Umeme ni aina ya nyuklia zaidi ya nishati. Umeme unatumika kwa mifano tofauti kama mwanga, usafiri, kupikia, mawasiliano, kutengeneza bidhaa mbalimbali katika viwanda na kadhalika. Sisi sote hatujui kwa uhakika umeme ni nini. Maelezo ya umeme na teoria zake, zinaweza kuzalishwa kwa kutazama tabia tofauti zake. Kwa kutambua tabia ya umeme, ni lazima kutambua muundo wa mada. Kila chombo duniani linalowekwa kwa vitu vidogo sana vilivyojulikana kama molekuli. Molekuli ni vitu vidogo sana vya chombo ambavyo vinajihisi kila utambulisho wa chombo hilo. Molekuli hizi zinaweza kubainiwa kwa vitu vidogo zaidi vilivyojulikana katika atomi. Atomi ni vitu vidogo sana vya wito ambavyo vinaweza kuwepo.
Kuna aina mbili za madhara. Madhara yanayoweza kubainiwa kwa atomi sawa inatafsiriwa kama wito. Chombo chenye molekuli zinazoweza kubainiwa kwa atomi tofauti, kinatafsiriwa kama kimistari. Maelezo ya umeme yanaweza kupatikana kutoka muundo wa atomi za madhara.
Atomi una kivuli moja kati. Kivuli linalowekwa kwa protoni chanya na neutroni isiyochanya. Kivuli hiki liko lenyewe na elektroni zenye uchanya wa hasi. Kila elektronina una uchanya wa hasi wa – 1.602 × 10– 19 Coulomb na kila protoni katika kivuli una uchanya wa chanya wa +1.602 × 10 – 19 Coulomb. Kwa sababu ya uchanya tofauti, kuna nguvu ya kunyanyasa kati ya kivuli na elektroni zenye uchanya wa hasi. Elektroni zina uzito mdogo kuliko uzito wa kivuli. Uzito wa kila protoni na neutroni ni mara 1840 kwa uzito wa elektroni.
Tangu modulus value ya kila elektronina na kila protoni ni sawa, idadi ya elektroni ni sawa na idadi ya protoni katika atomi ambayo haijapewa uchanya. Atomi hupata uchanya wa chanya wakati anapopoteza elektroni na kwa njia hiyo atomi hupata uchanya wa hasi wakati anapopata elektroni.
Atomi zinaweza kuwa na elektroni wenye uhusiano mdogo katika miundombinu yao ya nje. Hii elektroni zinahitaji nishati kidogo tu ili kusimamia wenyewe kutoka kwa wazazi wao. Hizi elektroni zinatafsiriwa kama elektroni huru zinazosogeza kwa kasi na kusogezwa kutoka kwa atomi moja hadi nyingine. Sehemu yoyote ya madhara ambayo kwa jumla ina idadi isiyosawa ya elektroni na protoni inatafsiriwa kama imeshindwa. Waktu elektroni zaidi kuliko protoni, madhara hayo hutafsiriwa kama imeshindwa na hasi na wakati protoni zaidi kuliko elektroni, madhara hayo hutafsiriwa kama imeshindwa na chanya.
Maelezo msingi ya umeme ni, wakati mtaro wa hasi unauunganishwa na mtaro wa chanya kwa kutumia mkandaa, elektroni zaidi za mtaro wa hasi huanza kusogezwa kuelekea mtaro wa chanya ili kukabiliana na ukosefu wa elektroni katika mtaro wa chanya.
Natumai umeshindwa kwa maelezo msingi ya umeme kutokana na maelezo hii. Kuna madhara ambayo yana elektroni huru mengi kwenye hali ya joto la chumba. Mifano yaliyozungumzia kwa kutosha ya madhara haya ni, fedha, chuma, aluminium, zinc na kadhalika. Usogezaji wa elektroni huru hizi unaweza kutengenezwa kwa dereva fulani ikiwa tofauti ya uwezo wa umeme imepeanwa kwenye sehemu hiyo ya madhara. Kwa sababu ya elektroni huru mengi, madhara haya yana ufanisi mzuri wa uchanaji wa umeme. Madhara haya huatafsiriwa kama mkandaa mzuri. Usogezaji wa elektroni katika mkandaa kwa dereva fulani unatafsiriwa kama umekeketaji. Kweli, elektroni husogezeka kutoka kwa tofauti ya chini (-Ve) hadi tofauti ya juu (+Ve) lakini dereva rasmi ya umekeketaji umeme imechaguliwa kama tofauti ya juu kuelekea tofauti ya chini, kwa hiyo dereva rasmi ya umekeketaji ni kinyume cha dereva ya elektroni. Katika madhara asili, kama mifupa, mica, slate, porcelaine, miundombinu ya nje yamekamilishwa na hakuna fursa ya kupoteza elektroni kutoka kwa miundombinu yao ya nje. Kwa hiyo, hakuna elektroni huru katika aina hii ya madhara.
Kwa hiyo, madhara haya hayawezi kutengeneza umeme kwa maneno mengine ufanisi wa umeme wa madhara haya ni duni. Madhara haya huatafsiriwa kama wasilishi wa umeme au wasilishi. Tabia ya umeme ni kusogezeka kwenye mkandaa wakati tofauti ya uwezo wa umeme imepeanwa kwenye pamoja, lakini si kusogezeka kwenye wasilishi hata tofauti ya uwezo wa umeme kubwa imepeanwa kwenye pamoja.
Chanzo: Electrical4u
Tafsiri: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.