سؤال س: كيف تعمل المولدات الموجودة في السد على تحويل طاقة الوضع والطاقة الحركية للماء إلى طاقة كهربائية؟
الإجابة: تتحول طاقة وضع الماء إلى حركية تدير التوربين والمولد، فيتغير الفيض المغناطيسي وتتولد كهرباء بالحث.
خطوات الحل:
- **الخطوة 1 (المفهوم):** تعتمد فكرة عمل المولدات الكهربائية في السدود على مبدأ تحويل أشكال الطاقة من طاقة ميكانيكية (حركية) إلى طاقة كهربائية، وذلك بالاستفادة من ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي.
- **الخطوة 2 (التطبيق):** في السد، يتم تخزين الماء على ارتفاع عالٍ، مما يمنحه طاقة وضع كامنة. عندما يُسمح للماء بالتدفق من هذا الارتفاع، تتحول طاقة وضعه إلى طاقة حركية كبيرة. هذا التدفق القوي للماء يوجه نحو توربينات ضخمة، فيديرها بقوة. التوربينات بدورها متصلة بمولدات كهربائية. عندما تدور التوربينات، فإنها تدير أجزاء المولد (عادة ملفات أو مغناطيسات) داخل مجال مغناطيسي.
- **الخطوة 3 (النتيجة):** نتيجة لدوران أجزاء المولد داخل المجال المغناطيسي، يتغير الفيض المغناطيسي الذي يخترق ملفات المولد بشكل مستمر. ووفقاً لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، فإن هذا التغير في الفيض المغناطيسي يؤدي إلى توليد قوة دافعة كهربائية (تيار كهربائي) في الملفات. وهكذا، تتحول طاقة الوضع والطاقة الحركية للماء إلى طاقة كهربائية يمكن نقلها واستخدامها. إذن، الإجابة هي: **تتحول طاقة وضع الماء إلى حركية تدير التوربين والمولد، فيتغير الفيض المغناطيسي وتتولد كهرباء بالحث.**