Какво е електричество и как се генерира и използва
Има някои изобретения, които са променили човешката цивилизация. Първото изобретение беше колелото, второто изобретение беше електричеството, третото изобретение беше телекомуникацията, а четвъртото изобретение беше компютърът. Ще обсъдим основните представления за електричеството. Всяка същина в тази вселена е направена от множество атоми и всеки атом има еднакъв брой отрицателни електрони и положителни протони.
Следователно можем да кажем, че всяка неутрална същина има еднакъв брой електрони и протони. Протоните са неподвижни и силно свързани с ядрото на атомите. Електроните също са свързани с атомите и кръжат около ядрото на различни нива. Но някои от електроните могат свободно да се движе или да излязат от своите орбити поради външни влияния. Тези свободни и лесно свързани електрони причиняват електричество.
В неутрално състояние, броят на електроните и протоните е еднакъв във всяко парче вещества. Но ако по някакъв начин броят на електроните в едно вещество стане повече от броя на протоните, веществото става отрицателно заредено, тъй като общият заряд на всеки електрон е отрицателен. Ако броят на електроните в едно вещество стане по-малък от броя на протоните, веществото става положително заредено.
Концентрацията на свободните електрони винаги се стреми да бъде равномерна. Това е единствената причина за електричеството. Нека обясним подробно. Ако два различно заредени проводими тела дойдат в контакт, електроните от тялото с по-голяма концентрация на електрони ще се преместят към тялото с по-ниска концентрация на електрони, за да уравновесят концентрацията на електрони в двете тела. Това движение на заряда (тъй като електроните са заредени частици) е електричество.
Свързаните термини в електричеството
Електрически заряд: Както казахме по-рано, броят на електроните и броят на протоните са равни в неутрално тяло. Количество отрицателен заряд и положителен заряд също са равни в неутрално тяло, тъй като електрически заряд на електрон и протон е числено равно, но техната полярност е противоположна. Но при каквато и да е причина, балансът между броя на електроните и протоните в тялото се разпределя, тялото става електрически заредено. Ако броят на електроните е по-голям от броя на протоните, тялото става отрицателно заредено, а количеството заряд зависи от броя на излишните електрони в тялото. По същия начин можем да обясним положителния заряд на тялото. Тук броят на електроните става по-малък от броя на протоните. Положителността на тялото зависи от разликата между протоните и електроните в тялото.
Електрически ток: Когато зарядът се движи от една точка до друга, за да се осигура равномерно разпределение на заряда, скоростта, с която зарядът се движи, се нарича електрически ток. Тази скорост в основата зависи от разликата между зареденото състояние на две точки и условията на пътя, през който зарядът се движи. Единицата за електрически ток е ампер и това е нищо друго освен кулон в секунда.
Електрически потенциал: Уровнят на зареденото състояние на тяло се нарича електрически потенциал. Когато тялото е заредено, то получава способността да извърши работа. Електрически потенциал е мярка за способността на заредено тяло да извърши работа. Токът, който се движи през проводник, е директно пропорционален на разликата в електрическия потенциал между двете краища на проводника. Електрическия потенциал може да се представи като разликата в нивото на водата в две резервоара, свързани с тръба. Скоростта, с която водата се движи от резервоара с по-високо ниво към резервоара с по-ниско ниво, зависи от разликата в нивата, а не от количеството вода, съхранено в резервоарите. По същия начин, електрическият ток между две тела зависи от потенциалната разлика между двете тела, а не от количеството заряд, съхранено в телата.
Електрическо поле: Винаги има сила между две почти съседни заредени тела. Силата може да бъде или привличаща, или отблъскваща, в зависимост от характера на заряда на двете тела. Когато заредено тяло влезе в близката зона на друго заредено тяло, силата се изпитва практически. Пространството, което обгръща заредено тяло, където друго заредено тяло може да изпита сила, се нарича електрическо поле на предходното тяло.
Посочените по-горе четири термина са основните параметри на електричеството.
Има три основни начина, по които обикновено произвеждаме електричество.
Електромеханичен процес: Когато проводник се движи в магнитно поле и проводникът разрязва полеви линии на магнитен поток, електричество се произвежда в проводника. Въз основа на този принцип работят всички електрически генератори като DC генератори, алтернатори и всички видове динами.
Електрохимичен процес: Във всички видове батерии електричество се произвежда благодарение на химични реакции. Тук химичната енергия се преобразува в електрическа енергия.
Твърдотелно производство на електричество: Това е най-модерният процес на производство на електричество. Тук свободни електрони и дупки се генерират в PN юнкция
