Supakorn Kaewinta / EyeEm / Getty Images
For de fleste er elektricitet en mystisk kraft, der på en eller anden måde magisk vises, når vi vender en lysafbryder eller tilslutter et apparat. Selvom videnskaben bag strømmen af elektricitet er meget kompleks, er det grundlæggende om elektrisk strøm eller strøm let at forstå, hvis du lærer nogle nøgleord og funktioner. Det hjælper også med at sammenligne strømmen af elektricitet gennem ledninger med strømmen af vand gennem rør. Selvom analogien ikke er perfekt, ligner mange egenskaber ved elektrisk strømning i kredsløbstrådene strømmen af vand i et VVS-system.
-
Flytning af elektroner
Sharif Tarabay / Getty Images
Det, vi kalder elektrisk strøm, opstår på partikelniveauet mellem atomerne i et ledende materiale - i et husholdningskredsløb er dette kobberledningen. I hvert atom er der tre typer partikler: neutroner, protoner (som bærer en positiv elektromagnetisk ladning) og elektroner (som bærer en negativ ladning). Den vigtige partikel her er elektronet, da det har den unikke egenskab ved at være i stand til at adskille sig fra sit atom og flytte til et tilstødende atom. Denne strøm af elektroner er det, der skaber elektrisk strøm — springet af negativt ladede elektroner fra atom til atom.
Sådan fungerer generatorer
Hvad sender elektronerne i bevægelse? Fysikken er kompliceret, men i det væsentlige muliggøres elektrisk strømning i kredsløbstråde af en hjælpegenerator (en turbin drevet af vind, vand, en atomreaktor eller brændende fossile brændstoffer). I 1931 opdagede Michael Faraday, at der blev skabt elektriske ladninger, når et materiale, der leder elektricitet (metaltråd), flyttes inden for et magnetfelt. Dette er det vigtigste, hvormed moderne generatorer arbejder: Turbinerne - uanset om de er drevet af faldende vand eller damp skabt af atomreaktorer - roterer store spoler af metaltråd inden i kæmpe magneter, hvorved elektriske ladninger strømmer.
Med dette massive elektriske felt med positive og negative ladninger etableret, springer elektronerne i ledningerne i hele elnettet i handling og begynder at strømme i trængsel med det elektriske felt. Når du vender en lysafbryder eller tilslutter en lampe eller brødrister, tapper du faktisk en stor strømforsyning af elektroner, der trækkes og skubbes af hjælpegeneratorer, der måske er hundreder af miles væk.
Elektriske generatorer kan sommetider sammenlignes med vandpumper - de skaber ikke elektricitet (ligesom en vandpumpe ikke skaber vand), men de muliggør strømmen af elektroner.
-
Nuværende = strøm af elecricity
Victor De Schwanberg / Science Photo Library / Getty Images
Udtrykket strøm refererer til den enkle strøm af elektroner i et kredsløb eller elektrisk system. Du kan også sammenligne den elektriske strøm med mængden eller mængden af vand, der strømmer gennem et vandrør. Elektrisk strøm måles i strømstyrke eller ampere.
AC vs. DC strøm
Elektrisk strøm findes i to typer: vekselstrøm (AC) og jævnstrøm (DC). Teknisk flyder jævnstrøm kun i en retning, mens vekselstrøm vender retning. I dagligdags termer er vekselstrøm form af generator skabt elektricitet der betjener lys, apparater og stikkontakter i dit hjem, mens DC er den form for strøm, der leveres af batterier. For eksempel er dine lommelygter jævnstrømssystemer, mens hjemmets forretninger bruger et vekslingssystem.
Mange vedvarende energikilder, som f.eks. Sol- og vindgeneratorer, producerer jævnstrøm, der konverteres til vekselstrøm til brug i hjemmet. En bilens batteri er et jævnstrømssystem, der bruges til at starte motoren, men når motoren først er startet, har bilens elektriske system en generator, der begynder at skabe vekselstrøm til at køre de forskellige systemer.
-
Spænding = Tryk
Marek Jagoda / EyeEm / Getty Images
Spænding, også kendt som elektromotorisk kraft , defineres ofte som trykket på elektronerne i et system. Det kan sammenlignes med vandtrykket i et rør. De almindelige kredsløb i dit hjem har enten ca. 120 volt (den aktuelle spænding kan variere mellem ca. 115 til 125 volt) eller 240 volt (faktisk interval: 230 til 250 volt). De fleste lysarmaturer og stikkontakter fødes af 120-volt kredsløb, mens tørretumblere, intervaller og andre store apparater typisk bruger 240-volt kredsløb.
-
Wattage = Flowhastighed
Tom Chance / Getty-billeder
Udtrykket wattage henviser til den hastighed, hvormed elektrisk energi spredes eller forbruges. Den samlede mængde strøm, der forbruges af det elektriske system i dit hjem, læses gennem hjælpevirksomhedens elektriske måler. Det måles i kilowatt-timer eller 1.000 watt-timer, og det er sådan, du bliver faktureret.
Hver elektrisk enhed, såsom en lysarmatur eller enhed, har en anvendelseshastighed målt i watt. For eksempel bruger en 100-watts lyspære, der brænder i 10 timer, en kilowatt-time elektricitet.
Ampere, volt og watt findes i et matematisk forhold til hinanden, udtrykt som følger: Watts = volt x ampere
Hvis et apparat er klassificeret til 120 volt og 10 ampere, bruger det op til 1.200 watt, når det kører: 120 volt x 10 ampere = 1.200 watt.
-
Ohms = Modstand
Stanley K Patz / Getty Images
Ohms er måling af modstand mod strømmen af elektroner gennem et ledende materiale. Jo højere modstand, jo lavere er strømmen af elektroner. Denne modstand får en vis mængde varme til at genereres i kredsløbet. Årsagen til, at en hårtørrer blæser for eksempel varm luft, er på grund af modstand i den interne ledning, der producerer varme. Og det er modstand i de små ledninger i en glødepære, der får den til at varme op og gløder med lys. Det er også modstand, der kan overophedes en forlængerledning, hvis den bruges på et apparat, der trækker for meget strøm.
Ved ledningsføring kan for meget modstand overbelaste et kredsløb og forårsage elektrisk brand. Da dårlige forbindelser forårsaget af ting som løse skrueterminaler og korrosion sandsynligvis er skyldige, skal elektriske forbindelser kontrolleres regelmæssigt for at sikre sikkerhed i et elektrisk system.
