Что такое электричество и как оно производится и используется
Существуют некоторые изобретения, которые изменили человеческую цивилизацию. Первым изобретением было колесо, вторым изобретением была электричество, третьим изобретением были телекоммуникации, а четвертым изобретением был компьютер. Мы обсудим основы электричества. Каждое вещество во Вселенной состоит из множества атомов, и каждый атом имеет одинаковое количество отрицательных электронов и положительных протонов.
Таким образом, можно сказать, что каждое нейтральное вещество имеет одинаковое количество электронов и протонов. Протоны неподвижны и крепко прикреплены к ядру атомов. Электроны также связаны с атомами и вращаются вокруг ядра на различных уровнях. Однако некоторые электроны могут свободно перемещаться или покидать свои орбиты под влиянием внешних воздействий. Эти свободные и слабо связанные электроны вызывают электричество.
В нейтральном состоянии количество электронов и протонов одинаково в любом куске вещества. Но если каким-то образом количество электронов в веществе становится больше, чем количество протонов, вещество становится отрицательно заряженным, так как суммарный заряд каждого электрона отрицателен. Если количество электронов в веществе становится меньше, чем количество протонов, вещество становится положительно заряженным.
Концентрация свободных электронов всегда стремится быть равномерной. Это единственная причина электричества. Давайте объясним подробнее. Если два проводящих тела с разными зарядами соприкасаются, электроны из тела с более высокой концентрацией электронов перейдут в тело с более низкой концентрацией, чтобы уравновесить концентрацию электронов в обоих телах. Это движение заряда (так как электроны являются заряженными частицами) и есть электричество.
Связанные термины в электричестве
Электрический заряд: Как мы уже говорили, количество электронов и протонов в нейтральном теле равно. Количество отрицательного и положительного заряда также равно в нейтральном теле, поскольку электрический заряд электрона и протона численно равен, но их полярность противоположна. Но по какой-либо причине, если баланс количества электронов и протонов в теле нарушается, тело становится электрически заряженным. Если количество электронов превышает количество протонов, тело становится отрицательно заряженным, и величина заряда зависит от количества избыточных электронов в теле. Аналогично можно объяснить положительный заряд тела. Здесь количество электронов становится меньше, чем количество протонов. Положительность тела зависит от разницы между протонами и электронами в теле.
Электрический ток: Когда заряд течет от одной точки к другой, чтобы обеспечить равномерное распределение заряда, то скорость, с которой течет заряд, называется электрическим током. Эта скорость в основном зависит от разности заряженных состояний двух точек и условий пути, по которому течет заряд. Единица измерения электрического тока — это ампер, который является кулоном в секунду.
Электрический потенциал: Уровень заряженности тела известен как электрический потенциал. Когда тело заряжено, оно приобретает способность выполнять работу. Электрический потенциал — это измерение способности заряженного тела выполнять работу. Ток, проходящий через проводник, прямо пропорционален разности электрического потенциала между двумя концами проводника. Можно представить электрический потенциал как разницу уровней воды в двух резервуарах, соединенных трубопроводом. Скорость потока воды из резервуара с более высоким уровнем в резервуар с более низким уровнем зависит от разницы уровней или напора воды в резервуарах, а не от количества воды, хранимой в резервуарах. Аналогично, электрический ток между двумя телами зависит от разности потенциалов между двумя телами, а не от количества заряда, хранящегося в телах.
Электрическое поле: Всегда существует сила между двумя близко расположенными заряженными телами. Сила может быть либо притягивающей, либо отталкивающей, в зависимости от природы заряда этих тел. Когда заряженное тело попадает в ближнюю зону другого заряженного тела, сила реально ощущается. Пространство вокруг заряженного тела, где другое заряженное тело может испытывать силу, называется электрическим полем первого тела.
Вышеупомянутые четыре термина являются основными параметрами электричества.
Существует три основных способа, которыми мы обычно производим электричество.
Электромеханический процесс: Когда проводник движется в магнитном поле и проводник пересекает линии магнитного потока, в проводнике возникает электричество. На основе этого принципа работают все электрогенераторы, такие как генераторы постоянного тока, альтернаторы и все виды динамо-машин.
Электрохимический процесс: Во всех типа аккумуляторов электричество производится за счет химических реакций. Здесь химическая энергия преобразуется в электрическую энергию.
Процесс генерации электричества в твердом теле: Это самый современный процесс генерации электричества. Здесь свободные электроны и дырки генерируются на PN-переходе, и распределение носителей заряда становится неравномерным по PN-переходу, когда переход подвергается воздействию света. Эти свободные электроны и дырки, а также их неравномерное распределение по переходу, вызывают электричество во внешней цепи. На этом принципе работают
