Hvad er Elektricitet, og hvordan Genereres og Bruges Elektricitet
Der er nogle opfindelser, der har ændret menneskehedens civilisation. Den første opfindelse var hjulet, den anden opfindelse var elektricitet, den tredje opfindelse var telekommunikation, og den fjerde opfindelse var computere. Vi vil diskutere den grundlæggende introduktion til elektricitet. Hver stof i universet er lavet af mange atomer, og hvert atom har samme antal negative elektroner og positive protoner.
Som resultat kan vi sige, at hver neutral stof har det samme antal elektroner og protoner i sig. Protonerne er uflyttelige og fast knyttet til kernen i atomerne. Elektroner er også bundet til atomerne og bevæger sig rundt om kernen på forskellige distinkte niveauer. Men nogle af elektronerne kan bevæge sig frit eller komme ud af deres bane på grund af eksterne indflydelser. Disse frie og løst knyttede elektroner forårsager elektricitet.
I neutral tilstand er antallet af elektroner og protoner det samme i ethvert stykke stof. Men hvis antallet af elektroner i et stof bliver mere end antallet af protoner, bliver stoffet negativt opladet, da nettoladen af hvert elektron er negativ. Hvis antallet af elektroner i et stof bliver mindre end antallet af protoner, bliver stoffet positivt opladet.
Koncentrationen af frie elektroner forsøger altid at være uniform. Dette er den eneste årsag til elektricitet. Lad os forklare i detaljer. Hvis to ulignende opladede lederkomponenter kommer i kontakt, vil elektronerne fra kroppen med højere elektronkoncentration flytte sig til kroppen med lavere elektronkoncentration for at balancere elektronkoncentrationen i begge kroppe. Denne ladningsbevægelse (da elektroner er opladede partikler) er elektricitet.
De relaterede termer i elektricitet
Elektrisk ladning: Som vi tidligere har fortalt, er antallet af elektroner og antallet af protoner ligeværdige i et neutralt legeme. Mængden af negativ ladning og positiv ladning er også ligeværdig i et neutralt legeme, da elektrisk ladning af et elektron og et proton numerisk er ligeværdig, men deres polaritet er modsat. Men hvis balance mellem antallet af elektroner og protoner i et legeme bliver forstyrret, bliver legemet elektrisk opladet. Hvis antallet af elektroner er større end antallet af protoner, bliver legemet negativt opladet, og mængden af ladning afhænger af antallet af overskydende elektroner i legemet. På samme måde kan vi forklare den positive ladning af et legeme. Her bliver antallet af elektroner mindre end antallet af protoner. Positiviteten af legemet afhænger af forskellen mellem protoner og elektroner i legemet.
Elektrisk strøm: Når ladning flytter sig fra ét punkt til et andet for at skabe en uniform ladningsfordeling, kaldes hastigheden, hvormed ladningen flytter sig, for elektrisk strøm. Denne hastighed afhænger primært af forskellen mellem de to punkters opladede tilstand og forholdene i vejen, gennem hvilken ladningen flytter sig. Enheden for elektrisk strøm er Ampere, og det er intet andet end coulomb per sekund.
Elektrisk potentiale: Niveauet af opladede tilstand for et legeme kaldes elektrisk potentiale. Når et legeme er opladet, får det evnen til at udføre arbejde. Elektrisk potentiale er målingen af evnen hos et opladt legeme til at udføre arbejde. Strømmen, der flytter sig gennem en leder, er direkte proportional med forskellen i elektrisk potentiale mellom de to ender af ledern. Det elektriske potentiale kunne visualiseres som forskellen i vandniveau mellem to vandtanker forbundet med en rørledning. Hastigheden, hvormed vand flytter sig fra tanken med højere niveau til tanken med lavere niveau, afhænger af niveauforskellen eller hovedforskellen i vandet i tankene, ikke af mængden af vand, der er lagret i tankene. Pålignende afhænger elektrisk strøm mellem to legemer af potentialets forskel mellem de to legemer, ikke af mængden af ladning, der er lagret i legemerne.
Elektrisk felt: Der er altid en kraft mellem to nærliggende opladede legemer. Kraften kan enten være tiltrækkende eller afgørende, afhængigt af naturen af de to legomers ladning. Når et opladt legeme indgår i nærhedszonen af et andet opladt legeme, opleves kraften praktisk. Rummet, der omgiver et opladt legeme, hvor et andet opladt legeme kan opleve en kraft, kaldes elektrisk felt af det foregående legeme.
De ovenfor nævnte fire termer er de hovedparametre i elektricitet.
Der er tre grundlæggende måder, hvorpå vi generelt producerer elektricitet.
Elektromekanisk proces: Når en leder bevæger sig i et magnetfelt og lederen klipper feltets fluxlinjer produceres elektricitet i lederen. Afhængigt af dette princip fungerer alle elektriske generatorer som DC-generatorer, alternatorer og alle typer dynamoer.
Elektrokemisk proces: I alle typer batterier produceres elektricitet på grund af kemiske reaktioner. Her konverteres kemisk energi til elektrisk energi.
Solid State Elektricitetsgenerering: Dette er den mest moderne proces for elektricitetsgenerering. Her genereres frie elektroner og huller ved en PN-forbindelse og fordelingen af ladningsbærere bliver ubalanceret over PN-forbindelsen, når forbindelsen udsættes for lys. Disse frie elektroner og huller og deres ubalancerede fordeling over forbindelsen forårsager elektricitet i en ekstern kreds. På denne princippet virker PV solceller.
