ელექტროენერგიის ბუნება და ელექტროენერგიის კონცეფცია
ელექტროენერგია არის ყველაზე ხშირი ენერგიის ფორმა. ელექტროენერგია გამოიყენება სხვადასხვა მიზნებით, როგორიცაა განათება, ტრანსპორტი, საკუჭნაობა, კომუნიკაცია, სხვადასხვა პროდუქტების წარმოება ფაბრიკებში და ასე შემდეგ. ჩვენ ვერ ვიცით ზუსტად, რა არის ელექტროენერგია. ელექტროენერგიის კონცეპცია და მის უკუღერება, შეიძლება განვიხილოთ მისი სხვადასხვა ქცევების დასაკვირვებლად. ელექტროენერგიის ბუნების დასაკვირვებლად, აუცილებელია მასალების სტრუქტურის შესწავლა. ეს უნივერსული თავდასხმის თითოეული ნაწილაკი შედგება მარტივი ნაწილაკებისგან, რომლებს ეწოდება მოლეკულები. მოლეკულა არის ნაწილაკი, რომელიც შეიცავს მასალის ყველა თვისებას. მოლეკულები შედგება კიდევ მცირე ნაწილაკებისგან, რომლებს ეწოდება ატომები. ატომი არის ელემენტის უმცირესი ნაწილაკი, რომელიც შეიძლება არსებობდეს.
არსებობს ორი ტიპის მასალა. მასალა, რომლის მოლეკულები შედგება მსგავსი ატომებისგან, ცნობილია როგორც ელემენტი. მასალა, რომლის მოლეკულები შედგება განსხვავებული ატომებისგან, ცნობილია როგორც კომპონენტი. ელექტროენერგიის კონცეპცია შეიძლება შევიძინოთ მასალების ატომური სტრუქტურების შესწავლის საშუალებით.
ატომის სტრუქტურა
ატომი შედგება ცენტრალური ნივთიდან. ნივთი შედგება დადებითი პროტონებისა და უტაცების ნეიტრონებისგან. ეს ნივთი გარშემორტყმულია ორბიტული ელექტრონებით. თითოეული ელექტრონი შეიცავს უარყოფით დარტყმას -1.602 × 10– 19 კულონი და თითოეული პროტონი ნივთში შეიცავს დადებით დარტყმას +1.602 × 10 – 19 კულონი. განსხვავებული დარტყმების გამო ნივთს და გარშემორტყმულ ელექტრონებს შორის არის ზოგიერთი დარტყმა. ელექტრონები არის შედარებით უმცირესი მასის მქონე ნაწილაკები ნივთის მასასთან შედარებით. თითოეული პროტონის და ნეიტრონის მასა არის ელექტრონის მასის 1840 ჯერადი.
რადგან თითოეული ელექტრონის და თითოეული პროტონის მოდულის მნიშვნელობა ერთი და იგივეა, ელექტრონების რაოდენობა ტოლია პროტონების რაოდენობას ელექტრონულად ნეიტრალურ ატომში. ატომი ხდება დადებით დატვირთული იონი, როდესაც ის კარგებს ელექტრონებს და ანალოგიურად ატომი ხდება უარყოფით იონი, როდესაც ის იღებს ელექტრონებს.
ატომები შეიძლება შეიცავდნენ შეურაცხმყოფილ ელექტრონებს მათ გარე დარტყმებში. ამ ელექტრონებს საჭიროა ძალიან მცირე ენერგია იმისთვის, რომ დაიტოვონ მათ მშობლიური ატომები. ამ ელექტრონებს უწოდებენ თავისუფალ ელექტრონებს, რომლებიც შეიძლება შეიცვალონ შემთხვევით მასალაში და გადაიტანონ ერთი ატომიდან მეორეში. ნებისმიერი მასალის ნაწილაკი, რომელიც შედგება უტაცების ელექტრონებისა და პროტონების უტაცების რაოდენობის უტაცებით, ცნობილია როგორც ელექტრონულად დატვირთული. როდესაც ელექტრონების რაოდენობა მეტია პროტონების რაოდენობაზე, მასალა ერთერთია უარყოფით დატვირთული და როდესაც პროტონების რაოდენობა მეტია ელექტრონების რაოდენობაზე, მასალა ერთერთია დადებით დატვირთული.
ელექტროენერგიის საფუძველი ბუნება არის, როდესაც უარყოფით დატვირთული სხეული შეერთებულია დადებით დატვირთულ სხეულთან საშუალებით კონდუქტორის, უარყოფითი სხეულის ექსესური ელექტრონები იწყებენ დანებას დადებით სხეულისკენ, რათა არ დატოვონ ელექტრონები დადებით სხეულში.
მიუხედავად ამ ახსნილის, იმედია რომ თქვენ მიიღეთ ელექტროენერგიის ძირითადი კონცეპცია. არსებობს ზოგიერთი მასალა, რომელიც შეიცავს დიდი რაოდენობის თავისუფალ ელექტრონებს ნორმალური ტემპერატურის დროს. ძალიან ცნობილი ამ ტიპის მასალების მაგალითებია ვერცხლი, თითქმის ნახევარი, ალუმინი, ცინკი და ასე შემდეგ. ამ თავისუფალი ელექტრონების მოძრაობა შეიძლება დაიხვეწოს კონკრეტული მიმართულებით, თუ ელექტროენერგიის პოტენციალური სხვაობა გამოიყენება ამ მასალების ნაწილაკებზე. ამ მასალების შედეგად ეს მასალები არიან კარგი ელექტროკონდუქტორები. ეს მასალები ცნობილია როგორც კარგი კონდუქტორები. ელექტრონების დრიფტი კონდუქტორში ერთი მიმართულებით ცნობილია როგორც ელექტროენერგია. საერთოდ ელექტრონები დიდი პოტენციალიდან დაბალი პოტენციალისკენ დანებიან, მაგრამ ელექტროენერგიის საფუძველი მიმართულება შეიძლება იყოს დაბალი პოტენციალიდან დიდი პოტენციალისკენ, ასე რომ ელექტროენერგიის საფუძველი მიმართულება არის ელექტრონების დანების საპირისპირო მიმართულება. არამეტალურ მასალებში, როგორიცაა საჭურჭლო, მიკა, შილატი, პორცელანი, გარე დარტყმა დასრულებულია და თავისუფალი ელექტრონები არ არის არანაირი შანსი დაკარგვის მიზეზი. ამიტომ ამ ტიპის მასალებში თავისუფალი ელექტრონები არ არის და ამ მასალების ელექტროკონდუქტორობა ძალიან დაბალია. ასეთი მასალები ცნობილია როგორც არაკონდუქტორები ან ელექტროიზოლატორები. ელექტროენერგიის ბუნება არის დანება კონდუქტორში, როდესაც ელექტროენერგიის პოტენციალური სხვაობა გამოიყენება, მაგრამ არ დანებიან იზოლატორებში, თუმცა დიდი ელექტროენერგიის პოტენციალური სხვაობა გამოიყენება მათზე.
წყარო: Electrical4u
დეკლარაცია: პირველი წყაროს პრეცედენტი, კარგი სტატიები ღირს გაზიარების, თუ არსებობს ავტორული უფლების დარღვევა დაუკავშირდით წაშლას.
