Електричество Електричество - Енергия - Технологии - Знания за планетата - Енергия - Технологии - Знания за планетата
От Йохана Рюшоф
Когато включим фенерче, работещо с батерии, много малки частици се задействат. Вие сте този, който запалва крушката. Те са електрони, които се движат в определена посока във фенерчето.
Основният принцип на електрическия ток
Вътрешността на фенерчето може да си представим като верига: батерията е свързана в една точка чрез кабел към крушката отпред. От там друг кабел води обратно към батерията. Сега електроните мигрират от една точка на батерията през кабела и крушката към другата и протича ток.
Но какво кара електроните да се скитат толкова неуморно през кабела? За да направите това, човек трябва да разгледа по-отблизо структурата на атома. Ядрото на атома се състои от неутрони и положително заредени частици, протони.
Черупката на атома се състои от отрицателно заредени частици - електроните, които се носят около ядрото. Ако сега премахнете електрони от атом, остава положително заредена частица: катионът.
Но нито електронът, нито катионът харесват това разделяне. И двамата непрекъснато се опитват да се върнат в първоначалното, балансирано състояние.
Сега на акумулатора има точка, в която се създава недостиг на електрони: положителният полюс. Обратното се отнася за отрицателния полюс: произвежда се излишък от електрони. Следователно електроните се отблъскват в отрицателния полюс и се изтласкват към положителния полюс.
Тече поток. Принципът, на който се основава електрическият ток, е способността на електроните винаги да се стремят към неутрално състояние. Силата на тока показва колко частици се движат едновременно през проводник като кабела и се измерва в ампери (А).
Електричеството се нуждае от напрежение
За да може текущият поток да се поддържа и да не умира веднага след като електроните достигнат положителния полюс, електроните трябва да се отстраняват отново и отново при положителния полюс. Точно това прави батерията във фенерчето с помощта на химични реакции.
Можете да мислите за това, сякаш някакъв натиск се натрупва в батерията. Това налягане се създава от разликата в зарядите на минус и плюс полюсите: напрежението. Измерва се във волта (V).
Напрежението може да присъства и без да протича ток. Токът, от друга страна, не може да тече без напрежение: само напрежението между плюс и минус полюс задейства електроните в движение.
Но защо движението на електроните в определена посока кара крушката във фенерчето да свети? Това е така, защото фината жица в крушата е бариера за електроните.
Те се натрупват на "входа" към жицата, но в крайна сметка трябва да се промъкнат. Те се търкат един в друг и произвеждат топлина. Телта в крушката започва да свети и тя става лека.
Постоянен ток от батерията, променлив ток от контакта
Ако включим подова лампа в хола си, която е свързана към гнездо вместо фенерче, тя работи по подобен начин. И все пак мощността от контакта е различна.
Електрическият ток, генериран от устройства, работещи с батерии, като фенерчето, се нарича постоянен ток. Тук частиците винаги се движат в една и съща посока и мигрират от единия полюс към другия.
С променлив ток от гнездото, електроните се движат само малко в едната посока, след това веднага отново в другата посока. Полюсите плюс и минус сменят функциите си за части от секундата.
В нашата електрическа мрежа например това се случва 50 пъти в секунда. Предимството на променливия ток пред постоянния е, че по време на предаването се губи по-малко енергия.
Освен това с променлив ток е по-лесно да се трансформират напрежения - например от мрежи с високо напрежение към ниско напрежение в домакинствата.