Vad är el och hur genereras och används el
Det finns vissa uppfinningar som förändrat mänsklighetens civilisation. Den första uppfinningen var hjulet, den andra uppfinningen var elektricitet, den tredje uppfinningen var telekommunikation och den fjärde uppfinningen var datorn. Vi kommer att diskutera den grundläggande introduktionen av elektricitet. Varje substans i universum består av många atomer och varje atom har samma antal negativa elektroner och positiva protoner.
Som ett resultat kan vi säga att varje neutral substans har samma antal elektroner och protoner i sig. Protonerna är oförflyttliga och starkt fastbundna till kärnan i atomerna. Elektroner är också bundna till atomer och rör sig runt kärnan på olika distinkta nivåer. Men vissa av elektronerna kan röra sig fritt eller kan komma ut ur sin bana p.g.a. externa påverkan. Dessa fria och lösare bundna elektroner orsakar elektricitet.
I neutralt tillstånd är antalet elektroner och protoner detsamma i någon del av en substans. Men om antalet elektroner på något sätt blir mer än antalet protoner i en substans, blir substansen negativt laddad eftersom det totala laddningsvärdet för varje elektron är negativt. Om antalet elektroner i en substans blir mindre än antalet protoner, blir substansen positivt laddad.
Koncentrationen av fria elektroner försöker alltid vara jämn. Detta är enda anledningen till elektricitet. Låt oss förklara i detalj. Om två likartade laddade ledande kroppar kommer i kontakt, flyttas elektroner från den kropp med högre elektronkoncentration till den kropp med lägre elektronkoncentration för att balansera elektronkoncentrationen i båda kropparna. Denna laddningströmming (eftersom elektroner är laddade partiklar) är elektricitet.
De relaterade termerna inom elektricitet
Elektrisk laddning: Som vi tidigare nämnt är antalet elektroner och antalet protoner lika i en neutral kropp. Mängden negativ laddning och positiv laddning är också lika i en neutral kropp eftersom elektriska laddningen hos en elektron och en proton är numeriskt lika, men deras polaritet är motsatt. Men om av någon anledning balansen mellan antalet elektroner och protoner i en kropp distribueras, blir kroppen elektriskt laddad. Om antalet elektroner är större än antalet protoner blir kroppen negativt laddad och mängden laddning beror på överskottet av elektroner i kroppen. På samma sätt kan vi förklara den positiva laddningen av en kropp. Här blir antalet elektroner mindre än antalet protoner. Positiviteten hos kroppen beror på skillnaden mellan protoner och elektroner i kroppen.
Elektrisk ström: När laddning flödar från en punkt till en annan för att skapa en jämn laddningsfördelning, då kallas hastigheten med vilken laddningen flödar för elektrisk ström. Denna hastighet beror huvudsakligen på skillnaden i de laddade tillstånden mellan två punkter och villkoren för vägen genom vilken laddningen flödar. Enheten för elektrisk ström är Ampere och det är inget annat än coulomb per sekund.
Elektrisk potential: Nivån av laddat tillstånd hos en kropp kallas elektrisk potential. När en kropp är laddad får den förmågan att utföra arbete. Elektrisk potential är mätningen av förmågan hos en laddad kropp att utföra arbete. Strömmen som flödar genom en ledare är direkt proportionell till skillnaden i elektrisk potential mellan två ändar av ledaren. Elektrisk potential kan visualiseras som skillnaden i vatten nivå mellan två vattentankar kopplade med en ledning. Hastigheten på vattnet som flödar från den högre placerade tanken till den lägre placerade tanken beror på nivåskillnaden eller huvudskillnaden av vattnet i tankarna, inte på mängden lagrat vatten i tankarna. På samma sätt beror elektriska strömmen mellan två kroppar på potentialskillnaden mellan två kroppar, inte på mängden laddning lagrad i kropparna.
Elektriskt fält: Det finns alltid en kraft mellan två närliggande laddade kroppar. Kraften kan antingen vara attraktiv eller repulsiv beroende på naturen av laddningen hos de två kropparna. När en laddad kropp tränger in i närheten av en annan laddad kropp upplevs kraften praktiskt. Rummet runt en laddad kropp där en annan laddad kropp kan uppleva en kraft kallas elektriskt fält av den förstnämnda kroppen.
Dessa ovan nämnda fyra termer är de huvudsakliga parametrarna för elektricitet.
Det finns tre grundläggande sätt som vi vanligtvis producerar elektricitet.
Elektromekanisk process: När en ledare rör sig i ett magnetfält och ledaren klipper fält flödeslinjer produceras elektricitet i ledaren. Baserat på detta princip fungerar alla elektriska generatorer såsom DC-generatorer, alternatorer och alla typer av dynamoer.
Elektrokemisk process: I alla typer av batterier produceras elektricitet p.g.a. kemiska reaktioner. Här konverteras kemisk energi till elektrisk energi.
Solid state elektricitetsproduktion: Detta är den mest moderna processen för elektricitetsproduktion. Här genereras fria elektroner och hål vid en PN-förbindelse och fördelningen av laddningsbärare blir obalanserad över PN-förbindelsen när förbindelsen exponeras för ljus. Dessa fria elektroner och hål och deras obalanserade fördelning över förbindelsen orsakar elektricitet i en extern krets. P.g.a. detta princip fungerar PV-sol
