تستخدم الكهرباء كمصدر طاقة واسع حيث نستخدمها لتشغيل مدارسها ومدارسنا ومصانعنا ومكاتبنا، واليوم أغلب الأجهزة المنزلية تستخدم الكهرباء كمصدر طاقة، ولذلك، كيف يتم توليد الكهرباء وتزويد بيوتنا؟ دعنا نتحدث عن أساسيات الكهرومغناطيسية لفهم كيفية توليد الكهرباء. 


كيف يعمل مبدأ الكهرومغناطيسية؟


من تجربة علمية أساسية، نحن نعرف أنه عندما نقوم بلف الأسلاك حول مسمار وأطرافه مشبوكة مع بطارية فإنها تصبح مغناطيسية والتي تعرف باسم الكهرومغناطيسية، وانه يمكن أن تجذب الأشياء الأخرى المصنوعة من الحديد والنيكل. 
والعكس صحيح كذلك، فعندما نقوم بتحريك مغناطيس الى الامام والخلف بداخل دائرة من الاسلاك أو اللفائف فإنه سوف تنتج كهرباء وهذه الكهرباء يمكن أن تشعل لمبة. وهذه الظاهرة من توليد الكهرباء بالمغناطيس تسمى "الحث الكهرومغناطيسي". وقد تمت مشاهدتها بواسطة مايكل فراداي في القرن ال 19 (1800) عندما كان يجرب بتحريك مغناطيس بداخل لفة اسلاك. 

كيف يتم توليد الكهرباء

تستخدم الكهرباء نفس المبادئ التي لاحظها ووصفها مايكل فارادي، وهذه المبادئ تم تطبيقها على جهاز يسمى "المولد الكهربائي" لتوليد الكهرباء. المولد الكهربائي بسيط وهي عبارة عن لفة اسلاك وبها يتحرك مغناطيس لتوليد الكهرباء، تحريك المغناطيس يحتاج لقوة خارجية تجعله يتحرك ويحفظها. والقوة الخارجية تتشكل من مصدر طاقة آخر ولكن على الأغلب بحرق الوقود الأحفوري (الغاز الطبيعي، البترول...). حرق الوقود الاحفوري ينتج الحرارة، والتي تستخدم لتسخين الماء لتوليد بخار مضغوط ومن ثم البخار المضغوط يستخدم لتحريك مراوح التوربينات ( وهي ماكينة تحول الطاقة الحركية للسائل الى طاقة حركية دورانية). يتم الجمع بين التوربين مع المغناطيس بواسطة المراوح مع رمح (عامود)، ولذلك عندما تقوم المراوح بالدوران، المغناطيس أيضاً يدور حول اللفات وبالتالي تنتج الكهرباء.


ما هي أول محطة توليد كهرباء ؟ 


أول محطة توليد كهرباء تم افتتاحها بتاريخ 1882 في مدينة نيويورك بواسطة توماس أديسون لتزويد الكهرباء، اليوم يوجد مولدات كبيرة جداً لتوليد الكهرباء في محطات الطاقة والتي تنتشر على كيلومترات شاسعة جداً، وهذه المولدات يتم التحكم بها بواسطة الكمبيوترات، ولكنها تعمل بنفس المبدأ الذي أسسه مايكل فارادي. 


هناك الكثير من المشاكل المرتبطة بحرق الوقود الأحفوري، والمشكلة الرئيسية من حرق الوقود الأحفوري هي التلوث المرتفع الذي يسهم في الاحتباس الحراري (تأثير يرفع مستوى درجة الحرارة على الأرض كل سنة، يؤدي الى تغير المناخ). والوقود الأحفوري محدود المصادر وهي موجودة فقط على الأرض وتنقص بشكل سريع كلما ازداد الطلب عليها.

مصادر الطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء 

وهناك أيضاً مصادر طارقة متوفرة لصنع الكهرباء غير حرق الوقود الأحفوري، وتدعى مصادر الطاقة هذه بمصادر الطاقة المتجددة، هذه المصادر تنتج تلوث أقل أو لا تلوث نهائياً ولا تلعب بشكل نهائي في الاحتباس الحراري، بعض الأمثلة على الطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء: طاقة الشمس، طاقة الرياح، الطاقة الحرارية الجوفية، طاقة المد والجزر، طاقة الكتلة الحيوية، والطاقة الكهرومائية، هناك الكثير من الدول تنتج نسبة كبيرة من الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة. 
الكهرباء غيرت طريقة حياتنا بشكل كبير، نحن نعمل طوال الأسبوع بطاقة الكهرباء، ولكن كما نعلم أن غالبية الطاقة التي تصلنا تأتي من حرق الوقود الأحفوري، ولذلك يجب علينا أن لا نضيع ونهدر الكهرباء، فاذا كنت تستهلك باستعمال الكهرباء يعني أنك تسهم بشكل أقل من الاحتباس الحراري. 
محتويات المقالة 
كيف يعمل مبدأ الكهرومغناطيسية؟
 كيف يتم توليد الكهرباء ؟ 
 مصادر الطاقة المتجددة في توليد الكهرباء ؟ 
 ما هي أول محطة توليد كهرباء ؟
 المصدر: كيف يتم توليد الكهرباء؟