Tofauti Muhimu – Chanzo cha Nishati dhidi ya Ugavi wa Nishati
Nguvu inafafanuliwa kama nishati inayotumiwa au inayotolewa ndani ya kipindi fulani. Kwa kuwa nishati haiwezi kuundwa kulingana na nadharia ya uhifadhi wa nishati, inapaswa kubadilishwa kuwa fomu ya matumizi kutoka kwa chanzo kinachopatikana ili kutumia nishati. Umeme ni aina mojawapo ya aina za nishati zinazotumiwa sana. Ili umeme utumike, unapaswa kutolewa au kusambazwa kwa kifaa kutoka kwa usambazaji wa umeme kama ilivyo kwenye seti ya televisheni ambayo imechomekwa kwenye laini kuu ya umeme kupitia soketi. Lakini, wala tundu wala mstari kuu hutoa umeme; umeme huhamishiwa kwenye tundu kutoka kwa chanzo cha nje cha nishati. Kwa hivyo, tofauti kuu kati ya chanzo cha nishati na usambazaji wa nishati inaweza kutambuliwa kama: usambazaji wa umeme hutumika kutoa nguvu kwa kifaa, wakati chanzo cha nishati ndicho chanzo ambacho umeme hutolewa.
Chanzo cha Nishati ni nini?
Chanzo cha nishati ni mahali ambapo nishati huanzia. Kwa vile nishati haiwezi kuundwa, hakuna chanzo cha nishati zote katika ulimwengu, lakini tunaweza kutambua chanzo kikuu katika aina nyingine ya nishati. Kwa mfano, chanzo cha nguvu cha dunia kinaweza kutambuliwa kuwa jua. Kadhalika, chanzo cha umeme huo hutolewa ni chanzo cha nishati ya umeme.
Umeme unazalishwa kutoka vyanzo tofauti. Ulimwenguni kote, vyanzo vikuu vya uzalishaji wa umeme ni makaa ya mawe, gesi asilia, nishati ya maji, na nishati ya nyuklia. Kwa kuongeza, vyanzo kama vile mafuta ya hidrokaboni, nishati ya jua, mawimbi ya bahari, mafuta ya majani, upepo, na nishati ya jotoardhi pia hutumiwa kwa uzalishaji. Upatikanaji wa vyanzo, gharama kwa kila kitengo cha uzalishaji, miundombinu, nk., huzingatiwa wakati wa kuchagua vyanzo vya uzalishaji wa wingi wa umeme. Zaidi ya hayo, misombo ya kemikali hutumika kama chanzo katika betri kama vile betri za Li-ion, betri za Ni-Cd, betri za gari, n.k.
Kielelezo 01: Uzalishaji wa Umeme Duniani
Baadhi ya vyanzo kama vile nyuklia na makaa ya mawe hutumika kuzalisha joto linalochemsha maji ili kutoa mvuke unaoendesha turbine ya mvuke. Turbine hutumiwa na jenereta ambayo inabadilisha nishati ya kinetic kuwa umeme. Katika matukio yote hapo juu, isipokuwa katika nishati ya jua, jenereta huajiriwa kuzalisha umeme. Umeme wa jua, ambao hutengenezwa na paneli za photovoltaic, ndiyo njia pekee isiyohusisha mabadiliko ya kimitambo ya nishati.
Ugavi wa Nishati ni nini?
Ugavi wa umeme ni kifaa au mbinu inayotoa umeme kwenye kifaa. Haitoi umeme, lakini hupokea umeme kutoka kwa njia ya umeme iliyopo au jenereta na usambazaji wa umeme unaodhibitiwa au usio na udhibiti kwenye kifaa. Soketi ya kawaida ya umeme iliyounganishwa na mistari ya nguvu inaweza kuzingatiwa kama usambazaji rahisi wa umeme kwa kifaa cha ndani. Aina mbalimbali za vifaa vya umeme hutumiwa kwa kawaida katika matumizi ya kila siku.
Ugavi wa umeme wa AC ni aina mojawapo ya usambazaji wa nishati ambayo hutumika kubadilisha voltages. Zinatumika katika vifaa vya umeme ili ziweze kutumika na voltages tofauti za usambazaji katika nchi tofauti. Ugavi wa umeme wa DC ni aina nyingine ya usambazaji wa nishati ambayo hupokea pembejeo kutoka kwa njia kuu za AC hadi voltage za DC zinazotoka kwa vifaa vya kielektroniki. Vifaa vya umeme vya DC pia hutumiwa ndani ya vifaa vya elektroniki vya nyumbani. Vifaa vya umeme vya AC na DC vilivyo na vigezo mbalimbali vinatumika sana katika maabara za kupima umeme na kielektroniki.
Kielelezo 02: Mchoro wa kimsingi wa usambazaji wa umeme wa AC hadi DC
Ugavi wa nishati umeainishwa katika aina nyingine mbili: vyanzo vya voltage na vyanzo vya sasa. Chanzo cha voltage ni usambazaji wa umeme ambao hutoa nguvu katika voltage ya mara kwa mara, bila kujitegemea sasa inayotolewa na mzigo. Mifano zote zilizotajwa hapo juu zinaweza kuzingatiwa kama vyanzo vya volteji kwani voltage inayotolewa huwa haibadilika kila wakati. Kwa mfano, voltage ya usambazaji kwa tundu la tundu daima ni 230V sawa. Kwa upande mwingine, vyanzo vya sasa hutoa sasa ya mara kwa mara kwa kifaa kinachojitegemea kutoka kwa voltage kati ya vituo viwili. Mfano mmoja wa chanzo cha sasa ni usambazaji wa umeme katika kulehemu ya arc ya umeme. Voltage ya arc ya umeme hubadilika na urefu wa arc, lakini ili kuwa na kulehemu sare juu ya uso, sasa huwekwa mara kwa mara na ugavi. Aina zingine za vifaa vya umeme vinavyotumika ni usambazaji wa umeme wa hali ya kubadili, usambazaji wa umeme unaoweza kupangwa, na usambazaji wa umeme usiokatizwa. Zinaweza kujumuisha kidhibiti volteji, kibadilishaji masafa, betri, swichi, n.k. kwa kazi yao ya kudhibiti utoaji wa volteji kwa njia inayofaa.
Kuna tofauti gani kati ya Chanzo cha Nishati na Ugavi wa Nishati?
Chanzo cha Nguvu dhidi ya Ugavi wa Nishati |
|
| Chanzo cha nishati kina nishati ya kuzalisha aina nyingine ya nishati. Kwa mfano, nishati ya kinetic ya maji yanayotiririka hutumika kama chanzo cha kuzalisha umeme. | Ugavi wa umeme hutumika kutoa nishati kwenye vifaa vya umeme. Inaweza kubadilisha na kudhibiti pembejeo ya umeme ili kubadilisha sifa za pato la umeme. |
| Uzalishaji wa Nguvu | |
| Vyanzo vya nishati hutumika kubadilisha nishati. | Hakuna mabadiliko ya nishati ndani ya usambazaji wa nishati. |
| Fomu | |
| Hiki ni chanzo asilia. | Hiki ni kifaa kilichoundwa na mwanadamu. |
Muhtasari – Chanzo cha Nguvu dhidi ya Ugavi wa Nishati
Kuna vyanzo vya nishati ambavyo haviwezi kutumika moja kwa moja kwa shughuli za kila siku. Walakini, aina hizo za nishati zinaweza kubadilishwa kuwa fomu inayoweza kutumika kwa njia tofauti. Nishati inayogeuzwa ina vyanzo vya nishati au vyanzo vya nishati ambavyo hupitia michakato tofauti ili kutoa nishati inayoweza kutumika. Kinyume chake, vifaa vya umeme hutumiwa zaidi kutoa nguvu za umeme kwa vifaa, kuchukua nguvu ambayo ilitolewa kutoka kwa vyanzo vya nguvu. Hii ndio tofauti kuu kati ya chanzo cha nguvu na usambazaji wa umeme. Vifaa vya umeme vina utendakazi mbalimbali, kuwezesha mahitaji ya vifaa vya umeme na vya kielektroniki vilivyounganishwa.
