Electric power
மின்சார சக்தி என்பது ஒரு மின்சார சுற்று மூலம் மின் ஆற்றல் மாற்றப்படும் விகிதம் ஆகும். சக்தியின் எஸ். ஐ அலகு வாட் ஆகும், வினாடிக்கு ஒரு ஜூல். நிலையான முன்னொட்டுகள் மற்ற எஸ். ஐ அலகுகளைப் போலவே வாட்களுக்கும் பொருந்தும்ஃ ஆயிரக்கணக்கான, மில்லியன் மற்றும் பில்லியன் வாட் முறையே கிலோவாட், மெகாவாட் மற்றும் ஜிகாவாட் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஒரு பொதுவான தவறான கருத்து என்னவென்றால், மின்சார சக்தி வாங்கப்பட்டு விற்கப்படுகிறது, ஆனால் உண்மையில் மின்சார ஆற்றல் வாங்கப்பட்டு விற்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, நுகர்வோருக்கு விற்கப்படும் மின்சாரம் ஆற்றலின் அளவு, கிலோவாட்-மணிநேரங்கள் (கிலோவாட் மணிநேரங்களால் பெருக்கப்படுகிறது) ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் அளவிடப்படுகிறது, ஆனால் இந்த ஆற்றல் மாற்றப்படும் விகிதத்தின் அடிப்படையில் அல்ல. மின்சார சக்தி பொதுவாக மின்சார ஜெனரேட்டர்களால் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, ஆனால் மின்சார பேட்டரிகள் போன்ற மூலங்களாலும் வழங்கப்படலாம். இது வழக்கமாக வணிகங்கள் மற்றும் வீடுகளுக்கு (உள்நாட்டு பிரதான மின்சாரமாக) மின்சார மின் உற்பத்தி மூலம் மின்சாரம் மூலம் வழங்கப்படுகிறது. மின்சாரத்தை நீண்ட தூரத்திற்கு பரிமாற்றக் கோடுகள் மூலம் வழங்கலாம் மற்றும் அதிக செயல்திறனுடன் இயக்கம், ஒளி அல்லது வெப்பம் போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு பயன்படுத்தலாம். வரையறை மின்சார சக்தி, இயந்திர சக்தியைப் போலவே, வேலை செய்யும் விகிதமாகும், இது வாட்களில் அளவிடப்படுகிறது, மேலும் பி என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது. ஒரு மின்சார மின்னோட்டம் I ஆல் உற்பத்தி செய்யப்படும் வாட்களில் உள்ள மின்சார சக்தி, V இன் மின்சார ஆற்றல் (மின்னழுத்தம்) வேறுபாட்டைக் கடந்து செல்லும் ஒவ்வொரு t விநாடிகளிலும் Q கூலம்ப்களின் மின்னூட்டம் பின்வருமாறுஃ W என்பது ஜூல்ஸில் வேலை t என்பது விநாடிகளில் நேரம் Q என்பது கூலம்புகளில் மின்சார கட்டணம் V என்பது மின்சார ஆற்றல் அல்லது வோல்ட்டுகளில் மின்னழுத்தம் I என்பது ஆம்பியர்களில் மின்சார மின்னோட்டம் அதாவது, வாட்ஸ் = வோல்ட் மடங்கு ஆம்ப்ஸ். விளக்கம் மின்சார சுற்றுகளில் உள்ள மின் கூறுகளில் ஏற்படும் மின்சார ஆற்றல் வேறுபாடு (மின்னழுத்தம்) வழியாக மின்சார கட்டணங்கள் நகரும் போது மின்சார சக்தி பிற வகையான ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. மின்சார சக்தியின் கண்ணோட்டத்தில், ஒரு மின்சார சுற்றுவட்டத்தில் உள்ள கூறுகளை இரண்டு பிரிவுகளாகப் பிரிக்கலாம்ஃ செயலில் உள்ள சாதனங்கள் (மின் ஆதாரங்கள்) மின்சார மின்னோட்டம் சாதனத்தின் வழியாக குறைந்த மின்சார ஆற்றலில் இருந்து அதிக திசையில் பாய வேண்டிய கட்டாயம் ஏற்பட்டால், எனவே நேர்மறை கட்டணங்கள் எதிர்மறையிலிருந்து நேர்மறை முனையத்திற்கு நகர்கின்றன, கட்டணங்களில் வேலை செய்யப்படும், மேலும் இயந்திர ஆற்றல் அல்லது இரசாயன ஆற்றல் போன்ற வேறு சில வகையான ஆற்றலிலிருந்து ஆற்றல் மின்சார ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. இது நிகழும் சாதனங்கள் செயலில் உள்ள சாதனங்கள் அல்லது மின்சார ஆதாரங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன; மின்சார ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் பேட்டரிகள் போன்றவை. சில சாதனங்கள் அவற்றின் வழியாக மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தைப் பொறுத்து ஒரு மூலமாகவோ அல்லது சுமையாகவோ இருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய பேட்டரி ஒரு சுற்றுக்கு சக்தியை வழங்கும்போது ஒரு ஆதாரமாக செயல்படுகிறது, ஆனால் அது ஒரு பேட்டரி சார்ஜருடன் இணைக்கப்பட்டு ரீசார்ஜ் செய்யப்படும்போது ஒரு சுமையாக செயல்படுகிறது. செயலற்ற சாதனங்கள் (சுமைகள்) சாதனத்தின் வழியாக வழக்கமான மின்னோட்டம் அதிக மின்னழுத்தத்திலிருந்து (மின்னழுத்தம்) குறைந்த மின்னழுத்தத்திற்கு ஒரு திசையில் பாய்கிறது என்றால், நேர்மறை மின்னூட்டம் நேர்மறை (+) முனையத்திலிருந்து எதிர்மறை (-) முனையத்திற்கு நகர்கிறது, சாதனத்தில் உள்ள கட்டணங்கள் மூலம் வேலை செய்யப்படுகிறது. முனையங்களுக்கு இடையிலான மின்னழுத்தத்தின் காரணமாக ஏற்படும் மின்னூட்டங்களின் ஆற்றல் சாதனத்தில் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. இந்த சாதனங்கள் செயலற்ற கூறுகள் அல்லது சுமைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன; அவை சுற்றிலிருந்து மின்சாரத்தை 'பயன்படுத்துகின்றன', அதை இயந்திர வேலை, வெப்பம், ஒளி போன்ற பிற வகையான ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. ஒளி விளக்குகள், மின்சார மோட்டார்கள் மற்றும் மின்சார ஹீட்டர்கள் போன்ற மின் உபகரணங்கள் எடுத்துக்காட்டுகளாகும். மாற்று மின்னோட்ட (ஏசி) சுற்றுகளில் மின்னழுத்தத்தின் திசை அவ்வப்போது தலைகீழாக மாறுகிறது, ஆனால் மின்னோட்டம் எப்போதும் அதிக ஆற்றலில் இருந்து குறைந்த ஆற்றலுக்கு பாய்கிறது. மின்சார சக்தி ஒரு கூறுக்கு உள்ளேயும் வெளியேயும் பாயக்கூடும் என்பதால், நேர்மறையான சக்தி ஓட்டத்தை எந்த திசையில் குறிக்கிறது என்பதற்கு ஒரு மரபு தேவைப்படுகிறது. ஒரு சுற்றிலிருந்து ஒரு கூறுக்குள் பாயும் மின்சார சக்தி தன்னிச்சையாக ஒரு நேர்மறை அடையாளத்தைக் கொண்டிருப்பதாக வரையறுக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் ஒரு கூறிலிருந்து ஒரு சுற்றுக்குள் பாயும் சக்தி எதிர்மறை அடையாளத்தைக் கொண்டிருப்பதாக வரையறுக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு செயலற்ற கூறுகள் நேர்மறை மின் நுகர்வு கொண்டுள்ளன, அதே நேரத்தில் மின் ஆதாரங்கள் எதிர்மறை மின் நுகர்வு கொண்டுள்ளன. இது செயலற்ற அடையாள மாநாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின்தடைச் சுற்றுகள் மின்தடை (ஓமிக் அல்லது நேரியல்) சுமைகளின் விஷயத்தில், சக்தி சூத்திரம் (P = I·V) மற்றும் ஜூலின் முதல் விதி (V = I·R) ஆகியவை ஓம் விதியுடன் (V = I·R) இணைக்கப்பட்டு சிதறடிக்கப்படும் சக்தியின் அளவிற்கான மாற்று வெளிப்பாடுகளை உருவாக்கலாம்ஃ இங்கு R என்பது மின் எதிர்ப்பு. ஹார்மோனிக்ஸ் இல்லாமல் மாற்று மின்னோட்டம் மாற்று மின்னோட்ட சுற்றுகளில், மின்தூண்டல் மற்றும் கொள்ளளவு போன்ற ஆற்றல் சேமிப்பு கூறுகள் ஆற்றல் ஓட்டத்தின் திசையில் அவ்வப்போது தலைகீழாக மாறக்கூடும். ஏசி அலைவடிவத்தின் முழுமையான சுழற்சியின் சராசரியாக, ஒரு திசையில் ஆற்றலின் நிகர பரிமாற்றத்தை விளைவிக்கும் ஆற்றல் ஓட்டத்தின் (சக்தி) பகுதி உண்மையான சக்தி என்று அழைக்கப்படுகிறது (செயலில் உள்ள சக்தி என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது). ஆற்றல் ஓட்டத்தின் (சக்தி) அந்த பகுதியின் வீச்சு, ஆற்றல் நிகர பரிமாற்றத்திற்கு வழிவகுக்காது, மாறாக சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல் காரணமாக ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் மூலத்திற்கும் சுமைக்கும் இடையில் ஊசலாடுகிறது, இது எதிர்வினை சக்தியின் முழுமையான மதிப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின்னழுத்த அலைகளின் ஆர்எம்எஸ் மதிப்பு மற்றும் மின்னோட்ட அலைகளின் ஆர்எம்எஸ் மதிப்பு ஆகியவற்றின் பெருக்கல் வெளிப்படையான சக்தி என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு சாதனத்தால் நுகரப்படும் வாட்களில் உண்மையான சக்தி P என்பது Vp என்பது வோல்ட்டுகளில் உச்ச மின்னழுத்தம் Ip என்பது ஆம்பியர்களில் உச்ச மின்னோட்டமாகும் Vrms என்பது வோல்ட்டுகளில் ரூட்-மீன்-ஸ்கொயர் மின்னழுத்தம் IRms என்பது ஆம்பியர்களில் ரூட்-மீன்-ஸ்கொயர் மின்னோட்டமாகும் θ = θv −θi என்பது மின்னழுத்த சைன் அலை தற்போதைய சைன் அலைகளை வழிநடத்தும் கட்ட கோணம், அல்லது அதற்கு சமமான கட்ட கோணம் இதன் மூலம் மின்னோட்ட சைன் அலை மின்னழுத்த சைன் அலைகளை விட பின்தங்கியுள்ளது. உண்மையான சக்தி ஒரு கிடைமட்ட திசையனாகவும், எதிர்வினை சக்தி ஒரு செங்குத்து திசையனாகவும் குறிப்பிடப்படுகிறது. வெளிப்படையான சக்தி திசையன் என்பது உண்மையான மற்றும் எதிர்வினை சக்தி திசையன்களை இணைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு வலது முக்கோணத்தின் ஹைபோடெனஸ் ஆகும். இந்த பிரதிநிதித்துவம் பெரும்பாலும் சக்தி முக்கோணம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பித்தகோரிய கோட்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, உண்மையான, எதிர்வினை மற்றும் வெளிப்படையான சக்திக்கு இடையிலான உறவு பின்வருமாறுஃ உண்மையான மற்றும் எதிர்வினை சக்திகளை வெளிப்படையான சக்தியிலிருந்து நேரடியாகக் கணக்கிடலாம், அப்போது மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தம் இரண்டும் அறியப்பட்ட கட்ட கோணம் θ கொண்ட சைனுசாய்டுகளாக இருக்கும்ஃ உண்மையான சக்திக்கும் வெளிப்படையான சக்திக்கும் இடையிலான விகிதம் சக்தி காரணி என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது எப்போதும் −1 மற்றும் 1 க்கு இடையிலான எண்ணாகும். மின்னோட்டங்கள் மற்றும் மின்னழுத்தங்கள் சைனூசாய்டல் அல்லாத வடிவங்களைக் கொண்டிருக்கும்போது, சிதைவின் விளைவுகளைச் சேர்க்க சக்தி காரணி பொதுமைப்படுத்தப்படுகிறது. மின்காந்த புலங்கள் மின்சார ஆற்றல் மின்சாரம் மற்றும் காந்தப்புலங்கள் ஒன்றாக இருக்கும் இடங்களில் பாய்கிறது மற்றும் ஒரே இடத்தில் ஏற்ற இறக்கமாக உள்ளது. இதற்கு எளிய உதாரணம் மின் சுற்றுகளில் உள்ளது, முந்தைய பகுதி காட்டியது போல. இருப்பினும், பொதுவாக, P = IV என்ற எளிய சமன்பாடு மிகவும் சிக்கலான கணக்கீட்டால் மாற்றப்படலாம். மின்சார புலம் தீவிரம் மற்றும் காந்தப்புல தீவிரம் திசையன்களின் குறுக்கு-உற்பத்தியின் மூடிய மேற்பரப்பு ஒருங்கிணைப்பு தொகுதிக்கு வெளியே மொத்த உடனடி சக்தியை (வாட்களில்) அளிக்கிறதுஃ இதன் விளைவாக ஒரு அளவிடப்படுகிறது, ஏனெனில் இது போயின்டிங் திசையனின் மேற்பரப்பு ஒருங்கிணைப்பாகும். உற்பத்தி உற்பத்தி மின்சார உற்பத்தியின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகள் 1820கள் மற்றும் 1830களின் முற்பகுதியில் பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி மைக்கேல் ஃபாரடே என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. அவரது அடிப்படை முறை இன்றும் பயன்படுத்தப்படுகிறதுஃ மின்சார மின்னோட்டம் ஒரு கம்பியின் சுழற்சியின் இயக்கத்தால் அல்லது காந்தத்தின் துருவங்களுக்கு இடையில் செம்பு வட்டு இயக்கத்தால் உருவாக்கப்படுகிறது. மின்சார பயன்பாடுகளைப் பொறுத்தவரை, நுகர்வோருக்கு மின்சாரத்தை வழங்குவதில் இது முதல் செயல்முறையாகும். மற்ற செயல்முறைகள், மின்சார பரிமாற்றம், விநியோகம் மற்றும் மின் ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் பம்ப் செய்யப்பட்ட சேமிப்பு முறைகளைப் பயன்படுத்தி மீட்பு ஆகியவை பொதுவாக மின்சாரத் தொழில்துறையால் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. மின்சாரம் பெரும்பாலும் ஒரு மின் நிலையத்தில் எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் ஜெனரேட்டர்களால் உருவாக்கப்படுகிறது, இது எரிப்பு, புவிவெப்ப சக்தி அல்லது அணு பிளவு மூலம் வெப்பப்படுத்தப்பட்ட வெப்ப இயந்திரங்களால் இயக்கப்படுகிறது. மற்ற ஜெனரேட்டர்கள் பாயும் நீர் மற்றும் காற்றின் இயக்க ஆற்றலால் இயக்கப்படுகின்றன. ஒளிமின்னழுத்த சூரிய மின் பலகைகள் போன்ற மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்ய பல தொழில்நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மின்கலம் என்பது ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மின் வேதியியல் செல்களைக் கொண்ட ஒரு சாதனமாகும், இது சேமிக்கப்பட்ட இரசாயன ஆற்றலை மின்சார ஆற்றலாக மாற்றுகிறது. 1800 ஆம் ஆண்டில் அலெஸாண்ட்ரோ வோல்டாவால் முதல் மின்கலன் (அல்லது "வோல்டாயிக் குவியல்") கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலிருந்து, குறிப்பாக 1836 ஆம் ஆண்டில் தொழில்நுட்ப ரீதியாக மேம்படுத்தப்பட்ட டேனியல் கலத்திலிருந்து, மின்கலன்கள் பல வீட்டு மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு பொதுவான சக்தி ஆதாரமாக மாறிவிட்டன. 2005 ஆம் ஆண்டின் மதிப்பீட்டின்படி, உலகளாவிய மின்கலன் தொழில் ஒவ்வொரு ஆண்டும் 48 பில்லியன் அமெரிக்க டாலர் விற்பனையை 6 சதவீத வருடாந்திர வளர்ச்சியுடன் உருவாக்குகிறது. இரண்டு வகையான மின்கலன்கள் உள்ளனஃ முதன்மை மின்கலன்கள் (செலவழிப்பு மின்கலன்கள்), அவை ஒரு முறை பயன்படுத்தப்பட்டு நிராகரிக்கப்படும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, மற்றும் இரண்டாம் நிலை மின்கலன்கள் (ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய மின்கலன்கள்), அவை ரீசார்ஜ் செய்யப்பட்டு பல முறை பயன்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. மின்கலன்கள் பல அளவுகளில் கிடைக்கின்றன; மினியேச்சர் பட்டன் செல்கள் முதல் பவர் ஹியரிங் எய்ட்ஸ் மற்றும் கைக்கடிகாரங்கள் வரை மின்கலன்கள் வரை தொலைபேசி பரிமாற்றங்கள் மற்றும் கணினி தரவு மையங்களுக்கு காத்திருப்பு சக்தியை வழங்கும் அறைகளின் அளவு. மின்சாரத் தொழில் மின்சாரத் தொழில் மின் இணைப்பு மூலம் மின்சாரம் தேவைப்படும் பகுதிகளுக்கு போதுமான அளவில் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்து வழங்குகிறது. மின் தொகுப்பு வாடிக்கையாளர்களுக்கு மின்சாரத்தை விநியோகிக்கிறது. மத்திய மின் நிலையங்கள் அல்லது விநியோகிக்கப்பட்ட உற்பத்தி மூலம் மின்சாரம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. மின்சாரத் தொழில் படிப்படியாக கட்டுப்பாடுகளை தளர்த்தும் போக்கை நோக்கிச் சென்று வருகிறது-வளர்ந்து வரும் நிறுவனங்கள் பாரம்பரிய பொது பயன்பாட்டு நிறுவனங்களுக்கு நுகர்வோருக்கு போட்டியை வழங்குகின்றன. மத்திய உற்பத்தி நிலையங்களிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்பட்டு மின் பரிமாற்றக் கட்டத்தின் மூலம் விநியோகிக்கப்படும் மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துதல், தொழில்துறை, வணிக மற்றும் நுகர்வோர் பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு நாட்டின் தனிநபர் மின்சார நுகர்வு அதன் தொழில்துறை வளர்ச்சியுடன் தொடர்புடையது. மின்சார மோட்டார்கள் மின் உற்பத்தி இயந்திரங்கள் மற்றும் சுரங்கப்பாதைகள் மற்றும் ரயில்வே ரயில்களை இயக்குகின்றன. மின்சார விளக்குகள் செயற்கை ஒளியின் மிக முக்கியமான வடிவமாகும். மின்சார ஆற்றல் அதன் தாதுக்களில் இருந்து அலுமினியத்தை பிரித்தெடுப்பது மற்றும் மின்சார வளைவு உலைகளில் எஃகு உற்பத்தி போன்ற செயல்முறைகளில் நேரடியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தொலைத்தொடர்பு மற்றும் ஒலிபரப்புக்கு நம்பகமான மின்சார சக்தி அவசியம். வெப்பமான காலநிலைகளில் ஏர் கண்டிஷனிங் வழங்க மின்சார சக்தி பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் சில இடங்களில், மின்சார சக்தி என்பது விண்வெளி வெப்பத்தை உருவாக்குவதற்கான பொருளாதார ரீதியாக போட்டியிடும் ஆற்றல் ஆதாரமாகும். தண்ணீரை உறிஞ்சுவதற்கு மின்சாரத்தின் பயன்பாடு தனிப்பட்ட வீட்டு கிணறுகள் முதல் நீர்ப்பாசனம் மற்றும் எரிசக்தி சேமிப்பு திட்டங்கள் வரை இருக்கும். EGRID மின்சார ஆற்றல் நுகர்வு மின்சார மின் அமைப்பு உயர் மின்னழுத்த கேபிள் மின் பொறியியல் கிராமப்புற மின்மயமாக்கல் குறிப்புகள் நூலியல் அறிக்கைகள் ஆகஸ்ட் 2003 இருட்டடிப்பு, வட அமெரிக்க மின்சார நம்பகத்தன்மை கவுன்சில் வலைத்தளம் வெளிப்புற இணைப்புகள் அமெரிக்க எரிசக்தித் துறைஃ மின்சார சக்தி தற்காலிக விகிதங்கள்