Priroda struje i koncept struje
Struja je najčešći oblik energije. Struja se koristi za razne primjene poput osvjetljenja, prijevoza, kuhanja, komunikacije, proizvodnje raznih proizvoda u fabrikama i još mnogo toga. Nijedan od nas točno ne zna što je struja. Koncept struje i teorije iza nje mogu se razviti promatrajući njene različite ponašanja. Za promatranje prirode struje, potrebno je proučiti strukturu tvari. Svaka tvar u ovom svemiru sastavljena je od iznimno malih čestica poznatih kao molekule. Molekula je najmanja čestica tvari u koju su prisutni svi identiteti te tvari. Molekule su sastavljene od još manjih čestica poznatih kao atomi. Atom je najmanja čestica elementa koja može postojati.
Postoje dva tipa tvari. Tvari, čije molekule sastoje se od sličnih atoma, poznate su kao elementi. Tvari, čije molekule sastoje se od različitih atoma, poznate su kao spojevi. Koncept struje može se dobiti iz atomske strukture tvari.
Struktura atoma
Atom sastoji se od jednog centralnog jezgra. Jezgro je sastavljeno od pozitivnih protona i beznaelektrana neutrona. Ovo jezgro okruženo je brojnim orbitalnim elektronima. Svaki elektron ima negativnu naelektranost od – 1.602 × 10– 19 Kulon, a svaki proton u jezgru ima pozitivnu naelektranost od +1.602 × 10 – 19 Kulon. Zbog suprotne naelektranosti postoji neka sila privlačenja između jezgra i orbitujućih elektrona. Elektroni imaju relativno zanemarivu masu uspoređeno s masom jezgra. Masa svakog protona i neutrona je 1840 puta veća od mase elektrona.
Kako je modul vrijednosti svakog elektrona i svakog protona isti, broj elektrona jednak je broju protona u električno neutralnom atomu. Atom postaje pozitivno naelektrani ion kada izgubi elektrone, a slično tome, atom postaje negativno naelektrani ion kada dobije elektrone.
Atomi mogu imati slabo vezane elektrone u svojim najspoljnijim orbitama. Ovi elektroni zahtijevaju vrlo malo energije da se odvoje od svojih roditeljskih atoma. Ovi elektroni se nazivaju slobodni elektroni koji se slučajno kreću unutar tvari i prenose se s jednog atoma na drugi. Bilo kakav komad tvari koji u cjelini sadrži nejednak broj elektrona i protona označava se kao električno naelektrani. Kada je broj elektrona veći od broja protona, tvar se smatra negativno naelektranom, a kada je broj protona veći od broja elektrona, tvar se smatra pozitivno naelektranom.
Osnovna priroda struje jest, kad je negativno naelektrano tijelo spojeno s pozitivno naelektranim tijelom putem provodnika, višak elektrona negativnog tijela počinje teći prema pozitivnom tijelu kako bi nadoknadili nedostatak elektrona u tom pozitivnom tijelu.
Nadam se da ste dobili osnovni koncept struje iz gore navedenog objašnjenja. Postoje materijali koji imaju puno slobodnih elektrona na normalnoj sobnoj temperaturi. Poznati primjeri ovakvih materijala su srebro, bakar, aluminij, cink itd. Kretanje ovih slobodnih elektrona lako se može usmjeriti u određenu smjeru ako se električna razlika potencijala primijeni na komad ovih materijala. Zbog velikog broja slobodnih elektrona, ovi materijali imaju dobru električnu provodljivost. Ovi materijali se nazivaju dobrim provodnicima. Drift elektrona u provodniku u jednom smjeru poznat je kao tok. U stvari, elektroni teku od niže potencijale (-Ve) prema višoj potencijali (+Ve), ali konvencionalni smjer toka općenito se smatra smjerom od najviše potencijale do niže, tako da je konvencionalni smjer toka upravo suprotan smjeru tečenja elektrona. U nemetalnim materijalima, poput stakla, mika, bistra, porcelana, najspoljnija orbita je završena, a postoji gotovo nema šanse da elektroni budu izgubljeni iz njihove najspoljnije ljuske. Stoga je rijetko prisutan slobodni elektron u ovakvim materijalima.
Stoga, ovi materijali ne mogu voditi struju, drugim riječima, električna provodljivost ovih materijala je vrlo loša. Takvi materijali su poznati kao neprovodnici ili električni izolator. Priroda struje je da teče kroz provodnik dok je primijenjena električna razlika potencijala, ali ne teče kroz izolator, čak i ako je primijenjena visoka električna razlika potencijala.
Izvor: Electrical4u
Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijede podijeliti, ako postoji kršenje autorskih prava molimo kontaktirajte za brisanje.
