Qu'est-ce que l'électricité et comment l'électricité est générée et utilisée
Il y a certaines inventions qui ont changé la civilisation humaine. La première invention fut la roue, la seconde invention fut l'électricité, la troisième invention fut les télécommunications, et la quatrième invention fut l'ordinateur. Nous allons discuter de l'introduction de base de l'électricité. Chaque substance dans cet univers est composée de nombreux atomes et chaque atome a le même nombre d'électrons négatifs et de protons positifs.
Par conséquent, on peut dire que chaque substance neutre a le même nombre d'électrons et de protons. Les protons sont immobiles et fortement attachés au noyau des atomes. Les électrons sont également liés aux atomes et orbitent autour du noyau à différents niveaux distincts. Cependant, certains des électrons peuvent se déplacer librement ou sortir de leur orbite en raison d'influences externes. Ces électrons libres ainsi que ceux faiblement liés causent l'électricité.
Dans des conditions neutres, le nombre d'électrons et de protons est le même dans toute pièce de substance. Mais si, d'une manière ou d'une autre, le nombre d'électrons dans une substance devient supérieur au nombre de protons, la substance devient chargée négativement car la charge nette de chaque électron est négative. Si le nombre d'électrons dans une substance devient inférieur au nombre de protons, la substance devient chargée positivement.
La concentration d'électrons libres tente toujours d'être uniforme. C'est la seule raison de l'électricité. Expliquons cela en détail. Si deux corps conducteurs chargés différemment entrent en contact, les électrons du corps avec une concentration plus élevée d'électrons se déplaceront vers le corps avec une concentration plus faible d'électrons pour équilibrer la concentration d'électrons des deux corps. Ce mouvement de charge (car les électrons sont des particules chargées) est l'électricité.
Les termes liés à l'électricité
Charge électrique: Comme nous l'avons dit précédemment, le nombre d'électrons et le nombre de protons sont égaux dans un corps neutre. La quantité de charge négative et positive est également égale dans un corps neutre, puisque la charge électrique d'un électron et d'un proton est numériquement égale mais leur polarité est opposée. Mais pour quelque raison que ce soit, si l'équilibre entre le nombre d'électrons et de protons dans un corps est perturbé, le corps devient électriquement chargé. Si le nombre d'électrons est supérieur à celui des protons, le corps devient chargé négativement et la quantité de charge dépend du nombre d'électrons excédentaires dans le corps. De la même manière, nous pouvons expliquer la charge positive d'un corps. Ici, le nombre d'électrons devient inférieur à celui des protons. La positivité du corps dépend de la différence entre les protons et les électrons dans le corps.
Courant électrique: Lorsque la charge circule d'un point à un autre pour créer une distribution uniforme de charge, alors le taux auquel la charge circule s'appelle le courant électrique. Ce taux dépend principalement de la différence entre les conditions chargées de deux points et des conditions du chemin par lequel la charge circule. L'unité de courant électrique est l'ampère, qui n'est rien d'autre que le coulomb par seconde.
Potentiel électrique: Le niveau de condition chargée d'un corps est connu sous le nom de potentiel électrique. Lorsqu'un corps est chargé, il acquiert la capacité de faire un certain travail. Le potentiel électrique est la mesure de la capacité d'un corps chargé à effectuer un travail. Le courant qui circule à travers un conducteur est directement proportionnel à la différence de potentiel électrique entre les deux extrémités du conducteur. Le potentiel électrique peut être visualisé comme la différence de niveau d'eau dans deux réservoirs reliés par un pipeline. La vitesse de l'eau qui circule du réservoir avec un niveau plus élevé vers le réservoir avec un niveau plus bas dépend de la différence de niveau ou de la différence de hauteur de l'eau dans les réservoirs, et non de la quantité d'eau stockée dans les réservoirs. De la même manière, le courant électrique entre deux corps dépend de la différence de potentiel entre les deux corps, et non de la quantité de charge stockée dans les corps.
Champ électrique: Il y a toujours une force entre deux corps chargés placés près l'un de l'autre. La force peut être soit attractive, soit répulsive, selon la nature de la charge des deux corps. Lorsqu'un corps chargé entre dans la zone voisine d'un autre corps chargé, la force est expérimentée de manière pratique. L'espace qui entoure un corps chargé où un autre corps chargé peut expérimenter une force est appelé le champ électrique du premier corps.
Ces quatre termes mentionnés ci-dessus sont les principaux paramètres de l'électricité.
Il existe trois méthodes de base par lesquelles nous générons généralement l'électricité.
Processus électromécanique: Lorsqu'un conducteur se déplace dans un champ magnétique et que le conducteur coupe les lignes de flux, l'électricité est produite dans le conducteur. Sur ce principe, tous les générateurs électriques fonctionnent, tels que les générateurs DC, les alternateurs, et tous types de dynamos.
Processus électrochimique: Dans tous les types de batteries, l'électricité est produite en raison de réactions chimiques. Ici, l'énergie chimique est convertie en énergie électrique.
Génération électrique à l'état solide: C'est le processus le plus moderne de génération d'électricité. Ici, des électrons libres et des trous sont générés à un jonction PN et la distribution des porteurs de charge devient déséquilibrée à travers la jonction PN lorsque la jonction est exposée à la lumière. Ces électrons libres et ces trous, ainsi que leur distribution déséquilibrée à travers la jonction, provoquent l'électricité dans un circuit externe. Sur ce principe, les cellules solaires PV fonctionnent.
Types d'électricité
