باتری تیسفون افتخار امپراتوران اشکانی



 


باتری تیسفون افتخار امپراتوران اشکانی (+عکس)



باتری تیسفون در سال ۱۳۳۰ خورشیدی، باستان شناس آلمانی ویلهلم کونیک و همکارانش در نزدیکی تیسفون ابزارهایی از دوران اشکانیان راافتند.
پس از بررسی معلوم شد که این ابزارها پیل‌های الکتریکی هستند که به دست ایرانیان در دوران اشکانیان ساخته شده و به کار برده می‌شده‌اند.
 او این پیل‌های تیسفون را Bagdad Battery نامید.
 
اکتشاف این اختراع ایرانیان به اندازه‌ای تعجب و شگفتی جهانیان را بر انگیخت که حتی برخی از دانشمندان اروپایی و امریکایی این اختراع ایرانیان را به موجودات فضایی و ساکنان فراهوشمند سیارات دیگر که با بشقاب‌های پرنده و کشتی‌های فضایی به زمین آمده‌ بودند، نسبت دادند، و آن را فراتر از دانش اندیشمندان و پژوهشگران ایرانی دانستند.
 برای ایشان پذیرفتنی نبود که ایرانیان ۱۵۰۰ سال پیش از گالوای ایتالیایی (۱۷۸۶ میلادی) پیل الکتریکی را اختراع نموده باشند. 
 
باتری تیسفون 

یونانیان و مصریان با الکتریسیته ساکن آشنایی داشتند.
پارتیها (اشکانیان) در تیسفون در فاصله سالهای ۲۵۰ق.م تا ۲۲۴ پ.م. باتری الکتریکی ساختند.
شرکت جنرال الکتریک این باتریها را شبیه سازی کرده است 
 
باتری تیسفون

۲۰۰۰ سال پیش از اینکه کنت ولتا الکترودهای مشهور خود را به پای قورباغه متصل کند، باتری الکتریکی مورد استفاده پارتیان (اشکانیان) بوده. این باتریها به باتری‌های تیسفون مشهورند.
با روش “تعیین عمر کربنی (Radiocarbon dating)” دریافتند که قدمت این پیل‌ها به 200 پ.م. می‌رسد.
 این پیلها دارای بدنه بیرونی از جنس ارتن ور بوده که حاوی میله ای آهنی است و به وسیله بخشی از بدنه مسی (میله آهنی درون استوانه مسی) ایزوله شده است.
 زمانی که درون محفظه با محلولی الکترولیت مانند آبلیمو پر شود، این وسیله جریان الکتریکی خفیفی تولید می‌کند. آزمایش‌های بعدی نشان داد که این وسیله ممکن است برای آبکاری جواهرات به کار می‌رفته
 
در سال ۱۹۳۸ باستان شناس آلمانی ویلهلم کونیگ که در آن زمان اداره موزه تیسفون را به عهده داشت، در زیر زمین این موزه به جعبه ای برخورد که شیئ (اشیا) عجیبی در خود داشت.
او پس از تحقیقاتی به این نتیجه رسید که این وسیله شبیهک باتری مدرن است.
 او در مقاله ای این مطلب را منتشر کرد و از این وسیله با عنوان باتری باستانیاد کرد که برای آبکاری و انتقال لایه ای از طلاا نقره از سطحی به سطح دیگر به کار می‌رفته.
 
وی همچنین این تئوری را مطرح کرد که احتمالا با اتصال چند باتری باستانی قادر بودند که (ولتاژ) خروجی بیشتری تولید کنند. ویلارد گری (Willard Gray)،ک مهندس برق شرکت جنرال الکتریک در ایالت ماساچوست، پس از مطالعه مقاله کونیگ تصمیم گرفت این باتری را بازسازی کند.
 زمانی که او درون کوزه سفالین را با آب انگور، سرکها محلول سولفات مس پر کرد موفق به تولید ولتاژ حدود 1.5 تا 2 ولت شد.
در 1978 دکتر اگبرشت مصر شناس مشهور نمونه ای از باتریهای تیسفون را بازسازی کرد و آن را با آب انگور پر نمود و توانست ولتاژ 0.87 ولت تولید کند که از آن برای طلاکاریک پیکره نقره ای استفاده کرد.
 او از این آزمایش نتیجه گرفت که بسیاری از اشیای باستانی که در موزه‌ها به عنوان طلا در نظر گرفته می‌شوند ممکن است نقره‌هایی باشند که آب طلا داده شده اند.
 
 نمونه‌های بیشتری از این باتری‌های باستانی در سال 1999 توسط دانشجویان دکتر Marjorie Senechal، استاد ریاضیات و تاریخ علم در Smith College ماساچوست، ساخته شد.
آنها با پر کردن کوزه آن با سرکه قادر به تولید ولتاژ 1.1 ولت بودند.
علاوه بر تئوری استفاده از این باتریها برای آبکاری فلزات، تئوری‌های دیگری مبنی بر استفاده پزشکیا موارد دیگر داده شده ایرانیان از این پیل‌های الکتریکی جریان برق تولید می‌کردند و از آن برای آبکاری اشیا زینتی سود می‌جستند.
 اما در پهنه دریانوردی ایرانیان از این اختراع جهت آبکاری ابزارهای آهنی در کشتی و جلوگیری از زنگ زدن و تخریب آنها استفاده می‌کردند.
 
 
گردآوری: گروه فرهنگ و هنر سیمرغ

مسابقات ازمایشگاهی فیزیک استان قزوین

سئوالهای طراحی و عملی:

طراحی آزمایش ( 10 امتیاز)                                                          وقت : 20 دقیقه

             کد دانش آموز : .....................                           

1 – با وسایل زیر آزمایشی طراحی کنید که توسط آن بتوان نیروی دافعه ی بین دو آهنربای حلقه ای را به دست آورد .

دو عدد آهنربای حلقه ای – ترازو – میله ی متصل به پایه

 

2- با وسایل زیر، آزمایشی طراحی کنید که توسط آن بتوان ظرفیت گرمایی مولی در حجم ثابت یک گاز نامشخص را تعیین کرد.

استوانه ی مدرج عایق بندی شده – فشارسنج – دماسنج – گرم کن الکتریکی با توان معلوم – کرونومتر (ساعت)

 

 

آزمایش شماره  1  ( 15 امتیاز)                                                        وقت : 15 دقیقه

          کد دانش آموز : .....................                            

- با استفاده از وسایل روی میز ، آزمایشی طراحی و اجرا کنید که به کمک آن ضریب شکست تیغه ی داده شده را بدست آورید.

(روش کار و محاسبات لازم را در همین برگه یادداشت نمایید )

 

 

 

 

 

آزمایش شماره 2    ( 15 امتیاز)                                                          وقت : 15 دقیقه

           کد دانش آموز : .....................                       

- با استفاده از وسایل روی میز، آزمایشی طراحی و اجرا کنید که به کمک آن چگالی مایع داده شده را بدست آورید. (چگالی آب 1 گرم بر سانتی متر مکعب )

(روش کار و محاسبات لازم را در همین برگه یادداشت نمایید )

 

آزمایش شماره  3  ( 15 امتیاز)                                                      وقت : 15 دقیقه

                کد دانش آموز : ..................                               

- با استفاده از وسایلی که در اختیارشما قرار گرفته آزمایشی طراحی و ضریب سختی فنر (ثابت فنر ) داده شده را محاسبه کنید .

1- آزمایش را حداقل سه بار با سه وزنه مختلف انجام داده و جدول زیر را تکمیل کنید :

 

K (      )

 X (      )∆

F (      )

M (      )

ردیف

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

2- نمودار F - ∆X را روی کاغذ میلیمتری رسم کنید.اطلاعات لازم را از آن استخراج کنید.

 

 

 

آزمایش شماره  4 ( 15 امتیاز)                                                       وقت : 15 دقیقه

                 کد دانش آموز : .....................                                 

-         با استفاده از وسایل روی میز، مداری طراحی کنید و به کمک آن مقاومت درونی باتری داده شده را بدست آورید.

-         دقت وسایل اندازه گیری وعوامل خطا را در این آزمایش بیان کنید.

(نتایج به دست آمده و محاسبات خود را در همین برگه یادداشت کنید )

 

 


 

سئوالات آزمون کتبی:

1- صفحه ی کدری، وسط فاصله ی بین یک چشمه ی نور نقطه ای و یک دیوار موازی با آن صفحه قرار دارد و سایه ی آن روی دیوار تشکیل شده است. نسبت مساحت سایه به مساحت صفحه کدام است؟

                    الف) 1                ب) 2                  ج) 3                د) 4

2- در یک آینه ی تخت، زاویه ای که پرتو تابش با سطح آینه می سازد برابر با زاویه ای است که با پرتو بازتاب می سازد. زاویه ی تابش چند درجه است؟

 

  الف) 70               ب) 60                ج) 50               د)30

3- فاصله ی کانونی آینه ی مقعر است. اگر جسم را در فاصله ی  از آن قرار دهیم تصویر ...... و در فاصله ی ......سانتی متری از آینه تشکیل می شود.

   الف) حقیقی , 24        ب) مجازی , 24        ج) حقیقی , 36           د) مجازی , 36

4- فاصله ی جسم از تصویرش در یک آینه ی محدب،  و طول جسم سه برابر طول تصویر است . فاصله ی کانونی آینه چند سانتی متر است؟

     الف) 6              ب) 12               ج) 18               د) 24

5- یک دسته پرتو نور تک رنگ با زاویه ی تابش 45 درجه از هوا به محیط غلیظی به ضریب شکست  می تابد این دسته پرتو موقع ورود به این محیط چند درجه از راستای اولیه اش منحرف می شود؟

     الف) صفر            ب) 15               ج) 30             د) 45

6- فاصله ی یک جسم از عدسی واگرایی، 4 برابر فاصله ی کانونی عدسی است. در این صورت طول جسم چند برابر طول تصویر است؟

    الف) 2                 ب) 3                  ج) 4              د) 5

7- اگر برایند دو نیروی 25 N=  Fو=50 N  Fبر نیروی کوچکتر عمود باشد بزرگی بر آیند آنها چند نیوتن است ؟

    الف)  100         ب)  50           ج)  50               د) 25

8- پیمانه ای به حجم 4 سانتی متر مکعب داریم کدامیک از اعداد زیر میتواند نتیجه ی اندازه گیری با این پیمانه بر حسب سانتی متر مکعب باشد ؟

    الف) 17               ب) 20               ج) 5/21             د) 25

9- با یک خط کش میلیمتری طول جسمی را اندازه گرفته ایم کدام عدد درست است ؟

    الف)m 02/0         ب) 2 cm            ج)   2/4 cm     د) 2/40 cm

10- یک جعبه ی خالی تحت اثر نیروی خالص F شتاب 5/1 متر بر مجذور ثانیه می گیرد وقتی آجری درون این جعبه قرار دهیم جعبه و آجر تحت اثر همان نیروی F شتاب 5/0 متر بر مجذور ثانیه میگیرند.جرم آجر چند برابر جرم جعبه است ؟

    الف) 5/1               ب) 2               ج) 3               د) 4

11- جسمی با سرعت 4 متر بر ثانیه روی سطح افقی به حرکت در می آید اگر ضریب اصطکاک جسم با سطح 5/0 باشد چند ثانیه طول می کشد تا جسم متوقف شود ؟

    الف) 8/0             ب) 2                ج) 4/0             د) 4

12- اگر برایند نیرو های وارد بر یک ماشین دو برابر و سرعت آن نیز دو برابر شود توان آن :

    الف) ثابت می ماند      ب) چهار برابر می شود      ج) دو برابر می شود      د) نصف می شود

13- ابعاد یک جسم به ترتیب 4 و 5 و 10 سانتی متر است این جسم را از بزرگترین سطح و کوچکترین سطح روی سطح افق قرار می دهیم . اختلاف فشاری که جسم در این دو حالت ایجاد کرده  پاسکال است . جرم جسم چند کیلو گرم است ؟

    الف) 10                  ب) 20                ج) 15                د) 40

14- در یک ظرف به شکل استوانه مقداری آب 20 درجه ی سانتی گراد وجود دارد اگر دمای آب به 50 درجه ی سانتی گراد برسد و انبساط ظرف ناچیز باشد فشار وارد بر کف ظرف و ارتفاع آب به ترتیب چه تغییری میکند :

   الف) زیاد - زیاد         ب) ثابت – ثابت         ج) کم – زیاد             د) ثابت – زیاد

15-   گرم آب 20 درجه ی سانتی گراد را با  گرم آب 80 درجه ی سانتی گراد مخلوط می کنیم. 120 گرم آب 35 درجه ی سلسیوس داریم .  و  به ترتیب چند گرم هستند ؟

     الف) 30 و 90          ب) 90 و 30           ج) 40 و 80           د) 80 و 40

16- جسم A  به جسم B گرما می دهد کدام کمیت A  بیشتر از B است ؟

 

  الف) ظرفیت گرمایی                                 ب) گرمای ویژه                                                                     ج) انرزی جنبشی متوسط مولکول ها                د) رسانایی گرمایی

17- فشار گازی 4 اتمسفر و دمای آن 27 درجه ی سانتی گراد است دمای گاز را به 87 درجه ی سانتی گراد می رسانیم حجم آن 2/1 حالت اول می شود. فشار گاز این حالت چند اتمسفر است ؟

     الف) 2                 ب) 3                 ج) 4                   د) 5

18- انرژی درونی مقدار معینی از یک گاز کامل فقط تابع .................است.

     الف) چگالی                  ب) دما               ج) فشار              د) حجم

19- دو بار نقطه ای مثبت به فاصله ی 5 سانتی متر از هم قرار دارند. اگر آنها را به اندازه ی 3 سانتی متر به هم نزدیک کنیم نیروی دافعه ی بین آنها نسبت به حالت اول چند برابر می شود ؟

     الف)                   ب)                    ج)                  د)

20- میدان الکتریکی در وسط فاصله ی دوبار نقطه ای غیر هم نام با اندازه یکسان ، مقدار معینی است . اگر اندازه ی یکی از بارها را دو برابر کنیم میدان حاصل در همان نقطه چند برابر حالت اول می شود؟

     الف) 5                 ب) 3                   ج) 5/2                   د) 5/1

21- دو کره ی فلزی به شعاع های 5 و 8 سانتی متر روی پایه های عایق قرار دارند اگر به کره ی کوچکتر 5 میکرو کولن الکتریسیته بدهیم ، به کره ی بزرگتر چند میکرو کولن الکتریسیته باید داد تا چگالی سطحی بار الکتریکی آنها باهم برابر شود ؟ 

     الف) 5               ب) 8               ج) 8/12                 د)  

22- سه خازن به ظرفیت 4 و 5 و 6 میکرو فاراد و یک منبع اختلاف پتانسیل 100 ولت در اختیار داریم با اتصال مناسب خازنها بیشترین انرژی ذخیره شده چند میلی ژول است ؟

     الف) 6/16         ب) 18             ج) 75            د) 100 

23- دمای یک رسانای الکتریکی چند کلوین افزایش یابد تا مقاومت الکتریکی آن %10 افزایش یابد ؟ (ضریب دمایی مقاومت ویژه ی رسانا 004/0 یک بر کلوین است)

     الف) 5/12                ب) 25               ج) 50                 د) 100

24- مداری شامل چند لامپ مواز ی و یک باتری است . هر قدر تعداد لامپ ها بیشتر باشد کدام کمیت افزایش می یابد؟

     الف) افت پتانسیل در باتری                      ب) اختلاف پتانسیل دو سر باتری

     ج) نیروی محرکه ی باتری                     د) توان مصرفی هر لامپ

25- دو لامپ 100 وات و 200 ولتی را به طور سری به هم بسته به برق شهر وصل می کنیم ، با فرض آنکه مقاومت الکتریکی لامپ ها ثابت بماند. مجموع توان مصرفی دو لامپ چند وات خواهد بود ؟ (ولتاژ برق شهر 220 ولت است)

     الف) 25               ب) 50               ج) 5/60               د) 200

26- در کدام مورد میدان مغناطیسی بی اثر است؟

     الف) بار الکتریکی متحرک                  ب) بار الکتریکی ساکن

     ج) آهنربای دائمی متحرک                  د) آهنربای دائمی ساکن

27- سیمی به طول 157 سانتی متر را به صورت سیم پیچ مسطحی به شعاع  5 cm در می آوریم اگر جریان 2A  از آن عبور کند میدان مغناطیسی در مرکز سیم پیچ تقریبا چند تسلا است؟

     الف)                ب)            ج)             د)

28- اگر سیم راست و بلندی به طور افقی کشیده شده و جریان الکتریکی در آن به سمت شرق باشد جهت میدان مغناطیسی حاصل از آن در نقطه ای واقع در بالای سیم به کدام سمت است؟

     الف) جنوب              ب) شمال             ج) شرق              د) غرب

29-      معادل کدام گزینه است؟

     الف) وبر               ب) فاراد              ج) هانری                  د) تسلا

30- جریان متناوب جریانی است که :

     الف) شدت آن بر حسب زمان تابعی سینوسی است           ب) شدت آن ثابت است

    ج) شدت آن متغیر است                                          د) اختلاف پتانسیل آن متغیر است

 

 

موسسه بین‌المللی فیزیک و شیمی سالوی (Solvay) در سال 1912 در بروکسل بلژیک و پس از برگزاری نخستین کنفرانس بین‌المللی سالوی در 1911 تاسیس شد. این موسسه در نیمه اول قرن بیستم بسیار مشهور بود و کنفرانس‌های بین‌المللی آن که هر چند سال یک‌بار برگزار می‌شد، شاهد دستاوردهای بسیار بزرگی بود.

مشهورترین این کنفرانس‌ها، پنجمین کنفرانس سالوی بود که در اکتبر 1927 / مهر 1306 با موضوع الکترون‌ها و پروتون‌ها برگزار شد. از 29 نفر فیزیک‌دان حاضر در کنفرانس، 17 نفر برنده جایزه نوبل شده بودند (یا در سال‌های بعد از کنفرانس برنده این جایزه شدند). موضوع این کنفرانس، بحث و بررسی در مورد نظریه کوانتومی بود که به‌تازگی ارایه شده بود و اصل عدم‌قطعیت هایزنبرگ به موضوع بحث داغ بین آلبرت اینشتین و نیلز بوهر تبدیل شده بود. اینشتین می‌گفت «خدا تاس نمی‌اندازد» و نیلز بوهر جواب می‌داد: «بس کن! به خدا نگو که چه‌کار کند». 

حاضران در عکس، از راست به چپ
ردیف سوم (ایستاده): لئون بریلوئین - رالف فاولر - ورنر هایزنبرگ (نوبل فیزیک 1932) - ولفگانگ پائولی (نوبل فیزیک 1945) - ژولز امیل ورشافلت - اروین شرودینگر (نوبل فیزیک 1933)- تئوفیل دی‌داندر-ادوارد هرزن - پل اهرنفست- امیل هنریوت- آگوست پیکارد

ردیف دوم: نیلز بوهر (نوبل فیزیک 1922) - مکس بورن (نوبل فیزیک 1954) - لوییس دی‌بروگلی (نوبل فیزیک 1929) - آرتور کامپتون (نوبل فیزیک 1927) - پل دیراک (نوبل فیزیک 1933) - هنریک کرامرز - ویلیام براگ (نوبل فیزیک 1915) - مارتین نادسن - پیتر دبیه (نوبل شیمی 1936)

ردیف اول: اوون ریچاردسون (نوبل فیزیک 1928) - چارلز ویلسون (نوبل فیزیک 1927) - چارلز گویه - پل لانگه‌وین - آلبرت اینشتین (نوبل فیزیک 1921) - هنریک لورنتز (نوبل فیزیک 1902) - ماری کوری (نوبل فیزیک 1903 و نوبل شیمی 1911) - مکس پلانک (نوبل فیزیک 1918) - اروینگ لنگ‌مویر (نوبل شیمی 1932)

منبع:خبرآنلاین

چرا میدان مغناطیسی زمین عوض می شود؟

هسته زمین از آهن و نیكل تشكیل شده كه بخش عمده ای از انها به حالت گداخته وجود دارد این مایع فلزی پیوسته در جنبش است و این جنبش به نحوی جریانهای الكتریكی به وجود می اورند كه میدان مغناطیسی زمین را ایجاد می كنند.
میدان مغناطیسی یا آهنربایی كره زمین در حال ضعیف شدن است. اگر این كاهش در شدت میدان با همین اهنگ به پیش رود ظرف ۱۲۰۰ سال آینده قطب نماهای سراسر دنیا از كار خواهند افتاد تا مدتی به طرف همه جا ولی در واقع هیچ جا منحرف خواهند شد. سپس به آهستگی پس از گذشت دهها یا صدها سال بار دیگر همراستا خواهند شد اما این بار به سمت جنوب.
نتیجه این می شود كه میدان مغناطیسی زمین وارونه خواهد شد این اتفاق پیشتر نیز بارها روی داده است. زمین شناسان در سنگ های مغناطیسی چندین میلیون ساله قراینی یافته اند كه این را تایید می كند. روشن است كه این پدیده بیانگر مطلب بسیار مهمی درباره هسته درونی زمین است.اما پرسش اینجاست كه این مطلب مهم چیست؟

هسته زمین از آهن و نیكل تشكیل شده كه بخش عمده ای از انها به حالت گداخته وجود دارد این مایع فلزی پیوسته در جنبش است و این جنبش به نحوی جریانهای الكتریكی به وجود می اورند كه میدان مغناطیسی زمین را ایجاد می كنند. جزئیات این فعالیت فلزی گداخته و تغییراتی كه در میدان مغناطیسی زمین بوجود می اورد هنوز روشن نشده است برخی از سرنخ هایی كه درباره رویدادهای درون زمین در اختیار داریم از بررسی ساختار بیرونی این میدان بسیار گسترده بدست آمده اند این میدان زمین را در محاصره خود دارد و تا صدها هزار كیلومتر در فضا ادامه دارد. میدان مغناطیسی را می توان به صورت مجموعه ای از خط های فرضی تصور كرد كه در فضا از قطب جنوب در جنوبگان تا قطب شمال در كانادا قوس می زند و سپس در درون هسته زمین ادامه می یابد تا بار دیگر از قطب جنوب سر در آورد.
میدان مغناطیسی زمین همواره نابسامان است. قطب های مغناطیسی زمین ۱۱ درجه با قطب های جغرافیایی زمین فاصله دارند در این میدان پیچش ها و خمیدگی هایی وجود دارد كه در آن نواحی ممكن است جهت عقربه قطب نما حتی تا ۲۰ درجه از شمال حقیقی فاصله داشته باشد. دریانوردان این نواحی را از قرن یازدهم هجری تا كنون نقشه برداری كرده اندتا مبادا قطب نماهایشان آنان را از مسیر واقعی منحرف كند. از روی نوشته های آنان در میابیم كه شدت میدان مغناطیسی زمین افت و خیز بسیار زیادی دارد.و سالانه در حدود ۲۰ كیلومتر به طرف غرب جابجا می شود در نظر دانشمندان امروزی این بدان معناست كه مایع گداخته هسته زمین با سرعتی در حدود نیم میلیمتر در ثانیه در حركت است. یعنی در روز تقریبا مسافتی برابر نصف طول زمین فوتبال را می پیماید. زمین فیزیكدانان در مقیاس گسترده تر با بررسی مغناطیس هایی كه در گدازه های منجمد باستانی محبوس شده اند ردپای میدان مغناطیسی زمین را ۳۰ تا ۵۰ میلیون سال گذشته دنیبال كرده اند همچنانكه سنگ ها گداخته می شوند اتم های آهن موجود در آنها تمایل می یابند با راستای میدان مغناطیسی ان دوره همراستا شوند. این مدارك نشان می دهد كه در گذشته میدان مغناطیسی زمین در فاصله های زمانی نامعین از ۳۰ هزار سال گذشته تا ۱ میلیون سال وارونه شده است. میدان از این رو به آن رو می شود. یعنی در مدت نزدیك به ۱۰۰ هزار سال ضعیف می شود و سپس در جهت دیگر افزایش می یابد.
بسیاری از زمین شناسان كه درباره علت وارون شدن ها بررسی می كنند اكنون معنقدند كه میدان مغناطیسی ضعیفی كه بر سطح زمین می سنجیم ( آن قدر ضعیف كه آهنربای نعلی شكل اسباب بازی هم ۱۰۰ برابر از آن نیرومند است) تنها مشتی از خروار است. بخش عمده از فعالیت مغناطیسی زمین در هسته آهنی و نیكلی آن صورت می گیرد برابر مقبول ترین توضیحی كه برای این مساله ارائه شده و به نظریه دینامو معروف است بخشی از میدان كه در هسته زمین امتداد دارد در مایع باردار و گداخته آن محبوس شده و با چرخش زمین كشیده می شود. درنتیجه به طور مستقیم از هسته نمی گذرد بلكه بارها دور هسته پیچیده می شود تا مانند دسته ای از كش های محكم تشكیل خطوط شار نیرومندی را بدهد.
بنابر این نظریه جریان همرفتی فلز گداخته كه از اعماق هسته بالا می آید حلقه های كوچكی از این ماده مغناطیسی دور هم پیچیده را به سطح می راند كه از اینجا به فضا امتداد می یابند و تشكیل میدان آشنایی را می دهد كه می سنجیم. سپس یك بار دیگر به درون هسته شیرجه می روند و سخت دور هسته پیچیده می شوند بدین ترتیب میدان خود را نگه می دارند. در این فرضیه درباره اینكه چه چیزی ممكن است باعث وارونه شدن میدان شود چنین استدلال می شود كه طبیعت غیر قابل پیش بینی جریان همرفتی كه نقش دارد.
اگر در یك نقطه چند حلقه بیشتر از نقطه دیگر جمع شود ذره های میدان كه به سطح می رانند در جهت مخالف حلقه می زنند. احتمال دیگر آن است كه این وارونه شدن ها به هیچ وجه كاتوره ای و تصادفی نیست. و اگر اطلاعات كافی داشتیم می توانستیم آن ها را پیش گویی كنیم و شاید بر همكنش های الكترومغناطیسی مایع جوشان درون زمین چندان پیچیده اند كه وارونگی تصادفی به نظر می رسد اگر چنین باشد شاید روزی دانشمندان بتوانند به ما بگویند كه وارونگی بعدی چه هنگام رخ می دهد اما اكنون تنها كاری كه می توانیم بكنیم این است كه قطب نماهایمان را تماشا كنیم و حدس بزنیم در دل گداخته زمین چه می گذرد.

سلول خورشیدی ایده آل

سلول خورشیدی یا سلول فتو ولتاییک انرژی نور خورشید را به الکتریسته تبدیل می نماید و یک وسیله تولید الکتریسیته ارزان قیمت و دوست محیط زیست است برای تولید انرژی الکتریکی لازم نیست حتما هوا آفتابی باشد. و حتی در هوای ابری هم می توانید از آن برای مصارف خانگی خود استفاده نمایید. معمولا این سیستم با یک سری باتری و یک سیستم هوشمند عرضه می شود تا زمانیکه مصرف برق شما پایین است باتری ها شارژ شوند و زمانیکه مصرف افزایش می یابد به کمک باتری تمام یا قسمتی از انرژی الکتریکی شما تامین می شود البته این سیستم یا سلول های خورشیدی خانگی فعلا به صورت مکمل منبع برق قابل استفاده است ولی محققان در حال کار بر روی نوعی سلول خورشیدی هستند که بیشرین راندمان را داشته باشند و بتوانند بیش از اینها کاربردی باشند.

سلول خورشیدی ایده آل می تواند بیشترین انرژی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل نماید. اگر بتوان چنین سلول خورشیدی ساخت انرژی خورشید تبدیل به یکی از ارزان ترین و مقرون به صرفه ترین منابع انرژی در برابر منابع فسیلی و سنتی می شود. در حال حاضر سلول های خورشیدی فقط درصدی از انرژی را به الکتریسیته تبدیل می نمایند و بقیه آن به صورت گرما تلف می شود حال اگر بتوان این گرما را هم به انرژی الکتریکی تبدیل کرد در حقیقت راندمان سلول های خورشیدی افزایش یافته است. دپارتمان انرژی ایالات متحده بر روی تحقیقاتی سرمایه گذاری کرده است تا این مهم را به حقیقت تبدیل نماید.

 

چقدر از انرژی خورشید مورد استفاده قرار نمی گیرد

در حقیقت فقط در حدود ۳۱ درصد از انرژی خورشید توسط سلول خورشیدی به الکتریسیته تبدیل می شود. بقیه انرژی قابل کنترل نیست چون به صورت گرما در الکترون ها تلف می شود به این پدیده در الکترونیک الکترون های داغ می گویند و این انرژی به سرعت تلف می شود چون الکترون ها خیلی سریع خنک می شوند. و هدف از ساخت سلول خورشیدی ایده آل جذب تقریبا تمام این انرژی تلف شده است.

استفاده از الکترون های داغ

همانطور که گفته شد بیش از نیمی از انرژی خورشید به صورت گرما تلف می شود حال برای جلوگیری از این روند در مرحله نخست باید سرعت سرد شدن الکترون های داغ را کاهش دهیم. در مرحله دوم باید انرژی این الکترون های داغ را قبل از اینکه تبدیل به گرما شود و از دست رود گرفته و تبدیل به الکتریسیته نماییم. و در نهایت با رسانایی که مقاومت الکتریکی بسیار پایینی دارد ( تلفات انرژی بسیار کم ) انرژی را از آنجا خارج نماییم.

 

نانو کریستال ها - ذره های کوانتم

ذره های کوانتم  در انتقال الکترون های داغ نقشی محوری ایفا می نمایند. تحقیقات نشان داده است که الکترون های داغ می توانند به کمک پابه های تحریک شده با نور نانو کریستال به الکترون های رسانای دی اکسید تیتانیوم انتقال یابند. هدف از این کار این است که سیمی با بیشترین رسانایی داشته باشیم تا بتوانیم با بیشترین سرعت ممکن الکترون های داغ را از سلول های خورشیدی دور نماییم قبل از اینکه با از دست دادن حرارت انرژی آنها تلف شود.

 

انرژی خورشید بهترین منبع انرژی

با توجه به تحلیل رفتن تدریجی منابع فسیلی و محدودیت هایی که برای ما از جهت آلایندگی و محیط زیست ایجاد می نمایند و منبع انرژی که دوست محیط زیست است می توانیم بگویم که چشم و چراغ منابع آینده انرژی خورشید است. انرژی خورشید معمول ترین و بهینه ترین منبع انرژی خواهد بود. این تحقیقات قدمی مهم در دستیابی به سلول خورشیدی ایده آل است.

تحقیق و ترجمه: علی یزدی مقدم

منبع سیبها:یاد بگیر دات کام