Was sind einige biophysikalische Energiequellen?
Biophysik hat viele verschiedene Energiequellen, die Formen der Energie in elektrische und magnetische Energie umgewandelt wird, oder umgekehrt beinhaltet. Die folgende Liste deckt einige dieser gemeinsamen Energiequellen, die in unserer Gesellschaft verwendet werden:
Photovoltaik-Zellen: Mehr allgemein bekannt als Solarzellen, sie absorbieren das Sonnenlicht und Strom erzeugen. Der Prozess eines p-n-Übergangs Halbleiter Photonen absorbiert und ein Strom erzeugt wird aufgerufen, die Photovoltaik-Effekt, daher der Name photovoltaischen Zelle.
EIN p-n-Übergang gebildet wird, wenn eine p-Typ-Halbleiter in Kontakt mit einer n-Typ-Halbleiter gebracht wird. N-Typ-Halbleiter haben Elektronen (Negative Ladungsträger) als ihre leitenden Ladungsträger, während p-Typ-Halbleiters haben Löcher (Positive Ladungsträger) als leitende Ladungsträger. Das Licht (technisch genannt Photon) Aufgenommen nahe der Kreuzung ein Leitungsloch und Leitungselektronenpaar erzeugt, und die beiden können dann in ihren jeweiligen Materialien zu schaffen, einen Strom in der Schaltung reisen ab. Halbleiter sind von entscheidender Bedeutung in fast allen elektronischen Geräten.
Photosynthese: Die Photonenenergie bewirkt, dass ein Elektron aus einem Molekül, ausgestoßen zu werden, wodurch die Moleküle in der Pflanze durch die Photonen ionisiert werden. Letztlich ist die Photonenenergie in chemische Energie durch eine Folge von Interaktionen umgewandelt. In den grünen Blättern wird das Chlorophyll ein Photon absorbieren und ein Elektron freigeben, wenn die Ampel rot oder blau-violett ist. Wenn jedoch das Licht in der Nähe zu grün ist, dann wird es nicht das Licht absorbieren, sondern nur das Licht reflektieren, weshalb Blätter grün sind.
Leuchtdiode (LED): Die LED ist der umgekehrte Vorgang des photovoltaischen Effekt- ein Stromleitungslöchern und Leitungselektronen gemeinsam auf der p-n-Übergang bringt. Sie rekombinieren an der Kreuzung und verlieren Energie in Form von Licht.
Brennstoffzellen: Sie produzieren Strom durch chemische Reaktionen. Zum Beispiel wird der Kraftstoff ionisiert, und die Elektronen fließen von einem Pol durch einen elektrischen Schaltkreis mit dem anderen Pol, während die ionisierten Brennstoffs mit einem Oxidationsmittel wie Sauerstoff in Wechselwirkung tritt (O2) in der Luft. Die chemische Reaktion erzeugt einen elektrischen Strom, und überschüssige Energie.
Batterien: Sie sind ähnliche Zellen in die chemische Energie zu Brennstoff in elektrische Energie umgewandelt wird. Jedoch weiterhin die chemische Reaktion in der Batterie selbst dann, wenn kein Strom in der Schaltung erzeugt wird, wohingegen in Brennstoffzellen, die chemische Reaktion gestoppt wird, wenn kein Kraftstoff in die Zelle zugeführt wird. Die Batterien sind in der Regel in zwei Typen unterteilt:
Nicht wiederaufladbare: Die nicht-wiederaufladbare Batterien haben chemische Reaktionen, die in der Regel nur schwer (oder gefährlich) rückgängig zu machen.
Wiederaufladbare: Eine Eingabe von Energie wird die chemische Reaktion im Akku einfach umkehren.
Kraftwerke: Sie wandeln mechanische Energie in elektrische Energie um. Die mechanische Energie an einem Generator funktioniert, die Strom über dem Faradayschen Gesetz erzeugt.
Die Quelle der mechanischen Arbeit ist varied- die vier primären Quellen sind
Fossiler Brennstoff: Die fossile Kraftwerke sind in der Regel die Verbrennung von Kohle, Öl und Erdgas.
Nuclear: Die Kernkraftwerke typischerweise angereichertes Uran oder Uran mit schwerem Wasser.
Hydro: Hydro Dämme erfordern Eindämmen die Flüsse, und das Wasser fließt die penstock nach unten und dann durch große Anlagen.
Wind: Die Windparks sind ähnlich wie die Staudämme außer Luft, die großen Blätter drehen.