Як працює електрика - інженерне мислення
Як працює електрика
Як працює електрика. У цій статті ми вивчимо основну концепцію того, як працює електрика згідно класичної теорії. Ми охопимо атоми, електрони, протони, нейтрони, а потім перейдемо до різниці між провідниками та ізоляторами, проводами та кабелями, ланцюгами, вольтами та напругою, струмами та підсилювачами, резисторами, опором та омами, індукцією та індукторами, трансформаторами, конденсаторами та, нарешті, різниця між потужністю змінного та постійного струму. Це основи, яких слід зрозуміти, щоб зрозуміти, як працює електроенергія, перш ніж переходити до більш досконалих областей електротехніки та електронної техніки. Прокрутіть униз, щоб переглянути відеоурок з цього питання
Атом
Все зроблено з атомів, включаючи вас! Різні матеріали мають різні типи атомів. У центрі атома знаходиться Ядро, в ньому розташовані дві частинки, відомі як Нейтрон і Протон. Нейтрон не має електричного заряду, але протон має позитивний електричний заряд.
Навколо Ядра знаходяться різні шари орбітальних оболонок, які діють як траєкторії польоту для іншого типу частинок, відомих як електрон. Електрони рухаються довгими цими шляхами так само, як супутники обертаються навколо нашої планети, за винятком того, що електрони рухаються майже зі швидкістю світла.
Негативний заряд нейтронів притягується до позитивного заряду протона, який утримує електрони на орбіті. Кожна орбітальна оболонка може містити задану кількість електронів. Кількість протонів, нейтронів та електронів в атомі говорить нам, який це матеріал, і їх поєднання є унікальним для кожного матеріалу.
Атоми міцно тримаються за свої електрони, але деякі матеріали будуть триматися за свої електрони сильніше, ніж інші. Зовнішня найбільш орбітальна оболонка відома як оболонка Валанса, і в цій оболонці деякі матеріали матимуть слабо зв’язані електрони, які можуть плавати до інших атомів.
Провідники та ізолятори
Матеріали, які можуть пропускати електрони, відомі як "провідники", тобто вони можуть проводити електрику. Більшість металів - це провідники. Атоми, які не мають вільних електронів, відомі як ізолятори, гарні приклади тому такі матеріали, як скло та каучук.
Ми можемо поєднати провідники та ізолятори разом, щоб безпечно використовувати електрику. Це робиться оточенням провідника ізолятором, це дозволяє електронам протікати, але обмежує, куди вони можуть текти. Так працюють кабелі та дроти.
Проводи та кабелі
Якщо заглянути всередину зрізу мідного кабелю, ми побачили б, як вільні електрони атомів рухаються від одного атома до іншого, проте це відбувається випадковим чином у будь-якому напрямку.
потік електричного струму в ланцюзі
Якщо зріз кабелю потім підключити в замкнутому контурі до такого джерела живлення, як акумулятор, то напруга змусить вільні електрони рухатися, і це призведе до того, що всі вони потечуть в одному напрямку, щоб спробувати повернутися назад на інший термінал акумулятора.
Схеми
Термін схеми відноситься до маршруту, по якому електрони можуть протікати, щоб потрапити між двома виводами джерела живлення (позитивним і негативним).
Коли ланцюг замкнутий, то електрони можуть перетікати від одного терміналу до іншого. Коли ланцюг розімкнуто, в ланцюзі є зазор, тому електрони не можуть текти.
Ми можемо розмістити електричні компоненти на шляху вільних електронів, які протікають в ланцюзі. Це змусить електрони протікати через компонент, і це може бути використано для виконання таких робіт, як генерування світла.
Вольт і напруга
Напруга - це сила штовхання електронів у ланцюзі, подібна до тиску у водопроводі. Чим більше тиску у вас, тим більше води може текти. Чим більше у вас напруги, тим більше електронів може протікати.
що таке вольт джоуль кулон
Вольт - це джоуль на Кулон. Джоуль - це вимірювання енергії або роботи. Кулон - це група протікаючих електронів.