Woher kommt elektrische Energie?

Der größte Teil der elektrischen Energie wird mit elektromechanischen Generatoren erzeugt. Diese Geräte wandeln Rotationsenergie in elektrische Energie um, indem sie über Kupferdrähte ein Magnetfeld induzieren. Die Energie zum Antreiben der Generatoren kann aus Wind oder Wasser stammen, oder die Turbinen können durch Dampfwärme aus nuklearen oder fossilen Brennstoffen angetrieben werden.

Ein Generator besteht normalerweise aus einem Stator, bei dem es sich um einen Eisenkern handelt, der mit elektrischen Drähten umwickelt ist, und einem Rotor oder einer rotierenden Komponente, die ein Magnetfeld erzeugt. Der Rotor kann Permanentmagnete verwenden oder er kann eine kleine Gleichstromladung verwenden, um ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen. Wenn sich der Rotor schnell dreht, bewegen sich Elektronen in den um den Stator gewickelten Drähten, wodurch ein elektrischer Strom entsteht. Die Stromstärke hängt davon ab, wie schnell sich der Rotor dreht.

Eine andere Art von elektrischer Energie, die keine elektromechanische Erzeugung verwendet, ist photovoltaische Solarenergie. Photovoltaik-Module bestehen aus einer Schicht aus speziell behandeltem Silizium, das beim Auftreffen von Sonnenlicht Elektronen verliert. Diese Elektronenbewegung baut ihren eigenen elektrischen Strom auf, wodurch Elektrizität ohne bewegliche Teile erzeugt wird. Die industrielle Solarstromerzeugung hingegen nutzt die Sonnenwärme, um Wasser zu kochen und wie bei anderen Stromerzeugungsmethoden mit einem Dampfturbinengenerator Strom zu erzeugen.