Co to jest prąd elektryczny i jak jest produkowany i wykorzystywany
Istnieją pewne wynalazki, które zmieniły cywilizację ludzką. Pierwszym wynalazkiem była koło, drugim wynalazkiem było prąd elektryczny, trzecim wynalazkiem były telekomunikacje, a czwartym wynalazkiem był komputer. Omówimy podstawowe wprowadzenie do prądu elektrycznego. Każda substancja we wszechświecie składa się z wielu atomów, a każdy atom ma taką samą liczbę ujemnych elektronów i dodatnich protonów.
W rezultacie możemy stwierdzić, że każda neutralna substancja ma taką samą liczbę elektronów i protonów. Protony są nieruchome i mocno związane z jądrem atomów. Elektrony również są związane z atomami i krążą wokół jądra na różnych poziomach. Jednak niektóre elektrony mogą swobodnie poruszać się lub wydostać ze swojej orbity pod wpływem zewnętrznych oddziaływań. Te wolne oraz luźno związane elektrony powodują prąd elektryczny.
W stanie neutralnym liczba elektronów i protonów jest taka sama w dowolnej części substancji. Jeśli jednak somehow liczba elektronów w substancji staje się większa niż liczba protonów, substancja staje się ujemnie naładowana, ponieważ ładunek każdego elektronu jest ujemny. Jeśli liczba elektronów w substancji staje się mniejsza niż liczba protonów, substancja staje się dodatnio naładowana.
Koncentracja wolnych elektronów zawsze dąży do jednorodności. To jest jedyny powód prądu elektrycznego. Wyjaśnijmy to szczegółowo. Jeśli dwie różnie naładowane przewodzące ciała zostaną połączone, elektrony z ciała o wyższej koncentracji elektronów przemieszczą się do ciała o niższej koncentracji elektronów, aby zrównoważyć koncentrację elektronów obu ciał. To przemieszczanie ładunku (ponieważ elektrony są naładowanymi cząstkami) jest prądem elektrycznym.
Powiązane terminy w dziedzinie prądu elektrycznego
Ładunek elektryczny: Jak już wcześniej powiedzieliśmy, liczba elektronów i liczba protonów jest równa w neutralnym ciele. Ilość ujemnego ładunku i dodatniego ładunku jest również równa w neutralnym ciele, ponieważ ładunek elektryczny elektronu i protonu jest numerycznie równy, ale ich polaryzacja jest odwrotna. Ale jeśli z jakiegoś powodu bilans liczby elektronów i protonów w ciele zostanie zaburzony, ciało staje się naelektryzowane. Jeśli liczba elektronów jest większa niż liczba protonów, ciało staje się ujemnie naładowane, a ilość ładunku zależy od nadmiaru elektronów w ciele. W ten sam sposób można wyjaśnić dodatni ładunek ciała. Tutaj liczba elektronów jest mniejsza niż liczba protonów. Pozytywność ciała zależy od różnicy między protonami a elektronami w ciele.
Prąd elektryczny: Gdy ładunek płynie z jednego punktu do drugiego, aby osiągnąć jednolite rozłożenie ładunku, to tempo, w jakim ładunek płynie, nazywamy prąd elektryczny. To tempo zależy głównie od różnicy w naładowaniu dwóch punktów i warunków ścieżki, przez którą płynie ładunek. Jednostką prądu elektrycznego jest amper, co oznacza koulomb na sekundę.
Potencjał elektryczny: Poziom naładowania ciała nazywany jest potencjałem elektrycznym. Kiedy ciało jest naładowane, zdobywa zdolność do wykonania pracy. Potencjał elektryczny to miara zdolności naładowanego ciała do wykonania pracy. Prąd płynący przez przewodnik jest proporcjonalny do różnicy potencjału elektrycznego pomiędzy dwoma końcami przewodnika. Potencjał elektryczny można wyobrazić sobie jako różnicę poziomów wody w dwóch zbiornikach połączonych rurociągiem. Szybkość przepływu wody z zbiornika o wyższym poziomie do zbiornika o niższym poziomie zależy od różnicy poziomów wody, a nie od ilości wody przechowywanej w zbiornikach. Podobnie, prąd elektryczny między dwoma ciałami zależy od różnicy potencjałów między dwoma ciałami, a nie od ilości ładunku przechowywanego w ciałach.
Pole elektryczne: Zawsze istnieje siła między dwoma blisko umieszczonymi naładowanymi ciałami. Siła ta może być albo przyciągająca, albo odpędzająca, w zależności od rodzaju ładunku dwóch ciał. Gdy naładowane ciało wchodzi w pobliże innego naładowanego ciała, siła jest praktycznie doświadczana. Przestrzeń otaczająca naładowane ciało, gdzie inne naładowane ciało może doświadczyć siły, nazywana jest polem elektrycznym tego pierwszego ciała.
Powyższe cztery terminy są głównymi parametrami prądu elektrycznego.
Istnieją trzy podstawowe sposoby, którymi zwykle produkuje się prąd elektryczny.
Proces elektromechaniczny: Gdy przewodnik porusza się w polu magnetycznym i przecina linie pola strumienia pola, powstaje prąd elektryczny w przewodniku. Na tym zasadzie działają wszystkie generator
