Περιεχόμενο
Η ηλεκτρική ενέργεια ανακαλύφθηκε από τους αρχαίους Έλληνες, οι οποίοι απέδειξαν ότι το τρίψιμο της γούνας από την κεχριμπάρι οδήγησε σε αμοιβαία έλξη μεταξύ των δύο υλικών. Ωστόσο, μέχρι το 1800 η Alessandro Volta παρήγαγε ένα σταθερό ηλεκτρικό ρεύμα. Η μάθηση σχετικά με τα απλά κυκλώματα είναι απαραίτητη για τη σχολική εκπαίδευση και μπορεί επίσης να είναι πολύ διασκεδαστική.
Ηλεκτρονίων
Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται από τη ροή υποατομικών φορτισμένων σωματιδίων γνωστών ως ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια είναι τα μεταξύ των μικρότερων γνωστών σωματιδίων και έχουν μέγεθος περίπου ενός τετρακιόντου ενός μέτρου (ένα τετράπλευρο ενός ποδιού). Ένα τετρακύλινδρο είναι ένα που ακολουθείται από 15 μηδενικά. Έχουν μάζα περίπου 10 μηναρίων (10 δισεκατομμύρια λίβρες). Ένα nonillion είναι ένα που ακολουθείται από 30 μηδενικά.
Αντιστάσεις
Ένα από τα απλούστερα ηλεκτρικά κυκλώματα που μελετάται αποτελείται από μια μπαταρία και μια αντίσταση. Μια αντίσταση είναι ένα ηλεκτρικό στοιχείο που μειώνει τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος. Στην μικροσκοπική κλίμακα, η αντίσταση παράγεται από τα ηλεκτρόνια που χτυπούν το ένα το άλλο και αναπολώνται από τα όρια του σύρματος. Αυτό μειώνει την ταχύτητά τους, και ως εκ τούτου, το ρεύμα τους.
Ρεύμα ρεύματος και ηλεκτρονίων
Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ένα μέτρο της ταχύτητας με την οποία τα ηλεκτρόνια ρέουν μέσω ενός κυκλώματος. Η ταχύτητα με την οποία η ροή των ηλεκτρονίων είναι συχνά κοντά στην ταχύτητα του φωτός που είναι 1.079.252.850 χιλιόμετρα την ώρα (670.616.629 μίλια ανά ώρα). Τα απλά ηλεκτρικά κυκλώματα περιέχουν συχνά μια συσκευή η οποία χρησιμοποιείται για τη μέτρηση ηλεκτρικού ρεύματος. Αυτή η συσκευή είναι γνωστή ως αμπερόμετρο και μετρά amperes.
Μπαταρίες
Οι μπαταρίες είναι η κύρια πηγή ενέργειας σε απλά ηλεκτρικά κυκλώματα και χρησιμοποιούν χημικές αντιδράσεις για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος. Περιέχουν ένα υγρό που ονομάζεται ηλεκτρολύτης που φιλοξενεί δισεκατομμύρια ηλεκτρικά φορτισμένα άτομα ή ιόντα. Τα ιόντα αντιδρούν με ηλεκτρόδια της μπαταρίας για να παράγουν ηλεκτρόνια που ρέουν μέσω του κυκλώματος. Δεδομένου ότι υπάρχει μόνο ένας πεπερασμένος αριθμός ιόντων εντός του ηλεκτρολύτη, αφού όλα αυτά έχουν αντιδράσει με τα ηλεκτρόδια, η μπαταρία δεν είναι πλέον σε θέση να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα.