„Supakorn Kaewinta“ / „EyeEm“ / „Getty Images“
Daugeliui žmonių elektra yra paslaptinga jėga, kuri kažkaip stebuklingai atsiranda, kai mes įjungiame šviesos jungiklį ar įjungiame prietaisą. Nors mokslas, lemiantis elektros energijos srautą, yra labai sudėtingas, elektros srovės arba srovės pagrindus lengva suprasti, jei išmoksite keletą pagrindinių terminų ir funkcijų. Tai taip pat padeda palyginti elektros srautą per laidus su vandens srautu per vamzdžius. Nors analogija nėra tobula, daugelis elektros srovės savybių grandinės laiduose yra panašios į vandens srautą vandentiekio sistemoje.
-
Judantys elektronai
Sharifas Tarabay / „Getty Images“
Tai, ką mes vadiname elektros srove, įvyksta dalelių lygyje tarp laidžios medžiagos atomų - buitinėje grandinėje tai yra vario laidai. Kiekviename atome yra trijų rūšių dalelės: neutronai, protonai (turintys teigiamą elektromagnetinį krūvį) ir elektronai (kurie turi neigiamą krūvį). Svarbi dalelė čia yra elektronas, nes ji turi unikalią savybę, kad ji gali atsiriboti nuo savo atomo ir pereiti prie gretimo atomo. Šis elektronų srautas sukuria elektros srovę - neigiamai įkrautų elektronų šuolį iš atomo į atomą.
Kaip dirba generatoriai
Kas siunčia elektronus į judesį? Fizika yra sudėtinga, tačiau iš esmės elektros srautą grandinės laiduose įgalina komunalinis generatorius (turbina, varoma vėjo, vandens, atominis reaktorius arba deginantis iškastinis kuras). 1931 m. Michaelas Faradėjus atrado, kad elektriniai krūviai buvo sukurti, kai medžiaga, vedanti elektrą (metalinė viela), judama magnetiniame lauke. Tai yra principas, kuriuo dirba modernūs generatoriai: Turbinos, tiekiamos iš krintančio vandens ar branduolinių reaktorių sukuriamo garo, suka milžiniškus magnetus, sukamos didžiulės metalinės vielos ritės, taip sukeldamos elektros krūvius.
Nustačius šį didžiulį teigiamų ir neigiamų krūvių elektrinį lauką, elektros tinklo laiduose esantys elektronai pradeda veikti ir pradeda tekėti kadencija su elektriniu lauku. Kai apjungiate šviesos jungiklį ar įjungiate lempą ar skrudintuvą, jūs iš tikrųjų baksnojate į didelį naudingumo koeficiento elektronų srautą, kurį traukia ir stumia komunaliniai generatoriai, kurie gali būti už šimto mylių.
Elektros generatoriai kartais prilyginami vandens siurbliams - jie nesukuria elektros (kaip ir vandens siurblys nesukuria vandens), tačiau jie sudaro galimybę elektronų srautui.
-
Srovė = Elektros srautas
Viktoras De Schwanbergas / Mokslo nuotraukų biblioteka / „Getty Images“
Terminas srovė reiškia paprastą elektronų srautą grandinėje ar elektros sistemoje. Taip pat galite palyginti elektros srovę vandens, tekančio per vandens vamzdį, kiekiu ar tūriu. Elektros srovė matuojama amperu arba amperu.
Kintamoji srovė ir nuolatinė srovė
Elektros srovė yra dviejų tipų: kintamoji srovė (AC) ir nuolatinė srovė (DC). Techniškai nuolatinė srovė teka tik viena kryptimi, o kintamoji srovė keičia kryptį. Kasdieniškai kalbant, kintama energija yra generatoriaus sukurta elektra, kuri naudoja jūsų namuose apšvietimą, prietaisus ir lizdus, o nuolatinė energija yra akumuliatorių tiekiama energija. Pvz., Jūsų žibintuvėliai yra nuolatinės srovės sistemos, o jūsų namų lizdai naudoja kintamosios srovės sistemą.
Daugelis atsinaujinančių energijos šaltinių, tokių kaip saulės ir vėjo generatoriai, gamina nuolatinę nuolatinę energiją, kuri namuose virsta kintama. Automobilio akumuliatorius yra nuolatinės srovės sistema, naudojama varikliui paleisti, tačiau užvedus variklį, automobilio elektrinėje sistemoje yra kintamosios srovės generatorius, kuris pradeda kurti kintamąją srovę įvairioms sistemoms paleisti.
-
Įtampa = slėgis
Marekas Jagoda / „EyeEm“ / „Getty Images“
Įtampa, dar vadinama elektromotorine jėga , dažnai apibrėžiama kaip elektronų slėgis sistemoje. Tai galima prilyginti vandens slėgiui vamzdyje. Jūsų namų standartinės grandinės turi arba maždaug 120 voltų (tikroji įtampa gali svyruoti nuo maždaug 115 iki 125 voltų), arba 240 voltų (tikrasis diapazonas: nuo 230 iki 250 voltų). Daugelį šviestuvų ir išėjimo lizdų maitina 120 voltų grandinės, o džiovyklose, viryklėse ir kituose dideliuose prietaisuose paprastai naudojama 240 voltų grandinė.
-
Vata = srauto greitis
Tomas Šansas / „Getty Images“
Terminas vata reiškia elektros energijos išsiskyrimo ar sunaudojimo greitį. Bendras elektros energijos suvartojimas jūsų namuose yra skaitomas per komunalinių paslaugų įmonės elektros skaitiklį. Jis matuojamas kilovatvalandėmis arba 1000 vatvalandžių, ir būtent taip jums atsiskaitoma.
Kiekvieno elektrinio prietaiso, pavyzdžiui, šviestuvo ar prietaiso, naudojimo greitis matuojamas vatais. Pavyzdžiui, 100 vatų lemputė, deganti 10 valandų, sunaudoja vieną kilovatvalandę elektros.
Stiprintuvai, voltai ir vatai egzistuoja matematiniu ryšiu vienas su kitu, išreiškiami taip: vatais = voltais x stiprintuvais
Jei prietaiso vardinė vertė yra 120 voltų ir 10 amperų, jis veikia iki 1 200 vatų, kai jis veikia: 120 voltų x 10 amperų = 1 200 vatų.
-
Ohms = atsparumas
Stanley K Patz / „Getty Images“
Omai yra atsparumo elektronų srautui per laidžią medžiagą matavimas. Kuo didesnė varža, tuo mažesnis elektronų srautas. Dėl šio pasipriešinimo grandinėje susidaro tam tikras šilumos kiekis. Pavyzdžiui, dėl to, kad plaukų džiovintuvas pučia karštą orą, yra dėl vidinio laidų atsparumo, kuris gamina šilumą. Tai yra atsparumas mažiems kaitrinės lemputės laidams, kuris lemia, kad ji įkaista ir švyti šviesa. Būtent pasipriešinimas gali perkaisti ilginamąjį laidą, jei jis naudojamas prie prietaiso, kuris išskiria per daug srovės.
Grandinės laiduose per didelis pasipriešinimas gali perkrauti grandinę ir sukelti elektros gaisrą. Kadangi blogi sujungimai, atsirandantys dėl laisvų varžtų gnybtų ir korozijos, yra tikėtini kaltininkai, elektros jungtys turėtų būti reguliariai tikrinamos, kad būtų užtikrinta elektros sistemos sauga.
