Priroda struje i koncept struje
Električna energija je najčešći oblik energije. Električna energija se koristi za razne primene, poput osvetljenja, transporta, kuvarnje, komunikacije, proizvodnje raznih proizvoda u fabrikama i mnogo toga više. Niko od nas tačno ne zna šta je električna energija. Koncept električne energije i teorije iza nje, mogu biti razvijeni posmatranjem njihovog različitog ponašanja. Za posmatranje prirode električne energije, potrebno je proučiti strukturu materija. Svaka supstancija u ovom univerzumu sastoji se od ekstremno malih čestica poznatih kao molekule. Molekula je najmanja čestica supstanca u koju su prisutni svi identiteti tog supstanca. Molekule su sastavljene od još manjih čestica poznatih kao atomi. Atom je najmanja čestica elementa koja može postojati.
Postoje dva tipa supstanci. Supstancija, čije molekule su sastavljene od sličnih atoma, poznata je kao element. Materija čije molekule sastoje se od različitih atoma, naziva se spoj. Koncept električne energije može se dobiti iz atomske strukture supstanci.
Struktura atoma
Atom sastoji se od jednog centralnog jezgra. Jezgro je sastavljeno od pozitivnih protona i beznaelektranih neutrona. Ovo jezgro je okruženo brojnim orbitalnim elektronima. Svaki elektron ima negativni naboj od – 1.602 × 10– 19 Kulon, a svaki proton u jezgru ima pozitivni naboj od +1.602 × 10 – 19 Kulon. Zbog suprotne naelektranosti postoji neka sila privlačenja između jezgra i orbitujućih elektrona. Elektroni imaju relativno zanemarljivu masu u odnosu na masu jezgra. Masa svakog protona i neutrona je 1840 puta veća od mase elektrona.
Kako je modul vrednost svakog elektrona i svakog protona isti, broj elektrona je jednak broju protona u električno neutralnom atomu. Atom postaje pozitivno naelektrani jon kada izgubi elektrone, a slično tome, atom postaje negativni jon kada dobije elektrone.
Atomi mogu imati slabozvezanje elektrone u svojim najspoljašnjim orbitama. Ovi elektroni zahtevaju vrlo mali iznos energije da se odvoje od svojih roditeljskih atoma. Ovi elektroni se nazivaju slobodni elektroni koji se slučajno kreću unutar supstance i prenose se sa jednog atoma na drugi. Bilo koji deo supstance koji kao celina sadrži nejednak broj elektrona i protona označava se kao električno naelektrana. Kada je broj elektrona veći u odnosu na broj protona, supstanca se smatra negativno naelektranom, a kada je broj protona veći u odnosu na broj elektrona, supstanca se smatra pozitivno naelektranom.
Osnovna priroda električne energije jeste, kad je negativno naelektrano telo povezano sa pozitivno naelektranim telom putem provodnika, prekomerni elektroni negativnog tela počinju da teku ka pozitivnom telu kako bi nadoknadi lišenje elektrona u tom pozitivnom telu.
Nadam se da ste dobili osnovnu koncept električne energije iz gornjeg objašnjenja. Postoje materijali koji imaju mnogo slobodnih elektrona na normalnoj sobnoj temperaturi. Poznati primeri ovakvih materijala su, srebro, bakar, aluminijum, cink itd. Pokretanje ovih slobodnih elektrona lako se može usmeriti u određenom pravcu ako je električna potencijalna razlika primenjena na komadu ovih materijala. Zbog velikog broja slobodnih elektrona, ovi materijali imaju dobru električnu provodljivost. Ovi materijali se nazivaju dobri provodnici. Drift elektrona u provodniku u jednom pravcu poznat je kao struja. Zapravo, elektroni teku od niže potencijale (-Ve) do više potencijale (+Ve), ali konvencionalni pravac struje smatra se od tačke najveće potencijale do tačke niže potencijale, tako da je konvencionalni pravac struje upravo suprotan pravcu tečaja elektrona. U nemetalnim materijalima, poput stakla, miki, štapiha, porcelana, spoljašnja orbita je kompletna i skoro nema šanse da izgube elektrone iz svoje spoljašnje ljuske. Stoga, u ovom tipu materijala skoro nema slobodnih elektrona.
Stoga, ovi materijali ne mogu provoditi električnu energiju, drugim rečima, električna provodljivost ovih materijala je vrlo loša. Takvi materijali su poznati kao neprovodnici ili električni izolatori. Priroda električne energije je da teče kroz provodnik dok je na njemu primenjena električna potencijalna razlika, ali ne i kroz izolator čak i kada je na njega primenjena visoka električna potencijalna razlika.
Izvor: Electrical4u
Izjava: Poštujte original, dobre članke vale deljenje, ako postoji kršenje autorskih prava obratite se za brisanje.
