전기란 무엇이며 전기는 어떻게 생성되고 사용되는가
인류 문명을 바꾼 발명품들이 있습니다. 첫 번째 발명품은 바퀴였고, 두 번째 발명품은 전기, 세 번째 발명품은 통신, 네 번째 발명품은 컴퓨터입니다. 우리는 전기의 기본적인 소개에 대해 논의할 것입니다. 이 우주에 있는 모든 물질은 많은 원자로 구성되어 있으며, 각 원자는 음전자와 양성자의 수가 같습니다.
따라서 중성 물질은 모두 같은 수의 전자와 양성자를 가지고 있다고 말할 수 있습니다. 양성자는 원자의 핵에 강하게 결합되어 움직이지 않습니다. 전자도 원자에 결합되어 있고, 다양한 수준에서 핵 주변을 회전하고 있습니다. 그러나 외부 영향으로 인해 일부 전자는 자유롭게 움직일 수 있거나 궤도를 벗어날 수 있습니다. 이러한 자유 전자와 약하게 결합된 전자가 전기를 일으킵니다.
중성 상태에서는 어떤 물질에서도 전자와 양성자의 수가 같습니다. 그러나 어떤 방법으로든 물질의 전자 수가 양성자 수보다 많아지면, 각 전자의 순전하가 음수이므로 물질은 음전하를 띕니다. 만약 물질의 전자 수가 양성자 수보다 적어지면, 물질은 양전하를 띕니다.
자유 전자의 농도는 항상 균일해지려고 합니다. 이것이 바로 전기의 유일한 이유입니다. 자세히 설명하겠습니다. 두 개의 서로 다른 전하를 가진 도체가 접촉하면, 더 높은 전자 농도를 가진 물체에서 더 낮은 전자 농도를 가진 물체로 전자가 이동하여 두 물체의 전자 농도를 균형화합니다. 이러한 전하의 이동(전자는 전하를 가진 입자)이 바로 전기입니다.
전기에 관련된 용어들
전기 충전량: 이전에 말씀드렸듯이, 중성 물체에서는 전자와 양성자의 수가 같습니다. 중성 물체에서는 전자의 양전하와 음전하의 양이 같으며, 전자와 양성자의 전기 충전량은 숫자적으로 동일하지만 극성이 반대입니다. 그러나 어떤 이유로든 물체 내의 전자와 양성자의 균형이 깨지면, 물체는 전기적으로 충전됩니다. 전자의 수가 양성자보다 많으면 물체는 음전하를 띕니다. 이 때의 전하량은 물체 내의 초과 전자의 수에 따라 달라집니다. 마찬가지로, 양성자의 수가 전자보다 많으면 물체는 양전하를 띕니다. 여기서의 양전하는 물체 내의 양성자와 전자의 차이에 따라 달라집니다.
전류: 한 지점에서 다른 지점으로 전하가 흐르면서 전하 분포를 균일하게 만들 때, 전하가 흐르는 속도를 전류라고 합니다. 이 속도는 주로 두 지점 간의 전하 상태 차이와 전하가 흐르는 경로의 상태에 크게 의존합니다. 전류의 단위는 암페어로, 쿨롱/초입니다.
전기 포텐셜: 물체의 충전 상태 수준을 전기 포텐셜이라고 합니다. 물체가 충전되면 일정한 일을 할 수 있는 능력을 갖게 됩니다. 전기 포텐셜은 충전된 물체가 일할 수 있는 능력을 측정한 것입니다. 도체를 통과하는 전류는 도체의 양 끝에서의 전기 포텐셜 차이에 비례합니다. 전기 포텐셜은 두 물탱크 사이의 파이프라인을 통해 연결된 물탱크의 수위 차이로 시각화할 수 있습니다. 상단 탱크에서 하단 탱크로 흐르는 물의 속도는 탱크 내의 물의 양이 아닌 수위 차이나 머리 차이에 따라 달라집니다. 마찬가지로, 두 물체 간의 전기는 두 물체 간의 포텐셜 차이에 따라 달라지며, 물체 내에 저장된 전하의 양에는 영향을 받지 않습니다.
전기장: 두 개의 가까운 위치에 있는 충전된 물체 사이에는 항상 힘이 작용합니다. 힘은 두 물체의 충전 상태에 따라 끌어당김 또는 밀어내기로 나타납니다. 충전된 물체가 다른 충전된 물체의 근처에 들어가면, 실제로 힘을 경험할 수 있습니다. 충전된 물체가 다른 충전된 물체가 힘을 경험할 수 있는 공간을 전기장이라고 합니다.
위에서 언급한 네 가지 용어는 전기의 주요 매개변수입니다.
우리는 일반적으로 세 가지 기본적인 방법으로 전기를 생산합니다.
