Περιεχόμενο
Η ηλεκτρική ενέργεια προέρχεται από διάφορες δυνάμεις που κινούν ηλεκτρόνια. Μπορεί να δημιουργηθεί τάση εξόδου και να αποσταλεί αμέσως μέσω μιας σειράς αγωγών στον τελικό προορισμό της. Άλλες μορφές τάσης εξόδου αποθηκεύονται σε χημική μορφή και αργότερα απελευθερώνονται. Αυτός ο τύπος τάσης εξόδου παρέχει την ενέργεια που τροφοδοτεί διάφορες εμπορικές και βιομηχανικές συσκευές.
Βασικά στοιχεία τάσης
Η τάση είναι η διαφορά φόρτισης μεταξύ δύο διαφορετικών σημείων. Όσο μεγαλύτερη είναι η τάση, τόσο μεγαλύτερη είναι η ροή ηλεκτρικού ρεύματος. Το ρεύμα βιώνει αντίσταση στη ροή του. η ποσότητα τάσης καθορίζει την έκταση στην οποία το ρεύμα υπερνικά αυτή την αντίσταση. Η τάση μετράται από μια τυπική μονάδα που ονομάζεται volt. Ένα βολτ κινεί ένα coulomb, το οποίο αποτελεί την τυπική μονάδα ενός ηλεκτρικού φορτίου. Η τάση μπορεί να είναι άμεση ή εναλλασσόμενη: Ένα ρεύμα συνεχούς ροής ρέει προς μία κατεύθυνση, ενώ ένα εναλλασσόμενο ρεύμα αναστρέφει συχνά την κατεύθυνσή του.
Τάση εξόδου εξόδου
Η τάση εξόδου είναι η τάση που απελευθερώνεται από μια συσκευή, όπως ένας ρυθμιστής τάσης ή μια γεννήτρια. Οι ρυθμιστές τάσης διατηρούν σταθερά επίπεδα τάσης. Οι γεννήτριες ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιούν πηγή καυσίμου, όπως το φως του ήλιου, τον άνθρακα ή την πυρηνική ενέργεια, για να ενεργοποιήσουν περιστρεφόμενους στροβίλους, οι οποίοι αλληλεπιδρούν με τους μαγνήτες για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Ένας αγωγός μεταφέρει την τάση εξόδου σε διάφορους προορισμούς, όπως σπίτια και επιχειρήσεις. Τα ημιαγωγικά μέσα διεξάγουν τάση.
Αγωγοί και μονωτήρες
Οι αγωγοί αφήνουν τα ηλεκτρικά ρεύματα να ρέουν ελεύθερα. Οι μονωτήρες περιβάλλουν τα ηλεκτρικά καλώδια, χωρίς να αφήνουν ρεύματα να διέρχονται από αυτά. Τα μη μεταλλικά στερεά χρησιμεύουν ως ισχυροί μονωτήρες, ενώ ο χαλκός και το αλουμίνιο χρησιμεύουν ως αγωγοί. Τα ηλεκτρόνια στον χαλκό είναι ελεύθερα και απωθούν το ένα το άλλο, πράγμα που σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια του χαλκού δεν συνδέονται σταθερά με τον χαλκό και μπορεί να αποσπαστούν από τον χαλκό. Τα ηλεκτρικά ρεύματα προκαλούν αλυσιδωτή αντίδραση που μεταφέρει το ρεύμα μέσω του χαλκού.
Μπαταρίες
Ορισμένες συσκευές, όπως οι μπαταρίες, αποθηκεύουν ηλεκτρικό ρεύμα έως ότου απαιτούνται από ηλεκτρονικές συσκευές. Οι μπαταρίες μετατρέπουν τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα ηλεκτροχημικά κύτταρα συνδέονται μέσω αγώγιμων ηλεκτρολυτικών ανιόντων - ατόμων που έχουν κερδίσει ηλεκτρόνια - και κατιόντων ή ατόμων που πιθανόν να χάσουν ηλεκτρόνια. Οι ηλεκτρικοί αγωγοί συνδέονται με έναν ηλεκτρολύτη - μια ουσία με ελεύθερα ιόντα - κατασκευασμένο από στερεή ή υγρή ουσία. Οι μπαταρίες έχουν διαφορετικούς ρυθμούς αποφόρτισης με βάση τον αριθμό των ηλεκτρολυτών στην μπαταρία και τον ρυθμό με τον οποίο η συσκευή προκαλεί την εκκένωση της μπαταρίας. Ταχύτεροι ρυθμοί εκφόρτισης οδηγούν στην απώλεια ηλεκτρικής ενέργειας της μπαταρίας και στη μη αποτελεσματική λειτουργία της. Η τάση εξόδου που παράγεται από μια μπαταρία ονομάζεται ηλεκτροκινητική δύναμη ή EMF. Αυτός ο όρος είναι μια εσφαλμένη ονομασία, καθώς δεν είναι στην πραγματικότητα μια δύναμη: Αντ 'αυτού, η ενέργεια που διατίθεται από τον μηχανισμό που παράγει την ηλεκτρική ενέργεια.
Ηλεκτρικό φαινόμενο
Διάφορες διεργασίες μπορεί να παράγουν τάση εξόδου. Οι μαγνητικές δυνάμεις που ασκούνται στα κινούμενα φορτία των αγωγών μπορούν να δημιουργήσουν τάση, που ονομάζεται κινητήριο EMF. Οι αντιστάσεις παράγουν τάση, η οποία εμφανίζεται σε ένα κύκλωμα, που προκαλείται από την κατανάλωση ενέργειας. Η ποσότητα της τάσης εξόδου βασίζεται στην εργασία που πρέπει να κάνει η τάση ανά μονάδα φόρτισης για να μετακινήσει ένα φορτίο σε ένα ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ δύο σημείων.