Elens natur och elektricitetsbegrepp
El är den vanligaste formen av energi. El används för olika tillämpningar som belysning, transport, matlagning, kommunikation, produktion av olika varor i fabriker och mycket mer. Ingen av oss vet exakt vad el är. Begreppet el och teorierna bakom det kan utvecklas genom att observera dess olika beteenden. För att observera elens natur, är det nödvändigt att studera ämnens struktur. Varje substans i universum består av extremt små partiklar kända som molekyler. Molekyl är den minsta partikeln av en substans där alla identiteter hos den substansen finns. Molekyler består av ännu mindre partiklar kända som atomer. En atom är den minsta partikeln av ett element som kan existera.
Det finns två typer av ämnen. Det ämne vars molekyler består av liknande atomer kallas ett grundämne. Materia vars molekyler består av olika atomer kallas en förening. Begreppet el kan uppnås från atomstrukturer av ämnen.
Atomstruktur
En atom består av ett centralt kärnrum. Kärnan består av positiva protoner och laddningsfria neutroner. Denna kärna omges av antal orbital elektroner. Varje elektron har en negativ laddning på – 1.602 × 10– 19 Coulomb och varje proton i kärnan har en positiv laddning på +1.602 × 10 – 19 Coulomb. På grund av motsatt laddning finns det någon attraktionskraft mellan kärnan och de omloppande elektroner. Elektroner har relativt försumbar massa jämfört med massan av kärnan. Massan av varje proton och neutron är 1840 gånger massan av en elektron.
Eftersom absolutvärdet för varje elektron och varje proton är detsamma, är antalet elektroner lika med antalet protoner i en elektriskt neutral atom. En atom blir positivt laddad jon när den förlorar elektroner och likaså blir en atom negativt laddad jon när den vinner elektroner.
Atomer kan ha löst bundna elektroner i sina yttersta banor. Dessa elektroner kräver en mycket liten mängd energi för att lossa sig från sina moderatomer. Dessa elektroner kallas fria elektroner som rör sig slumpmässigt inuti ämnet och överförs från en atom till en annan. Något stycke av ämne som som helhet innehåller ojämnt antal elektroner och protoner kallas elektriskt laddat. När det finns fler elektroner än protoner, sägs ämnet vara negativt laddat och när det finns fler protoner än elektroner, sägs ämnet vara positivt laddat.
Den grundläggande naturen av el är, när ett negativt laddat kropp är anslutet till ett positivt laddat kropp via en ledare, börjar de överflödiga elektronerna från det negativa kroppen flyta mot det positiva kroppen för att kompensera bristen på elektroner i det positiva kroppen.
Hoppas du fått en grundläggande förståelse av el från ovanstående förklaring. Det finns vissa material som har många fria elektroner vid normal rumstemperatur. Välkända exempel på detta typ av material är silver, koppar, aluminium, zink osv. Rörelsen av dessa fria elektroner kan enkelt riktas i en specifik riktning om elektrisk potentialskillnad tillämpas över biten av dessa material. På grund av många fria elektroner har dessa material god elektrisk ledningsförmåga. Dessa material kallas bra ledare. Driften av elektroner i en ledare i en riktning kallas ström. Faktiskt flyter elektroner från lägre potential (-Ve) till högre potential (+Ve), men den generella konventionella riktningen för ström har ansatts som den högsta potentialpunkten till lägre potentialpunkt, så den konventionella riktningen för ström är bara motsatsen till riktningen för elektronernas flyt. I icke-metalliska material, som glas, mika, skiffer, porcelän, är den yttersta banan fullständig och det finns nästan ingen chans att förlora elektroner från dess yttersta skal. Därför finns det knappt några fria elektroner i detta typ av material.
Därför kan dessa material inte leda el, andra ord, deras elektriska ledningsförmåga är mycket dålig. Sådana material kallas icke-ledare eller elektriska isolator. Elens natur är att flyta genom en ledare när en elektrisk potentialskillnad tillämpas över den, men inte att flyta genom isolator även om en hög elektrisk potentialskillnad tillämpas över dem.
Källa: Electrical4u
Uttryck: Respektera det ursprungliga, bra artiklar är värda att dela, om det finns upphovsrättsskydd vänligen kontakta för radering.
