Què és l'electricitat i com es genera i s'utilitza l'electricitat
Hi ha algunes invencions que van canviar la civilització humana. La primera invenció va ser la roda, la segona invenció va ser l'electricitat, la tercera invenció va ser les telecomunicacions i la quarta invenció va ser l'ordinador. Parlem de la introducció bàsica de l'electricitat. Cada substància en aquest univers està formada per molts àtoms i cada àtom té el mateix nombre d'electrons negatius i protons positius.
Per tant, podem dir que cada substància neutral té el mateix nombre d'electrons i protons. Els protons són immòbils i estan fortement atats al nucli dels àtoms. Els electrons també estan atats als àtoms i orbiten al voltant del nucli a diferents nivells distints. Però alguns dels electrons poden moure's lliurement o sortir de la seva òrbita degut a influències externes. Aquests electrons lliures i també els electrons poc atats causen l'electricitat.
En condició neutral, el nombre d'electrons i protons és el mateix en qualsevol fragment de substància. Però si, per algun motiu, el nombre d'electrons en una substància esdevé més gran que el nombre de protons, la substància es carrega negativament ja que la càrrega neta de cada electró és negativa. Si el nombre d'electrons en una substància esdevé menor que el nombre de protons, la substància es carrega positivament.
La concentració d'electrons lliures sempre intenta ser uniforme. Aquest és el raonament únic de l'electricitat. Expliquem amb més detall. Si dos cossos conductors amb càrregues diferents entren en contacte, els electrons del cos amb major concentració d'electrons es mouren cap al cos amb menor concentració d'electrons per equilibrar la concentració d'electrons en tots dos cossos. Aquest moviment de càrrega (ja que els electrons són partícules carregades) és l'electricitat.
Termes relacionats amb l'electricitat
Càrrega elèctrica: Com hem dit anteriorment, el nombre d'electrons i el nombre de protons són iguals en un cos neutral. La quantitat de càrrega negativa i positiva també és igual en un cos neutral ja que la càrrega elèctrica d'un electró i un proton és numèricament igual però la seva polaritat és oposada. Però, per qualsevol raó, si l'equilibri entre el nombre d'electrons i protons en un cos es desplaça, el cos es carrega elèctricament. Si el nombre d'electrons és més gran que el de protons, el cos es carrega negativament i la quantitat de càrrega depèn del nombre d'electrons excedents en el cos. De la mateixa manera, podem explicar la càrrega positiva d'un cos. Aquí, el nombre d'electrons és menor que el de protons. La positivitat del cos depèn de la diferència entre protons i electrons en el cos.
Corrent elèctric: Quan la càrrega flueix d'un punt a un altre per fer una distribució uniforme de càrrega, la velocitat amb què la càrrega flueix s'anomena corrent elèctric. Aquesta taxa depèn principalment de la diferència entre la condició carregada de dos punts i les condicions de la via a través de la qual la càrrega flueix. La unitat de corrent elèctric és l'ampere i no és res més que coulombs per segon.
Potencial elèctric: El nivell de condició carregada d'un cos s'anomena potencial elèctric. Quan un cos està carregat, adquireix la capacitat de fer treball. El potencial elèctric és la mesura de la capacitat d'un cos carregat per fer treball. El corrent que flueix a través d'un conductor és directament proporcional a la diferència de potencial elèctric entre els dos extrems del conductor. El potencial elèctric es pot visualitzar com la diferència de nivell d'aigua en dues dipòsits d'aigua connectats amb una tuberia. La velocitat de l'aigua que flueix del dipòsit més alt al més baix depèn de la diferència de nivell o diferència de cabal de l'aigua en els dipòsits, no de la quantitat d'aigua emmagatzemada en els dipòsits. De la mateixa manera, el corrent elèctric entre dos cossos depèn de la diferència de potencial entre dos cossos, no de la quantitat de càrrega emmagatzemada en els cossos.
Camp elèctric: Hi ha sempre una força entre dos cossos carregats col·locats a prop. La força pot ser atractiva o repulsiva, depenent de la naturalesa de la càrrega dels dos cossos. Quan un cos carregat entra en la zona propera d'un altre cos carregat, la força es experimenta pràcticament. L'espai que envolta un cos carregat on un altre cos carregat pot experimentar una força s'anomena camp elèctric del cos anterior.
Aquests quatre termes mencionats anteriorment són els paràmetres principals de l'electricitat.
Hi ha tres maneres bàsiques pel qual generalment produïm electricitat.
Procés eletromecànic: Quan un conductor es mou en un camp magnètic i el conductor talla les línies de flux, s'produceix electricitat en el conductor. Segons aquest principi, funcionen tots els generadors elèctrics, com ara els generadors de corrent contínua, els alternadors i tots tipus de dinamos.
Procés electroquímic: En totes les tipologies de bateria, s'produceix electricitat degut a reaccions químiques. Aquí, l'energia química es converteix en energia elèctrica.
Generació d'electricitat en estat sòlid: Aquest és el procés més modern de generació d'electricitat. Aquí, es generen electrons lliures i forats en una unió PN i la distribució de portadors de càrrega es desequilibra a través de la unió PN quan la unió està exposada a la llum. Aquests electrons lliures i forats i la seva distribució desequilibrada a través de la unió causen electricitat en un circuit extern. Segons aquest principi, funcionen les cel·les fotovoltàiques.
