Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Dla większości ludzi elektryczność to tajemnicza siła, która w jakiś magiczny sposób pojawia się, gdy włączamy włącznik światła lub podłączamy urządzenie. Chociaż nauka o przepływie energii elektrycznej jest bardzo złożona, podstawy przepływu elektrycznego lub prądu, są łatwe do zrozumienia, jeśli poznasz kilka kluczowych terminów i funkcji. Pomaga również porównać przepływ prądu przez przewody z przepływem wody przez rury. Chociaż analogia nie jest idealna, wiele cech przepływu elektrycznego w przewodach obwodu jest podobnych do przepływu wody w instalacji wodno-kanalizacyjnej.
Oto, co musisz wiedzieć o przepływie energii elektrycznej.
- 01 z 05
Ruchome elektrony Electro
To, co nazywamy prądem elektrycznym, występuje na poziomie cząstek między atomami materiału przewodzącego - w obwodach domowych, czyli w miedzianych przewodach. W każdym atomie znajdują się trzy rodzaje cząstek: neutrony, protony (przenoszące dodatni ładunek elektromagnetyczny) i elektrony (przenoszące ładunek ujemny). Ważną cząstką jest tutaj elektron, ponieważ ma unikalną cechę, która polega na tym, że jest w stanie oddzielić się od swojego atomu i przenieść się do sąsiedniego atomu. Ten przepływ elektronów wytwarza prąd elektryczny - przeskakiwanie ujemnie naładowanych elektronów z atomu na atom.
Jak działają generatory
Co wprawia elektrony w ruch? Fizyka jest skomplikowana, ale zasadniczo przepływ elektryczny w przewodach obwodu jest możliwy dzięki generatorowi mediów (turbina napędzana wiatrem, wodą, reaktor atomowy lub spalanie paliw kopalnych). W 1931 r. Michael Faraday odkrył, że ładunki elektryczne powstają, gdy materiał przewodzący elektryczność (metalowy drut) porusza się w polu magnetycznym. To jest zasada działania nowoczesnych generatorów: Turbiny – czy to napędzane spadającą wodą, czy parą wytworzoną przez reaktory jądrowe – obracają ogromne zwoje drutu metalowego wewnątrz gigantycznych magnesów, powodując w ten sposób przepływ ładunków elektrycznych.
Po utworzeniu tego ogromnego pola elektrycznego o dodatnich i ujemnych ładunkach elektrony w przewodach w całej sieci energetycznej wskakują do działania i zaczynają płynąć w rytmie z polem elektrycznym. Kiedy przestawiasz włącznik światła lub podłączasz lampę lub toster, w rzeczywistości korzystasz z dużego strumienia elektronów, które są ciągnięte i popychane przez generatory, które mogą znajdować się setki mil dalej.
Generatory elektryczne są czasami porównywane do pomp wodnych – nie wytwarzają prądu (podobnie jak pompa wodna nie wytwarza wody), ale umożliwiają przepływ elektronów.
- 02 z 05
Prąd = przepływ energii elektrycznej
Termin obecny odnosi się do prostych przepływ elektronów w obwodzie lub instalacji elektrycznej. Można również porównać prąd elektryczny do ilości lub objętości wody przepływającej przez fajkę wodną. Prąd elektryczny jest mierzony w amperach lub amperach.
Prąd AC a prąd stały
Prąd elektryczny występuje w dwóch rodzajach: prąd przemienny (AC) i prąd stały (DC). Technicznie rzecz biorąc, prąd stały płynie tylko w jednym kierunku, podczas gdy prąd przemienny zmienia kierunek. Na co dzień prąd przemienny jest formą energii elektrycznej wytwarzanej przez generator, która zasila światła, urządzenia i gniazdka w domu, podczas gdy prąd stały jest formą zasilania zapewnianą przez baterie. Na przykład twoje latarki są systemami prądu stałego, podczas gdy gniazdka w twoim domu korzystają z systemu prądu przemiennego.
Wiele odnawialnych źródeł energii, takich jak generatory słoneczne i wiatrowe, wytwarza prąd stały, który jest przekształcany w prąd przemienny do użytku w domu. Akumulator samochodowy to układ prądu stałego używany do uruchamiania silnika, ale po uruchomieniu silnika układ elektryczny samochodu ma alternator, który zaczyna wytwarzać prąd przemienny do obsługi różnych systemów.
- 03 z 05
Napięcie = Ciśnienie
Napięcie, znane również jako siła elektromotoryczna, jest często definiowany jako ciśnienie elektronów w systemie. Można to porównać do ciśnienia wody w rurze. Standardowe obwody w twoim domu mają napięcie około 120 woltów (rzeczywiste napięcie może wahać się od około 115 do 125 woltów) lub 240 woltów (rzeczywisty zakres: około 230 do 250 woltów). Większość opraw oświetleniowych i gniazdek jest zasilana obwodami 120-woltowymi, podczas gdy suszarki, kuchenki i inne duże urządzenia zwykle wykorzystują obwody 240-woltowe.
- 04 z 05
Moc = szybkość przepływu
Termin moc odnosi się do szybkość rozpraszania energii elektrycznej, lub konsumowane. Całkowita ilość energii zużywanej przez instalację elektryczną w Twoim domu jest odczytywana przez licznik energii elektrycznej dostawcy. Jest mierzony w kilowatogodzinach lub 1000 watogodzinach i tak jest rozliczane.
Każde urządzenie elektryczne, takie jak oprawa oświetleniowa lub urządzenie, ma wskaźnik zużycia mierzony w watach. Na przykład 100-watowa żarówka paląca się przez 10 godzin zużywa jedną kilowatogodzinę energii elektrycznej.
Ampery, wolty i waty istnieją w matematycznym związku ze sobą, wyrażonym w następujący sposób: Waty = Wolty x Ampery
Jeśli urządzenie ma napięcie 120 woltów i 10 amperów, będzie zużywać do 1200 watów podczas pracy: 120 woltów x 10 amperów = 1200 watów.
Przejdź do 5 z 5 poniżej. - 05 z 05
Omy = Rezystancja
Omy są miarą odporność na przepływ elektronów przez materiał przewodzący. Im wyższy opór, tym mniejszy przepływ elektronów. Ten opór powoduje wytwarzanie pewnej ilości ciepła w obwodzie. Powodem, dla którego suszarka do włosów wydmuchuje gorące powietrze, jest na przykład opór w okablowaniu wewnętrznym, który wytwarza ciepło. I to opór w maleńkich drucikach żarówki powoduje, że się nagrzewa i świeci światłem. Jest to również rezystancja, która może przegrzać przedłużacz, jeśli jest używany w urządzeniu, które pobiera zbyt dużo prądu.
W okablowaniu obwodów zbyt duża rezystancja może przeciążyć obwód i spowodować pożar elektryczny. Ponieważ prawdopodobnie przyczyną są złe połączenia spowodowane takimi rzeczami, jak luźne zaciski śrubowe i korozja, połączenia elektryczne należy regularnie sprawdzać, aby zapewnić bezpieczeństwo w systemie elektrycznym.
