Gdy energia elektryczna przepływa przez obwód, występują trzy właściwości.
Podstawowe właściwości
Istnieją trzy główne właściwości, które sprawiają, że elektryczność działa: napięcie, prąd i rezystancja. Te właściwości współpracują ze sobą w obwodzie, umożliwiając przemieszczanie się energii elektrycznej z miejsca na miejsce. Naukowcy mierzą napięcie w jednostkach zwanych woltami, prąd w amperach i rezystancję w omach. Te trzy wielkości prowadzą do prostej zależności matematycznej zwanej prawem Ohma, gdzie napięcie jednego wolta na rezystancji jednego oma daje prąd o wartości jednego ampera.
Ruch elektronów
Proces elektryczności zaczyna się, gdy energia światła, ciepła lub pól magnetycznych stymuluje elektrony atomu, wprawiając je w ruch. Niektóre atomy trzymają swoje elektrony blisko jądra, a inne nie. Atomy, które mają luźny chwyt elektronów, najlepiej przewodzą prąd elektryczny.
Wideo dnia
Przewodniki i izolatory
Materiały takie jak srebro, złoto, miedź i aluminium mają atomy z luźno związanymi elektronami, wszystkie te pierwiastki są metalami, a większość metali jest dobrymi przewodnikami elektryczności. Materiały takie jak szkło, powietrze i plastik nazywane są izolatorami; ich skład elektronowy utrudnia przepływ prądu elektrycznego.
prąd i napięcie
Aby prąd mógł płynąć prądem, musi istnieć jakaś siła lub ciśnienie popychające elektrony. Siła ta nazywana jest siłą elektromotoryczną lub EMF, która jest również nazywana napięciem.
Części obwodu elektrycznego
Obwód przenosi ten prąd elektryczny. Składa się ze źródła elektrycznego, obciążenia i przewodników, takich jak przewody, które przenoszą prąd między źródłem a obciążeniem. Przykładem źródła elektrycznego jest bateria. Obciążeniem może być niemal każdy rodzaj elementu elektronicznego, od prostej żarówki po skomplikowane urządzenia, takie jak smartfony.
Napięcie i prąd
Wielkość siły elektromotorycznej przyłożonej przez źródło określa, ile napięcia przechodzi przez obwód. Natomiast prąd to ilość elektronów, które przepływają przez punkt w obwodzie w określonym czasie.
Opór
Ostatni element układanki z elektrycznością dotyczy rodzaju oporu działającego na prąd elektryczny. Na przykład, jeśli użyjesz w obwodzie dwóch grubych przewodów, popłynie większy prąd niż w przypadku użycia dwóch cienkich przewodów. Grubsze przewody mają mniejszą rezystancję i pozwalają na większy prąd. Jest to podobne do wody przepływającej przez rurę: duża rura może przenosić więcej wody niż wąska.
Elektryczność i moc
Elektryczność przenosi moc, a moc elektryczną można obliczyć w watach, mnożąc wolty przez ampery. Prąd płynie ze źródła elektrycznego do obciążenia iz powrotem; obciążenie wykorzystuje energię elektryczną do wykonania użytecznego zadania, takiego jak zapalenie lampy kuchennej lub uruchomienie silnika elektrycznego w samochodzie hybrydowym.
