Bộ chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng năm 2024
|
Các vật thể nóng bức xạ ánh sáng dưới dạng photon vào môi trường xung quanh chúng. Các photon phát ra có thể được một tế bào quang điện thu nhận và chuyển đổi thành năng lượng điện hữu ích. Cách tiếp cận để chuyển đổi năng lượng này được gọi là nhiệt điện trường xa, hoặc FF-TPV, và đã được phát triển trong nhiều năm. Tuy nhiên, nó có mật độ năng lượng thấp và do đó yêu cầu nhiệt độ hoạt động của bộ phát cao. Nghiên cứu được thực hiện tại Đại học Michigan và được công bố trên tạp chí Nature Communications, chứng minh một cách tiếp cận mới, trong đó sự tách biệt giữa bộ phát và tế bào quang điện được giảm xuống mức quy mô nano, cho phép sản lượng điện lớn hơn nhiều so với những gì có thể với FF-TPV cho cùng nhiệt độ phát. Cách tiếp cận này, cho phép thu năng lượng bị giữ lại trong trường gần của bộ phát, được gọi là nhiệt điện trường gần hoặc NF-TPV và sử dụng các tế bào quang điện, được chế tạo tùy chỉnh và thiết kế bộ phát lý tưởng cho các điều kiện hoạt động gần trường. Tiến sĩ Mike Waits tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Quân đội của Bộ Chỉ huy Phát triển Khả năng Chiến đấu của Quân đội Hoa Kỳ cho biết: "Nếu thành công, trong tương lai TPV gần trường có thể đóng vai trò là nguồn năng lượng nhỏ gọn hơn và hiệu suất cao hơn cho Binh lính vì các thiết bị này có thể hoạt động ở nhiệt độ hoạt động thấp hơn TPV thông thường." Tiến sĩ Stephen Forrest, giáo sư kỹ thuật điện và máy tính, Đại học Michigan, cho biết: “Cơ chế này họat động bằng cách chế tạo các tế bào TPV màng mỏng với bề mặt siêu phẳng và có phản xạ mặt sau bằng kim loại. "Các photon phía trên vùng cấm của tế bào được hấp thụ hiệu quả trong chất bán dẫn dày micromet, trong khi các photon bên dưới vùng cấm được phản xạ trở lại bộ phát silicon và được tái chế." Nhóm nghiên cứu đã nuôi cấy tế bào quang điện indium gallium arsenide màng mỏng trên chất nền bán dẫn dày, sau đó bóc tách vùng hoạt động bán dẫn rất mỏng của tế bào và chuyển nó sang chất nền silicon. Tiến sĩ Pramod Reddy, giáo sư kỹ thuật cơ khí, Đại học Michigan cho biết: “Nhóm nghiên cứu đã đạt được sản lượng điện kỷ lục ~ 5 kW/m2, lớn hơn một bậc so với các hệ thống được báo cáo trong tài liệu." Điện năng chuyển hóa chủ yếu thành nhiệt năng trong hoạt động của các dụng cụ và thiết bị điện: A máy khoan, máy bơm nước, nồi cơm điện. B máy sấy tóc, máy bơm nước, máy khoan. C mỏ hàn, bàn là điện, máy xay sinh tố. D mỏ hàn, nồi cơm điện, bàn là điện. Chủ đề liên quan Một bếp điện ghi (220V- 1000W). Điện năng tiêu thụ của bếp khi sử dụng đúng hiệu điện thế định mức trong 2 giờ là Mắc một bóng đèn điện có ghi (220V – 100W) vào hiệu điện thế 220V. Biết đèn được sử dụng trung bình 4 giờ trong 1 ngày. Điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong 1 tháng (30 ngày) theo đơn vị kWh là Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở 80 và nhiệt lượng tỏa ra trong mỗi giây là 500J. Cường độ dòng điện qua bếp khi đó Khi đặt hai nam châm gần nhau thì chúng tương tác với nhau, các từ cực cùng tên thì Khi đặt hai nam châm gần nhau thì chúng tương tác với nhau, các từ cực khác tên thì Người ta dùng la bàn xác định hướng Bắc địa lí. Bộ phận chính của là bàn là A một thanh nam châm thẳng. Khi la bàn nằm cân bằng tại mọi vị trí trên Trái Đất thì Cực Bắc của nam châm chỉ về hướng A Đông địa lí, cực Nam của nam châm chỉ về hướng Tây địa lí. B Tây địa lí, cực Nam của nam châm chỉ về hướng Đông địa lí. C Nam địa lí, cực Nam của nam châm chỉ về hướng Bắc địa lí. D Bắc địa lí, cực Nam của nam châm chỉ về hướng Nam địa lí. Qui tắc nắm tay phải dùng để A xác định chiều của lực từ trong ống dây có dòng điện. B xác định chiều của lực điện từ. C xác định chiều của đường sức từ trong ống dây có dòng điện. D xác định chiều của dòng điện. Dây dẫn có dòng điện chạy qua chịu tác dụng của lực điện từ khi A dây dẫn đặt trong từ trường và không song song với đường sức từ. B dây dẫn đặt trong từ trường và song song với đường sức từ. C dây dẫn đặt ngoài từ trường và không song song với đường sức từ. D dây dẫn đặt ngoài từ trường và song song với đường sức từ. Theo quy tắc bàn tay trái thì ngón tay cái choãi ra chỉ A chiều của dòng điện chạy qua dây dẫn. B chiều của đường sức từ. C chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện chạy qua. D chiều của cực Bắc của kim nam châm đứng cân bằng trong từ trường. Cấu tạo của động cơ điện gồm có 2 bộ phận chính là A nam châm và bộ góp điện. B nam châm và khung dây dẫn. C khung dây dẫn và bộ góp điện. D khung dây dẫn và thanh quét. Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên A tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. B tác dụng của điện trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. C tác dụng của lực điện lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. D tác dụng của lực hấp dẫn lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. Nam châm vĩnh cửu có thể hút được Chọn phương án sai. Trong thí nghiệm Ơ – xtét, khi đặt dây dẫn song song với kim nam châm, cho dòng điện chạy qua dây dẫn thì A kim nam châm đứng yên không thay đổi. B có lực tác dụng lên kim nam châm. C lực tác dụng lên kim nam châm là lực từ. D kim nam châm bị lệch khỏi vị trí ban đầu. Cấu tạo của nam châm điện đơn giản gồm A một sợi dây dẫn điện quấn thành nhiều vòng ở giữa có lõi đồng. B một cuộn dây có dòng điện chạy qua, trong đó có một lõi nam châm. C một cuộn dây có dòng điện chạy qua, trong đó có một lõi sắt non. D một cuộn dây có dòng điện chạy qua, trong đó có một lõi thép. Lõi sắt trong nam châm điện có tác dụng A làm cho nam châm được chắc chắn. B làm giảm từ trường của ống dây. C làm nam châm bị nhiễm từ vĩnh viễn. D làm tăng tác dụng từ của ống dây. Muốn nam châm điện mất hết từ tính cần A ngắt dòng điện đi qua ống dây của nam châm. B thay lõi sắt non bằng lõi niken trong lòng ống dây. C lấy lõi sắt non ra khỏi lòng ống dây. D tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây. Một kim nam châm được đặt tự do trên trục thẳng đứng. Đưa nó đến các vị trí khác nhau xung quanh dây dẫn có dòng điện. Hiện tượng chứng tỏ tồn tại từ trường xung quanh dây dẫn này là kim nam châm A lệch khỏi hướng Nam - Bắc. B luôn chỉ hướng Nam- Bắc. Tại một điểm trên bàn làm việc, người ta thử đi thử lại vẫn thấy kim nam châm luôn nằm dọc theo một hướng xác định, không trùng với hướng Bắc - Nam. Vậy, không gian đặt kim nam châm |
