როგორ მუშაობს ელექტროენერგია?

ელექტროენერგიის მუშაობის სამი ძირითადი თვისებაა: ძაბვა, დენი და წინააღმდეგობა. ეს თვისებები ერთად მუშაობს წრედის შიგნით, რაც საშუალებას აძლევს ელექტროენერგიას გადაადგილდეს ადგილიდან ადგილზე. მეცნიერები ზომავენ ძაბვას ერთეულებში, რომელსაც ეწოდება ვოლტი, დენი ამპერებში და წინააღმდეგობა ომებში. ეს სამი სიდიდე იწვევს მარტივ მათემატიკურ კავშირს, რომელსაც ეწოდება ომის კანონი, სადაც ერთი ვოლტის ძაბვა ერთი ომის წინააღმდეგობაზე იძლევა ერთ ამპერ დენს.

ელექტროენერგიის პროცესი იწყება მაშინ, როდესაც სინათლის, სითბოს ან მაგნიტური ველების ენერგია ასტიმულირებს ატომის ელექტრონებს და აიძულებს მათ მოძრაობას. ზოგიერთი ატომები ელექტრონებს ბირთვთან ახლოს ატარებს, ზოგი კი არა. ატომები, რომლებსაც აქვთ თავისუფლად დაჭერილი ელექტრონები, საუკეთესოდ ატარებენ ელექტრო დენს.

ისეთ მასალებს, როგორიცაა ვერცხლი, ოქრო, სპილენძი და ალუმინი, აქვთ ატომები თავისუფლად შეკრული ელექტრონებით, ეს ელემენტები ყველა ლითონია და ლითონების უმეტესობა ელექტროენერგიის კარგი გამტარია. ისეთ მასალებს, როგორიცაა მინა, ჰაერი და პლასტმასი, იზოლატორები ეწოდება; მათი ელექტრონული შემადგენლობა ხელს უშლის ელექტრული დენის დინებას.

იმისთვის, რომ ელექტროენერგია დენში მიედინებოდეს, უნდა არსებობდეს რაიმე სახის ძალა ან წნევა, რომელიც უბიძგებს ელექტრონებს. ამ ძალას ეწოდება ელექტრომოძრავი ძალა ან EMF, რომელსაც ასევე უწოდებენ ძაბვას.

წრე ატარებს ამ ელექტრულ დენს. იგი შედგება ელექტრული წყაროსგან, დატვირთვისგან და გამტარებისგან, როგორიცაა მავთულები, რომლებიც ატარებენ დენს წყაროსა და დატვირთვას შორის. ელექტრო წყაროს მაგალითია ბატარეა. დატვირთვა შეიძლება იყოს თითქმის ნებისმიერი სახის ელექტრონული კომპონენტი, მარტივი ნათურიდან დამთავრებული რთული მოწყობილობებით, როგორიცაა სმარტფონები.

წყაროს მიერ გამოყენებული ელექტრომამოძრავებელი ძალის რაოდენობა განსაზღვრავს თუ რამდენ ძაბვას გადის წრედში. ამის საპირისპიროდ, დენი არის ელექტრონების რაოდენობა, რომელიც მიედინება წრედის წერტილს მოცემულ დროში.

ელექტროენერგიის თავსატეხის ბოლო ნაწილი დაკავშირებულია იმ სახის წინააღმდეგობასთან, რომელიც მუშაობს ელექტრული დენის წინააღმდეგ. მაგალითად, თუ თქვენ გამოიყენებთ ორ მძიმე ლიანდაგს თქვენს წრეში, უფრო მეტი დენი მიედინება, ვიდრე ორი თხელი მავთულის გამოყენების შემთხვევაში. სქელ მავთულს აქვს ნაკლები წინააღმდეგობა და იძლევა უფრო დიდ დენს. ის ჰგავს მილში გადინებულ წყალს: დიდ მილს შეუძლია მეტი წყლის გადატანა, ვიდრე ვიწრო.

ელექტროენერგია ატარებს ენერგიას და თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ ელექტრული სიმძლავრე ვატებში ვოლტების ამპერებზე გამრავლებით. დენი მიედინება ელექტრული წყაროდან დატვირთვისკენ და ისევ უკან; დატვირთვა იყენებს ელექტრულ ენერგიას ისეთი სასარგებლო ამოცანის შესასრულებლად, როგორიცაა სამზარეულოს ნათურის ანთება ან ელექტროძრავის გაშვება ჰიბრიდულ მანქანაში.