتباط پایداری با نیروگاه‌های خود برقرار کنند. باید مقدار معینی از الکتریسیته تولید شده، همواره ذخیره شود تا برای مواقع اضطراری و بروز اختلالات، تکیه‌گاهی محکم وجود داشته باشد.
با مدرنیته یک ملت و بهبود اقتصاد آن، تقاضا برای الکتریسیته با سرعت بالایی افزایش می‌یابد. در ایلات متحده آمریکا، تقاضای برق در سه دهه اول سده بیستم، سالانه ۱۲ درصد افزایش می‌یافت. اکنون کشورهای نو ظهور در عرصه اقتصاد، مانند چین و هند، چنین افزایشی را تجربه می‌کنند. به طور تاریخی، افزایش تقاضای الکتریسیته، از تقاضا برای سایر شکل‌های انرژی پیش افتاده است.
نگرانی‌های محیطی از تولید الکتریسیته منجر به افزایش تمرکزها برای استفاده از منابع تجدیدپذیر، به خصوص توان بادی و انرژی آبی شده است. اگرچه می‌توان انتظار داشت که تأثیر محیطی وسایل مختلف الکتریکی ادامه می‌یابد، شکل نهایی آن تقریباً پاک است.
|
کاربردها: الکتریسیته یک راه بسیار مناسب برای انتقال انرژی است و از آن استفاده‌های فراوان و در حال افزایشی اتفاق افتاده است. اختراع لامپ رشته‌ای در دهه ۱۸۷۰ میلادی سبب شد که نورپردازی به یکی از عمومی ترین کاربردهای توان الکتریکی تبدیل شود. اگرچه برق رسانی خطرات خاص خود را دارد، جایگزین کردن شعله‌های عریان چراغ نفتی با آن، به طور چشم گیری حوادث اتش سوزی در خانه‌ها و کارخانه‌ها را کاهش داد. امکانات عمومی با هدف روبه رشد قرار دادن بازار نور پردازی، در بسیاری از شهرها برقرار شد. تأثیر گرمای ژولی که در لامپ‌های رشته‌ای وجود دارد استفاده‌های مستقیم بیشتری در گرمایش الکتریکی دارد. درحالی که پرکاربرد و قابل کنترل است، می‌تواند مفید نیز باشد، زیرا بیشتر تولید الکتریکی نیازمند تولید گرما در نیروگاه‌ها هستند. تعدادی از کشورها مانند دانمارک، در زمینه محدود کردن و ممنوعیت استفاده از گرمایش الکتریکی در ساختمان‌ها نو ساز قانونی وضع کرده‌اند. الکترسیته یک منبع انرژی پر کاربرد برای خنک‌سازی، و تهویه مطبوع است که بخش در حال توسعه‌ای برای تقاضای الکتریسیته به نظر می‌رسد و تاثیرات آن سبب شده است که صنعت برق به فکر تأمین این نیاز برآید. |
 لامپ رشته‌ای، یکی از کاربردهای اولیه الکتریسیته که با گرمایی ژولی کار می‌کند: عبور جریان از مقاومت گرما تولید می‌کند.
|
الکتریسیته در مخابرات و تلگراف الکتریکی کاربرد دارد که در سال ۱۸۳۷ میلادی توسط ویلیام فوترگیل کوکه و چارلز ویتستون به نمایش در آمد و یکی از اولین کاربردها بود. با ساخت اولین تلگراف بین‌قاره‌ای و پس از آن کابل تلگراف بین‌قاره‌ای در دهه ۱۸۶۰ میلادی، الکتریسیته جهان را قادر ساخت تا در مدت چند ثانیه ارتباط برقرار کند. تکنولوژی فیبر نوری و ماهواره مخابراتی به طور مشترک بازار سیستم برقراری ارتباط را به دست گرفته‌اند، اما به نظر می‌رسد الکتریسیته بخش اساسی این فرایند باقی بماند.
اثر الکترومغناطیس به طور آشکار در موتور الکتریکی به کار می‌رود، که ابزاری موثر و پاک برای توان محرک فراهم می‌آورد. یک موتور بی حرکت مانند وینچ، به راحتی مقداری نیرو فراهم می‌آورد، اما موتوری که با کاربرد برق حرکت می‌کند، مانند یک ماشین برقی، باید یا یک منبع توان مانند باتری را حمل کند یا جریان را از یک اتصال کشویی مانند یک شاخک برقرسان دریافت کند.
وسایل الکترونیک از ترانزیستور، که احتمالاً یکی از مهمترین اختراعات قرن بیستم است، و یک بلوک بنیادین مدار تمام مدرن، استفاده می‌کنند. یک مدار مجتمع مدرن می‌تواند شامل چند میلیارد ترانزیستور کوچک شده در محلی به مساحت چند سانتیمتر مربع باشد.
هم چنین از الکتریسیته برای تامین سوخت حمل و نقل عمومی شامل اتوبوسها و قطارهای برقی استفاده می‌شود.
لامپ رشته‌ای، یکی از کاربردهای اولیه الکتریسیته که با گرمایی ژولی کار می‌کند: عبور جریان از مقاومت گرما تولید می‌کند.
