Mi az Elektricitás és Hogyan Támasztjuk Kész Miben Használjuk
Vannak olyan feltalálások, amelyek megváltoztatták az emberi civilizációt. Az első feltalálás a kerék volt, a második a elektromosság, a harmadik a távközlés, és a negyedik a számítógép. Most bemutatjuk az elektromosság alapjait. A világegyetem minden anyaga számos atomra bontódik, és minden atomnak ugyanannyi negatív elektronja van, mint pozitív protonja.
Ezért mondhatjuk, hogy minden semleges anyagnak ugyanannyi elektrona és protonja van. A protonok nem mozoghatnak, erősen rögzítve vannak az atom magjához. Az elektronok is az atomokhoz kötődnek, és különböző szinteken keringenek a mag körül. De néhány elektron szabadon mozoghat, vagy a pályájáról elhagyhatja hatással a külső tényezők. Ezek a szabad, illetve gyenge kötésű elektronok okozzák a elektromosságot.
Semleges állapotban minden anyagban ugyanannyi elektron és proton található. Ha valamilyen módon egy anyagban az elektronok száma meghaladja a protonok számát, az anyag negatívan töltött lesz, mivel minden elektron netto töltése negatív. Ha az elektronok száma kevesebb, mint a protonok száma, az anyag pozitívan töltött lesz.
A szabad elektronok koncentrációja mindig egyenletesre törekszik. Ez az elektromosság egyetlen oka. Részletesebben: Ha két különbözően töltött vezető test érintkezik, az elektronok a magasabb elektronkoncentrációjú testből áthelyeződnek a kevesebb elektronos testbe, hogy kiegyenlítsék a két test elektronkoncentrációját. Ez a töltés mozgása (mivel az elektronok töltött részecskék) az elektromosság.
Az elektromossághoz kapcsolódó fogalmak
Elektros tőlés: Ahogy korábban említettük, egy semleges testben az elektronok és protonok száma egyenlő. Egy semleges testben a negatív és pozitív tőlés mennyisége is egyenlő, mivel az elektron és a proton elektros tőlés numerikusan egyenlő, de ellentétes polaritású. Bármi oka miatt, ha egy testben az elektronok és protonok számának egyensúlya elváltozik, a test elektromosan töltött lesz. Ha az elektronok száma több, mint a protonok, a test negatívan töltött lesz, és a töltés mennyisége függ az elektrok számától. Ugyanígy magyarázhatjuk a test pozitív töltését. Itt az elektronok száma kevesebb, mint a protonok. A test pozitivitása függ a protonok és elektronok közötti különbségtől.
Elektros áram: Amikor a tőlés egy ponttól a másik pontra halad, hogy egyenletes tőléseloszlást hozzon létre, akkor a tőlés áramlásának sebességét nevezik elektros áram-nak. Ez a sebesség főleg a két pont töltési állapotának különbségétől és a tőlés áramlásának útvonalának állapotától függ. Az elektros áram egysége az Ampere, ami másodpercenkénti Coulomb.
Elektros potenciál: Egy test töltési állapota az elektros potenciál. Amikor egy test töltött, akkor képes munkát végezni. Az elektros potenciál a töltött test munkavégzési képességének mérőszáma. Az áram, amely egy vezetőn áthalad, arányos az elektros potenciál különbséggel a vezető két végén. Az elektros potenciál elképzelhető, mint két víztartály vízmennyiségének különbsége, amelyek csövvel vannak összekötve. A víz áramlása a magasabb víztartályból a lábbalabbi víztartályba a vízszint különbségtől függ, nem pedig a tárolt víz mennyiségétől. Ugyanígy az elektros áram a két test között a potenciál különbségtől függ, nem pedig a tárolt tőlés mennyiségétől.
Elektros mező: Két közel fekvő töltött test között mindig van erő. Az erő vonzó vagy taszító lehet, attól függően, hogy a két test milyen töltést tartalmaz. Amikor egy töltött test belép egy másik töltött test közelébe, az erő gyakorlatilag érzékelhető. A tér, amelyet egy töltött test körülveszi, és ahol egy másik töltött test erőt érezhet, az az elektros mező a korábbi testnek.
Az említett négy fogalom az elektromosság fő paraméterei.
Van három alapvető módja annak, ahogy általában elektromosságot termelünk.
Elektromechanikus folyamat: Amikor egy vezető mozog egy mágneses mezőben, és a vezető átmetszi a mező flux vonalait, elektromosság jön létre a vezetőben. Ennek a elvnek megfelelően működnek az összes elektromos generátor, mint például a DC generátorok, alternátorok és mindenféle dinamó.
Elektro kémiai folyamat: Minden akkumulátor típusban az elektromosság kémiai reakciók eredményeként jön létre. Itt a kémiai energia átalakul elektromos energiává.
Szilárdtestes elektromosság-termelés: Ez a legmodernabb elektromosság-termelési folyamat. Itt a szabad elektronok és lyukak keletkeznek a PN kapcsolón, és a töltéscarrier-eloszlás kiegyenlítetlenül terjed a PN kapcsolón, amikor a kapcsoló fényhatás alatt van. Ezek a szabad elektronok és lyukak, valamint az ők kiegyenlítetlen eloszlása a kapcsolón okoz elektromosságot egy külső áramkörben. Ezen elv alapján működnek a napenergia cellák.
Elektromosság típusai
