Cosa è l'elettricità e come viene generata e utilizzata
Ci sono alcune invenzioni che hanno cambiato la civiltà umana. La prima invenzione è stata la ruota, la seconda invenzione è stata l'elettricità, la terza invenzione è stata le telecomunicazioni e la quarta invenzione è stato il computer. Discuteremo la base introduzione all'elettricità. Ogni sostanza nell'universo è composta da un gran numero di atomi e ogni atomo ha lo stesso numero di elettroni negativi e protoni positivi.
Di conseguenza, possiamo dire che ogni sostanza neutra ha lo stesso numero di elettroni e protoni. I protoni sono immobili e fortemente legati al nucleo degli atomi. Gli elettroni sono anche legati agli atomi e orbitano intorno al nucleo a diversi livelli distinti. Tuttavia, alcuni elettroni possono muoversi liberamente o uscire dalle loro orbite a causa di influenze esterne. Questi elettroni liberi e debolmente legati causano l'elettricità.
In condizioni neutre, il numero di elettroni e protoni è lo stesso in qualsiasi pezzo di sostanza. Ma se per qualche motivo il numero di elettroni in una sostanza diventa maggiore del numero di protoni, la sostanza diventa carica negativamente poiché la carica netta di ogni elettrone è negativa. Se il numero di elettroni in una sostanza diventa minore del numero di protoni, la sostanza diventa carica positivamente.
La concentrazione di elettroni liberi cerca sempre di essere uniforme. Questo è l'unico motivo dell'elettricità. Spieghiamolo in dettaglio. Se due corpi conduttori con cariche diverse vengono a contatto, gli elettroni dal corpo con la concentrazione più alta di elettroni si sposteranno verso il corpo con la concentrazione più bassa di elettroni per bilanciare la concentrazione di elettroni di entrambi i corpi. Questo movimento di carica (poiché gli elettroni sono particelle cariche) è l'elettricità.
I termini correlati all'elettricità
Carica Elettrica: Come abbiamo detto prima, il numero di elettroni e il numero di protoni sono uguali in un corpo neutro. L'ammontare di carica negativa e positiva è anche uguale in un corpo neutro poiché la carica elettrica di un elettrone e di un protone è numericamente uguale ma la loro polarità è opposta. Ma per qualsiasi motivo, se il bilancio tra il numero di elettroni e protoni in un corpo viene disturbato, il corpo diventa elettricamente carico. Se il numero di elettroni è superiore a quello di protoni, il corpo diventa carico negativamente e l'ammontare della carica dipende dal numero di elettroni in eccesso nel corpo. Nello stesso modo, possiamo spiegare la carica positiva di un corpo. Qui il numero di elettroni diventa inferiore a quello di protoni. La positività del corpo dipende dalla differenza tra protoni ed elettroni nel corpo.
Corrente Elettrica: Quando la carica fluisce da un punto all'altro per creare una distribuzione uniforme di carica, il tasso al quale la carica sta fluendo viene chiamato corrente elettrica. Questo tasso dipende principalmente dalla differenza tra la condizione carica di due punti e le condizioni del percorso attraverso cui la carica sta fluendo. L'unità di corrente elettrica è l'Ampere e non è altro che Coulomb al secondo.
Potenziale Elettrico: Il livello di condizione carica di un corpo è noto come potenziale elettrico. Quando un corpo è carico, acquisisce la capacità di svolgere del lavoro. Il potenziale elettrico è la misura della capacità di un corpo carico di svolgere del lavoro. La corrente che scorre attraverso un conduttore è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale elettrico tra le due estremità del conduttore. Il potenziale elettrico può essere visualizzato come la differenza del livello d'acqua in due serbatoi collegati da un tubo. La velocità dell'acqua che scorre dal serbatoio con testa più alta a quello con testa più bassa dipende dalla differenza di livello o testa dell'acqua nei serbatoi, non dalla quantità di acqua immagazzinata nei serbatoi. Nello stesso modo, la corrente elettrica tra due corpi dipende dalla differenza di potenziale tra i due corpi, non dalla quantità di carica immagazzinata nei corpi.
Campo Elettrico: C'è sempre una forza tra due corpi carichi posizionati vicini. La forza può essere attrattiva o repulsiva a seconda della natura della carica dei due corpi. Quando un corpo carico entra nella zona vicina a un altro corpo carico, la forza viene sperimentata praticamente. Lo spazio che circonda un corpo carico dove un altro corpo carico può sperimentare una forza è chiamato campo elettrico del primo corpo.
Questi quattro termini sopra menzionati sono i principali parametri dell'elettricità.
Ci sono tre modi fondamentali con cui solitamente produciamo elettricità.
Processo Elettromeccanico: Quando un conduttore si muove in un campo magnetico e il conduttore taglia le linee di flusso del campo flusso viene prodotta elettricità nel conduttore. In base a questo principio, tutti i generatori elettrici funzionano, come i generatori DC, alternatori e tutti i tipi di dinamo.
Processo Elettrochimico: In tutte le tipologie di batteria viene prodotta elettricità a causa di reazioni chimiche. Qui l'energia chimica viene convertita in energia elettrica.
Generazione Elettrica a Stato Solido: Questo è il processo più moderno di generazione di elettricità. Qui, elettroni liberi e buchi vengono generati in una giunzione PN e la distribuzione dei portatori di carica diventa sbilanciata attraverso la giunzione PN quando la giunzione è esposta alla luce. Questi elettroni liberi e buchi e la loro distribuzione sbilanciata attraverso la giunzione causano elettricità in un circuito esterno. Su questo principio, funzionano le
