Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Pre väčšinu ľudí je elektrina záhadná sila, ktorá sa akosi kúzelne objaví, keď zapneme vypínač alebo zapojíme spotrebič. Zatiaľ čo veda o toku elektriny je veľmi zložitá, základy elektrického toku alebo prúdu sú veľmi zložité, sú ľahko pochopiteľné, ak sa naučíte niektoré kľúčové pojmy a funkcie. Pomáha tiež porovnávať tok elektriny cez drôty s prietokom vody cez potrubie. Aj keď analógia nie je dokonalá, veľa charakteristík elektrického toku v obvodových vodičoch je podobných ako prietok vody vo vodovodnom systéme.
Tu je to, čo potrebujete vedieť o tom, ako prúdi elektrina.
- 01 z 05
Pohybujúce sa elektróny
To, čo nazývame elektrický prúd, sa vyskytuje na úrovni častíc medzi atómami vodivého materiálu - v obvode domácnosti, to je medené vedenie. V každom atóme sú tri typy častíc: neutróny, protóny (ktoré nesú pozitívny elektromagnetický náboj) a elektróny (ktoré nesú negatívny náboj). Dôležitou časticou je tu elektrón, pretože má jedinečnú vlastnosť, že sa dokáže oddeliť od svojho atómu a presunúť sa k susednému atómu. Tento tok elektrónov vytvára elektrický prúd - skok záporne nabitých elektrónov z atómu na atóm.
Ako pracujú generátory
Čo vysiela elektróny do pohybu? Fyzika je komplikovaná, ale v podstate je elektrický prúd v obvodových vodičoch umožnený generátorom (turbína poháňaná vetrom, vodou, atómovým reaktorom alebo spaľovaním fosílnych palív). V roku 1931 Michael Faraday objavil, že elektrické náboje vznikajú, keď sa materiál vedúci elektrinu (kovový drôt) pohybuje v magnetickom poli. Toto je podstata, podľa ktorej pracujú moderné generátory: Turbíny - či už sú poháňané padajúcou vodou alebo parou tvorenou jadrovými reaktormi - rotujú obrovské špirály kovového drôtu vo vnútri obrovských magnetov, čo spôsobuje tok elektrických nábojov.
Po vytvorení tohto masívneho elektrického poľa pozitívnych a negatívnych nábojov elektróny v drôtoch v celej elektrickej sieti skočia do činnosti a začnú prúdiť v kadencii s elektrickým poľom. Keď otočíte vypínačom alebo zapojíte lampu alebo hriankovač, skutočne klepáte na veľký tok elektrónov v celej úžitkovej sústave, ktoré sú ťahané a tlačené generátormi úžitkových látok, ktoré môžu byť vzdialené stovky kilometrov.
Elektrické generátory sa niekedy prirovnávajú k vodným čerpadlám - nevytvárajú elektrinu (rovnako ako vodné čerpadlo nevytvára vodu), ale umožňujú tok elektrónov.
- 02 z 05
Prúd = prietok elektriny
Termín prúd odkazuje na jednoduché tok elektrónov v obvode alebo v elektrickom systéme. Môžete tiež prirovnať elektrický prúd k množstvu alebo objemu vody pretekajúcej vodovodným potrubím. Elektrický prúd sa meria v prúdoch alebo ampéroch.
AC vs. DC prúd
Elektrický prúd existuje v dvoch typoch: striedavý prúd (AC) a jednosmerný prúd (DC). Z technického hľadiska prúdi jednosmerný prúd iba jedným smerom, zatiaľ čo striedavý prúd smer obracia. V každodennom ponímaní je striedavý prúd formou elektrickej energie generovanej generátorom, ktorý prevádzkuje svetlá, prístroje a zásuvky vo vašej domácnosti, zatiaľ čo jednosmerný prúd je formou energie poskytovanej z batérií. Napríklad vaše baterky sú systémy na jednosmerný prúd, zatiaľ čo zásuvky v domácnosti používajú systém na striedavý prúd.
Mnoho obnoviteľných zdrojov energie, ako sú solárne a veterné generátory, vyrába jednosmernú elektrinu, ktorá sa mení na striedavý prúd na použitie v domácnosti. Batéria automobilu je jednosmerný systém používaný na naštartovanie motora, ale po naštartovaní motora má elektrický systém automobilu alternátor, ktorý začína vytvárať striedavý prúd na spustenie rôznych systémov.
- 03 z 05
Napätie = tlak
Napätie, tiež známe ako elektromotorická sila, sa často definuje ako tlak elektrónov v systéme. Dá sa to prirovnať k tlaku vody v potrubí. Štandardné obvody vo vašej domácnosti nesú buď asi 120 voltov (skutočné napätie sa môže pohybovať medzi asi 115 až 125 voltami), alebo 240 voltov (skutočný rozsah: asi 230 až 250 voltov). Väčšina svietidiel a zásuviek je napájaná 120 voltovými obvodmi, zatiaľ čo sušičky, rozsahy a ďalšie veľké spotrebiče zvyčajne používajú 240 voltové okruhy.
- 04 z 05
Príkon = prietok
Pojem príkon sa vzťahuje na rýchlosť rozptýlenia elektrickej energie, alebo spotrebované. Celkové množstvo energie spotrebovanej elektrickým systémom vo vašej domácnosti sa číta cez elektromer spoločnosti poskytujúcej verejné služby. Meria sa v kilowatthodinách alebo 1 000 watthodinách, a tak sa vám účtuje.
Miera používania každého elektrického zariadenia, napríklad svietidla alebo prístroja, sa meria vo wattoch. Napríklad 100-wattová žiarovka, ktorá horí 10 hodín, spotrebuje jednu kilowatthodinu elektriny.
Ampéry, volty a watty existujú vo vzájomnom matematickom vzťahu, vyjadrené takto: Watty = volty x zosilňovače
Ak je spotrebič dimenzovaný na 120 voltov a 10 ampérov, bude spotrebovať pri behu až 1 200 wattov: 120 voltov x 10 ampérov = 1 200 wattov.
Pokračujte na 5 z 5 nižšie. - 05 z 05
Ohmy = odpor
Ohmy sú meranie odpor voči toku elektrónov cez vodivý materiál. Čím vyšší je odpor, tým nižší je tok elektrónov. Tento odpor spôsobuje, že v okruhu vzniká určité množstvo tepla. Napríklad fén fúka horúci vzduch napríklad z dôvodu odporu vo vnútorných kábloch, ktoré vytvárajú teplo. A je to odpor v drobných vodičoch žiarovky, ktorý spôsobuje, že sa ohrieva a žiari svetlom. Je to tiež odpor, ktorý môže prehriať predlžovací kábel, ak sa používa na prístroji, ktorý odoberá príliš veľa prúdu.
Príliš veľký odpor v káblovaní obvodu môže preťažiť obvod a spôsobiť elektrický požiar. Pretože je pravdepodobne vinníkom zlé spojenie spôsobené vecami ako uvoľnené skrutkové svorky a korózia, mali by sa elektrické spojenia pravidelne kontrolovať, aby sa zaistila bezpečnosť v elektrickom systéme.
