تبدیل انرژی در توربین‌های بادی

راهنمایی کوتاه: توربین‌های بادی انرژی‌های مختلفی را به هم تبدیل می‌کنند تا برق تولید شود.

گام‌به‌گام:

• ۱) ابتدا باد با سرعت به پره‌های توربین برخورد می‌کند.
• ۲) انرژی جنبشی باد (انرژی حرکتی) به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود و پره‌ها را می‌چرخاند.
• ۳) چرخش پره‌ها باعث چرخش شفت (میله) اصلی توربین می‌شود.
• ۴) این شفت به یک ژنراتور متصل است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.
• ۵) انرژی الکتریکی تولید شده از طریق کابل‌ها به شبکه برق منتقل می‌شود.

پاسخ نهایی: توربین‌های بادی در مزرعه بادی کهک قزوین، انرژی جنبشی باد را ابتدا به انرژی مکانیکی و سپس به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند.

مثال مشابه: مانند یک دوچرخه دینام‌دار است. وقتی پدال می‌زنی (انرژی مکانیکی)، چرخ دینام می‌چرخد و چراغ روشن می‌شود (انرژی الکتریکی). در توربین بادی، به جای پدال زدن، باد پره‌ها را می‌چرخاند.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی درباره انواع دیگر نیروگاه‌های تجدیدپذیر مثل نیروگاه خورشیدی تحقیق کنی که انرژی نور خورشید را مستقیماً به برق تبدیل می‌کند.

راهنمایی کوتاه: توربین‌های بادی انرژی‌های طبیعت را به انرژی قابل استفاده برای ما تبدیل می‌کنند.

گام‌به‌گام:

• ۱) ابتدا باد می‌وزد. باد دارای انرژی جنبشی است (انرژی ناشی از حرکت).
• ۲) پره‌های بزرگ توربین توسط نیروی باد به چرخش درمی‌آیند.
• ۳) چرخش پره‌ها، یک میله (شفت) مرکزی را درون توربین می‌چرخاند.
• ۴) این میله به یک ژنراتور متصل است. چرخش میله، آهنرباها را درون ژنراتور به حرکت درمی‌آورد.
• ۵) حرکت آهنرباها در کنار سیم‌پیچ‌ها در ژنراتور، باعث ایجاد جریان الکتریکی می‌شود. این فرآیند، انرژی مکانیکی (چرخش) را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.
• ۶) انرژی الکتریکی تولیدشده از طریق کابل‌ها به شبکه برق منتقل می‌شود تا در خانه‌ها، مدرسه‌ها و کارخانه‌ها استفاده شود.

پاسخ نهایی: توربین بادی، انرژی جنبشی باد (انرژی حرکتی) را ابتدا به انرژی مکانیکی (انرژی چرخش) و سپس در ژنراتور، آن انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی (برق) تبدیل می‌کند.

مثال مشابه: یک آسیاب بادی قدیمی را تصور کن. باد، پره‌های آن را می‌چرخاند (انرژی جنبشی باد به انرژی مکانیکی) و این چرخش سنگ‌های آسیاب را حرکت می‌دهد تا گندم را آرد کند (انرژی مکانیکی به انرژی دیگری برای انجام کار). توربین‌های مدرن همین اصل را برای تولید برق به کار می‌گیرند.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: فکر می‌کنی مزیت اصلی استفاده از انرژی باد در مقایسه با سوخت‌های فسیلی مانند نفت و گاز چیست؟ (پاسخ: انرژی باد تمام‌نشدنی است، آلودگی هوا ایجاد نمی‌کند و به ذخایر زیرزمینی آسیب نمی‌زند).

یادآوری ایمنی: توربین‌های بادی سازه‌های بسیار بزرگ و قدرتمندی هستند. مشاهده و یادگیری درباره آن‌ها از فاصله ایمن و تحت نظارت بزرگترها لذت‌بخش است.