Когда электрическая энергия проходит по цепи, участвуют три свойства.
Основные свойства
Есть три основных свойства, которые заставляют электричество работать: напряжение, ток и сопротивление. Эти свойства работают вместе внутри цепи, позволяя электричеству перемещаться с места на место. Ученые измеряют напряжение в единицах, называемых вольтами, ток в амперах и сопротивление в омах. Эти три величины приводят к простому математическому соотношению, называемому законом Ома, где напряжение в один вольт на сопротивлении в один Ом дает ток в один ампер.
Движение электронов
Процесс электричества начинается, когда энергия света, тепла или магнитных полей стимулирует электроны атома, заставляя их двигаться. Некоторые атомы удерживают свои электроны близко к ядру, а некоторые нет. Атомы, слабо удерживающие свои электроны, лучше всего проводят электрический ток.
Видео дня
Проводники и изоляторы
Такие материалы, как серебро, золото, медь и алюминий, имеют атомы со слабосвязанными электронами, все эти элементы являются металлами, и большинство металлов являются хорошими проводниками электричества. Такие материалы, как стекло, воздух и пластик, называются изоляторами; их электронный состав препятствует прохождению электрического тока.
Ток и напряжение
Чтобы электричество протекало в токе, должна быть какая-то сила или давление, толкающее электроны. Эта сила называется электродвижущей силой или ЭДС, которую также называют напряжением.
Части электрической цепи
Цепь несет этот электрический ток. Он состоит из источника электричества, нагрузки и проводников, таких как провода, по которым течет ток между источником и нагрузкой. Примером источника электричества является аккумулятор. Нагрузкой может быть практически любой электронный компонент, от простой лампочки до сложных устройств, таких как смартфоны.
Напряжение и ток
Величина электродвижущей силы, приложенной источником, определяет, сколько напряжения проходит через цепь. Напротив, ток - это количество электронов, которые проходят через точку в цепи за заданный промежуток времени.
Сопротивление
Последний кусок головоломки с электричеством связан с сопротивлением, которое действует против электрического тока. Например, если бы вы использовали в своей цепи два провода большого сечения, протекал бы больший ток, чем если бы вы использовали два тонких провода. Более толстые провода имеют меньшее сопротивление и пропускают больший ток. Это похоже на воду, текущую по трубе: большая труба может пропускать больше воды, чем узкая.
Электричество и мощность
Электричество переносит мощность, и вы можете рассчитать электрическую мощность в ваттах, умножив вольты на амперы. Ток течет от источника к нагрузке и обратно; нагрузка использует электроэнергию для выполнения полезной задачи, такой как зажигание кухонной лампы или запуск электродвигателя в гибридном автомобиле.
