Re: [問卦] 為什麼不能把電存起來?

作者: derekhsu (華麗的天下無雙)   2018-05-09 10:43:54
其實這個問題要說清楚,還真的不是那麼簡單的,特別是對文組來說,因為文組對於電力
與物理的相關知識大概停留在國中時期。不過,用國中物理就能解釋電力為何不能儲存,
儘管我已經脫離電子系很久了,試著用簡單的方式回答一下。
在看下去之前,請確認你有以下的基本物理學知識:
1. 能量守恆定律。
2. 作功
3. 法拉第電磁感應定律:磁能生電,電能生磁
首先,不管我們做什麼事,比如你在走路,你在敲鍵盤,你在滑手機,你都在消耗「能量
」去作「功」,而由於能量守恆定律,這些消耗的能量被轉換為別的形式存在。
而電力,是由於「電荷」或者說是「帶電粒子」在一個「封閉的迴路」當中移動所產生的
,例如銅的電子在銅線中移動,基於能量不滅定律,這個能量一定是由外部提供給他的。
當你插上電器,你的電器跟你插座構成並聯一個封閉迴路,加入了由發電廠到你家構成的
龐大電網,於是這個能量流入你的電器用品,變成你電器用品運作使用的能量。
用簡單點的方法比喻,電力是一種能量存在的形式,透過電網輸送。而電力的來源,目前
最有效的方式,就透過法拉第電磁感應定律,透過磁場轉換成電力,不管是火力,核能,
地熱(以熱能為主的方式是透過水蒸氣),風力,水力,潮汐(利用大自然的動能)去推
動線圈(轉子)在磁場內移動產生電力(交流電)。
還有其他的發電方式,但是目前電磁感應的效能是最大的。所謂的效能,就是輸出功率,
也就是來源的能量跟轉換出來的電能量的比例,過程中,來源能量會因為其他因素消耗掉
變成別的形式的能量,不能100%轉換為電能,因此這種方式就成為發電的主要方式。
磁能生電,電也能生磁,同樣的,電力轉換成磁力效率也是最好的,我們常見的就是電動
機,也就是馬達,但不是完美,因為馬達旋轉摩擦會產生熱。但是磁力或是磁能不能儲存
,所以,電動機必須把能量再轉換為別的形式,其中一種,就是利用馬達抽水,把水移動
到高處之後,這個動能變成高位的位能,之後可以透過地球引力拉動水推動發電機再把位
能轉換為電能,這是我們那些沒有被民眾使用的電力其中一項的用途。
然而,用水位勢能來儲存需要花費大量體積,而且同樣的也有許多能量在中途被轉換為我
們無法利用的形式,例如飄散在空氣中的熱能。所以是有一定限度的。
基於以上的說明,我們發現電力要變成可以儲存的能量,需要考慮到「轉換方式」「儲存
方式」「能量形式」等要素。
能量還可以存在的型態包括「化學能(例如,化石燃料跟電池)」「熱能」「光能」。光
能跟熱能我們都無法儲存,所以只能透過化學能來儲電。然而,一般化石燃料是透過地球
地質作用長期的壓力才製作成的,人類要由電能製造化石燃料的輸入能量遠大於產生的化
學能量,這樣的能量製作是沒有意義的。而電池,並非透過地球能量進行轉換,而是以能
量以化學變化的形式保存。就是你我看到的電池。但是電池不能永久保存,它會自然衰減
,而且電池儲能效率會隨使用次數增加而降低,那些衰減的能量,會以熱能,放射能等各
種形式被地球吸收掉。
簡單來說,電,是一種能量型態,利於運輸但不利於保存,但轉換其他可以保存的形式時
,1. 中間會有損耗,且2. 儲存時也會有損耗,另外,3.需要大量的體積。
狹義來說,電不能儲存。
廣義來說,電可以儲存但是轉換為其他能量儲存,但這個世界儲存能量的技術以及轉換能
量的技術還不夠成熟到足以100%儲存能量。
作者: ivorysoap (ivorysoap)   2018-05-09 10:45:00
我以為這是小學就會懂的事說
作者: zxc2331189 (CCSS)   2018-05-09 10:45:00
你打那麼多文組不會看的啦
作者: ivorysoap (ivorysoap)   2018-05-09 10:48:00
白話點: 電池是一種放著也會自己沒電的東西
作者: chinnez (稜靘)   2018-05-09 10:49:00
簡單來說,電能就是驅動電力的功
作者: ivorysoap (ivorysoap)   2018-05-09 10:49:00
所以要可靠無損的儲存電力來待用是不可能的
作者: alex01 (愛 立刻 濕)   2018-05-09 10:49:00
文組看到 電 作工 已經按左鍵了 拍拍
作者: ppnow (no ways)   2018-05-09 10:50:00
推了才表示看懂
作者: hideygca (神秘河流)   2018-05-09 10:57:00
我文組,看不懂
作者: ggyybbk   2018-05-09 11:02:00
不能持存嗎? ~來~試試覺青電池!
作者: jupto (op)   2018-05-09 11:03:00
就直接說目前科技沒有長期儲存電力的技術
作者: hipab (嗨趴)   2018-05-09 11:07:00
把電存起來=有能力把淡水河搬到玉山上你,明早再放下來
作者: cat5672 (尾行)   2018-05-09 11:11:00
現在的人對能量的概念幾乎都是電影小說動漫給的沒有概念也沒辦法

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