Kaj je struja in kako je struja generirana in uporabljana

Obstaja nekaj izumov, ki so spremenili človeško civilizacijo. Prvi izum je bil kolo, drugi izum pa elektrika, tretji izum pa telekomunikacije, četrti izum pa računalnik. Razpravljali bomo o osnovnem uvodu v elektriko. Vsaka snov v tem vesolju je sestavljena iz velikega števila atomov in vsak atom ima enako število negativnih elektronov in pozitivnih protonov.

Torej lahko rečemo, da ima vsaka neutralna snov enako število elektronov in protonov. Protoni so nepremični in močno povezani z jedrom atomov. Elektroni so tudi vezani na atome in občasno krožijo okoli jedra na različnih nivojih. Vendar se nekateri elektroni lahko prosto gibljejo ali se lahko iz svojih orbit odstranijo zaradi zunanjih vplivov. Ti prosti in nekoliko slabo vezani elektroni povzročajo elektriko.

V neutralnem stanju je število elektronov in protonov enako v katerikoli snovi. Če pa kakšnočas število elektronov v snovi postane večje kot število protonov, snov postane negativno nabita, ker je neto naboj vsakega elektrona negativen. Če pa število elektronov v snovi postane manjše kot število protonov, snov postane pozitivno nabita.

Koncentracija prostih elektronov vedno poskuša biti enakomerna. To je edini razlog za elektriko. Pojasnimo to podrobneje. Če dva različno nabita vodilna telesa pridejo v stik, se elektroni iz telesa z višjo koncentracijo elektronov premaknejo v teleso z nižjo koncentracijo elektronov, da bi izravnali koncentracijo elektronov obeh teles. Ta premik naboja (ker so elektroni nabiti delci) je elektrika.

Povezana pojma v električnosti

1. Električni naboj: Kot smo že omenili, je število elektronov in število protonov v neutralnem telesu enako. Količina negativnega naboja in pozitivnega naboja je tudi enaka v neutralnem telesu, ker je električni naboj elektrona in protona numerično enak, a njuna polarnost je nasprotna. Če pa zaradi kakšnega razloga ravnovesje števila elektronov in protonov v telesu pride do neravnovesja, teleso postane električno nabito. Če je število elektronov večje od števila protonov, teleso postane negativno nabito in količina naboja je odvisna od presežka elektronov v telesu. Podobno lahko pojasnimo pozitivni naboj telesa. Tukaj je število elektronov manjše od števila protonov. Pozitivnost telesa je odvisna od razlike med protoni in elektroni v telesu.

2. Električni tok: Ko naboj teče iz enega kraja v drugega, da bi ustvaril enakomerno porazdelitev naboja, je hitrost, s katero teče naboj, imenovana električni tok. Ta hitrost je glavno odvisna od razlike med nabitostjo dveh točk in pogoji poti, skozi katero teče naboj. Enota za električni tok je amper in je nič drugega kot kulomb na sekundo.

3. Električni potencial: Raven nabitosti telesa je znana kot električni potencial. Ko je teleso nabito, pridobi sposobnost opraviti neko delo. Električni potencial je merilo sposobnosti nabitega telesa opraviti delo. Tok, ki teče skozi vodilno teleso, je neposredno sorazmeren z razliko v električnem potencialu med dvema kraji vodilnega telesa. Električni potencial lahko vizualiziramo kot razliko v ravneh vode v dveh vodnjakih, povezanih z cevi. Hitrost tekanja vode iz vodnjaka z višjo ravnjo v vodnjak z nižjo ravnjo je odvisna od razlike v ravnjah ali razlike v vode v vodnjakih, ne pa od količine vode, shranjene v vodnjakih. Podobno je električni tok med dvema telesoma odvisen od potencialne razlike med dvema telesoma, ne pa od količine naboja, shranjenega v teh telesih.

4. Električno polje: Med dvema blizu postavljenima nabito telesi je vedno sila. Sila je lahko privlačna ali odporna, odvisno od narave naboja dveh teles. Ko nabito telo vstopi v bližnjo območje drugega nabitega telesa, sila praktično opazimo. Prostor, ki obkroža nabito telo, kjer drugo nabito telo lahko izkuša silo, se imenuje električno polje prvega telesa.

Zgoraj omenjeni štiri pojmi so glavni parametri elektrike.

Obstajata tri osnovna načina, s katerimi običajno produciramo elektriko.

1. Elektromehanski proces: Ko se vodilno telo premika v magnetno polje in vodilno telo preseže polje tokovnice, se v vodilnem telesu producira elektrika. Na tem principu delujejo vse električne generatorje, kot so DC generatorji, alternatorji in vse vrste dinam.

2. Elektrokemijski proces: V vseh vrstah baterij se elektrika producira zaradi kemijskih reakcij. Tukaj se kemijska energija pretvori v električno energijo.

3. Proizvodnja elektrike z trdnim stanjem: To je najmodernejši postopek proizvodnje elektrike. Tukaj se prosti elektroni in luknje generirajo na PN priklj