Hjälp utvecklingen av webbplatsen och dela artikeln med vänner!
För de flesta är elektricitet en mystisk kraft som på något sätt uppträder magiskt när vi slår på en ljusbrytare eller ansluter en apparat. Men medan vetenskapen bakom strömmen av elektricitet är mycket komplex, är grunderna för elflöde eller ström, är lätta att förstå om du lär dig några viktiga termer och funktioner. Det hjälper också till att jämföra flödet av el genom ledningar med flödet av vatten genom rören. Även om analogin inte är perfekt, liknar många egenskaper hos det elektriska flödet i kretsledningar flödet av vatten i ett rörsystem.
Här är vad du behöver veta om hur el flyter.
- 01 av 05
Rörande elektroner
Det vi kallar elektrisk ström inträffar på partikelnivån bland atomerna i ett ledande material - i en hushållskrets, detta är kopparkabeln. I varje atom finns det tre typer av partiklar: neutroner, protoner (som har en positiv elektromagnetisk laddning) och elektroner (som har en negativ laddning). Den viktiga partikeln här är elektronen, eftersom den har den unika egenskapen att kunna separera från sin atom och flytta till en angränsande atom. Detta elektronflöde är det som skapar elektrisk ström - hoppet av negativt laddade elektroner från atom till atom.
Hur generatorer fungerar
Vad skickar elektronerna i rörelse? Fysiken är komplicerad, men i huvudsak möjliggörs ett elektriskt flöde i kretstrådar med hjälp av en generator (en turbin som drivs av vind, vatten, en atomreaktor eller genom att bränna fossila bränslen). 1931 upptäckte Michael Faraday att elektriska laddningar skapades när ett material som leder elektricitet (metalltråd) flyttas inom ett magnetfält. Detta är det princip som moderna generatorer arbetar med: Turbinerna, oavsett om de drivs av fallande vatten eller ånga som skapats av kärnreaktorer, roterar stora spolar av metalltråd inuti jättemagneter, vilket får elektriska laddningar att strömma.
Med detta massiva elektriska fält med positiva och negativa laddningar etablerade hoppar elektronerna i ledningarna i hela elnätet till handling och börjar flyta i takt med det elektriska fältet. När du vänder på en ljusbrytare eller kopplar in en lampa eller brödrost, tappar du faktiskt in i ett stort strömflöde av elektroner som dras och skjuts av elgeneratorer som kan vara hundratals mil bort.
Elektriska generatorer liknas ibland med vattenpumpar - de skapar inte elektricitet (precis som en vattenpump skapar inte vatten), men de möjliggör flöden av elektroner.
- 02 av 05
Ström = Ström av elektricitet
Termen nuvarande hänvisar till det enkla flöde av elektroner i en krets eller ett elektriskt system. Du kan också jämföra elektrisk ström med mängden eller volymen av vatten som rinner genom ett vattenrör. Elektrisk ström mäts i ampere eller ampere.
AC mot DC-ström
Elektrisk ström finns i två typer: växelström (AC) och likström (DC). Tekniskt strömmar likströmmen bara i en riktning, medan växelströmmen vänder om. I vardagen är växelström den form av genererad elektricitet som driver lampor, apparater och uttag i ditt hem, medan likström är den form av ström som tillhandahålls av batterier. Till exempel är dina ficklampor DC-system, medan ditt hems uttag använder ett AC-system.
Många förnybara energikällor som sol- och vindgeneratorer producerar likström som omvandlas till växelström för användning i hemmet. En bils batteri är ett likströmssystem som används för att starta motorn, men när motorn startas har bilens elektriska system en generator som börjar skapa växelström för att köra de olika systemen.
- 03 av 05
Spänning = tryck
Spänning, även känd som elektromotorisk kraft, definieras ofta som elektronernas tryck i ett system. Det kan liknas vid vattentrycket i ett rör. Standardkretsarna i ditt hem har antingen cirka 120 volt (den faktiska spänningen kan variera mellan cirka 115 och 125 volt) eller 240 volt (faktiskt intervall: cirka 230 till 250 volt). De flesta armaturer och uttag matas av 120-volts kretsar, medan torktumlare, intervall och andra stora apparater vanligtvis använder 240-volts kretsar.
- 04 av 05
Wattage = Flödeshastighet
Termen watt avser hastighet med vilken elektrisk energi släpps ut, eller konsumeras. Den totala mängden ström som förbrukas av det elektriska systemet i ditt hem läses genom elföretagets elmätare. Det mäts i kilowattimmar eller 1000 wattimmar, och det är så du faktureras.
Varje elektrisk enhet, såsom en armatur eller apparat, har en användningshastighet mätt i watt. Till exempel använder en 100-watt glödlampa som brinner i 10 timmar en kilowattimme el.
Förstärkare, volt och watt finns i ett matematiskt förhållande till varandra, uttryckt enligt följande: Watt = Volt x Amps
Om en apparat har en nominell effekt på 120 volt och 10 ampere använder den upp till 1200 watt när den är igång: 120 volt x 10 ampere = 1200 watt.
Fortsätt till 5 av 5 nedan. - 05 av 05
Ohms = Motstånd
Ohms är mätningen av motstånd mot flödet av elektroner genom ett ledande material. Ju högre motstånd, desto lägre flöde av elektroner. Detta motstånd orsakar att en viss mängd värme genereras i kretsen. Anledningen till att en hårtork blåser varm luft, till exempel, är på grund av motstånd i de interna ledningarna som producerar värme. Och det är motståndet i de små trådarna på en glödlampa som får den att värmas upp och lysa av ljus. Det är också motstånd som kan överhettas en förlängningssladd om den används på en apparat som drar för mycket ström.
Vid kretskoppling kan för mycket motstånd överbelasta en krets och orsaka elektrisk brand. Eftersom dåliga anslutningar orsakade av saker som lösa skruvplintar och korrosion sannolikt är skyldiga, bör elektriska anslutningar kontrolleras regelbundet för att säkerställa säkerheten i ett elsystem.
