Πώς λειτουργεί η ροή ηλεκτρικού ρεύματος;

Για τους περισσότερους ανθρώπους, η ηλεκτρική ενέργεια είναι μια μυστηριώδης δύναμη που κατά κάποιον τρόπο εμφανίζεται μαγικά όταν γυρίζουμε έναν διακόπτη φωτισμού ή συνδέουμε μια συσκευή. Ωστόσο, ενώ η επιστήμη πίσω από τη ροή του ηλεκτρισμού είναι πολύ περίπλοκη, τα βασικά της ηλεκτρικής ροής, ή του ρεύματος, είναι εύκολα κατανοητά αν μάθετε μερικούς βασικούς όρους και λειτουργίες. Βοηθά επίσης να συγκρίνετε τη ροή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω των συρμάτων με τη ροή του νερού μέσω των σωλήνων.

• 01 από 05

  Ηλεκτρονίων

  Η ροή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ενός καλωδίου είναι στην πραγματικότητα μια ροή ηλεκτρονίων. Ένα ηλεκτρόνιο είναι ένα αρνητικά φορτισμένο υποατομικό σωματίδιο. Ένα καλώδιο είναι ένας τύπος αγωγού , ένα υλικό που ταξιδεύει εύκολα με ηλεκτρική ενέργεια.

  Στους ηλεκτρικούς αγωγούς, το ρεύμα (ροή) προκύπτει από την κίνηση των ηλεκτρονίων από το ένα άτομο στο άλλο. Τα ηλεκτρόνια είναι θετικά ή αρνητικά φορτισμένα. Τα αρνητικά ηλεκτρόνια έλκονται από τα θετικά ηλεκτρόνια. Στο ατομικό επίπεδο, ένα αρνητικό ηλεκτρόνιο θα μεταπηδήσει από το ένα άτομο στο άλλο. Αυτό προκαλεί ένα αρνητικό ηλεκτρόνιο να πηδήξει από το δεύτερο άτομο σε ένα τρίτο άτομο. Στη συνέχεια, κάποιος άλματα από το τρίτο σε ένα, και ούτω καθεξής. Αυτό το άλμα των αρνητικών ηλεκτρονίων από άτομο σε άτομο είναι ηλεκτρική ροή.

• 02 του 05

  Ρεύμα

  Το ρεύμα είναι η ροή των ηλεκτρονίων σε ένα κύκλωμα ή ένα ηλεκτρικό σύστημα. Μπορείτε επίσης να σκεφτείτε το ρεύμα ως ποσότητα ή όγκο νερού που ρέει μέσω ενός σωλήνα νερού. Το ηλεκτρικό ρεύμα μετράται σε ένταση ή ενισχυτές.

  Το ρεύμα κατατάσσεται σε δύο τύπους: εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) και συνεχές ρεύμα (DC). Σε γενικές γραμμές, η AC είναι η μορφή ηλεκτρικής ενέργειας που λειτουργεί φώτα, συσκευές και πρίζες στο σπίτι σας, ενώ η DC είναι η μορφή της ισχύος που παρέχεται από τις μπαταρίες. Για παράδειγμα, το ηλεκτρικό σύστημα του αυτοκινήτου σας είναι ένα σύστημα DC. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως η ηλιακή και η υδροηλεκτρική ενέργεια, παράγουν συνεχούς ρεύματος που μετατρέπεται σε AC για χρήση στο σπίτι.

• 03 του 05

  Τάση

  Η τάση, επίσης γνωστή ως ηλεκτροκινητική δύναμη, είναι η πίεση των ηλεκτρονίων σε ένα σύστημα. Είναι παρόμοια με την πίεση νερού σε ένα σωλήνα. Τα τυπικά κυκλώματα στο σπίτι σας φέρουν περίπου 120 βολτ (η πραγματική τάση μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ περίπου 115-125 V) ή 240 V (πραγματική εμβέλεια: 230-250 V). Τα περισσότερα φωτιστικά και πρίζες τροφοδοτούνται από κυκλώματα 120 βολτ, ενώ τα στεγνωτήρια, οι σειρές και άλλες μεγάλες συσκευές χρησιμοποιούν συνήθως κυκλώματα 240 βολτ.

• 04 του 05

  Ohms

  Τα Ohms είναι η μέτρηση της αντίστασης στη ροή των ηλεκτρονίων μέσω ενός αγώγιμου υλικού. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο μικρότερη είναι η ροή των ηλεκτρονίων. Αυτή η αντίσταση προκαλεί μια ορισμένη ποσότητα θερμότητας που παράγεται στο κύκλωμα. Ο λόγος για τον οποίο ένα στεγνωτήρα μαλλιών φυσάει θερμό αέρα, για παράδειγμα, οφείλεται στην αντίσταση στην εσωτερική καλωδίωση που παράγει θερμότητα. Και είναι αντίσταση στα μικροσκοπικά καλώδια ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως που το κάνει να θερμαίνεται και να ανάβει με το φως.

  Στην καλωδίωση κυκλώματος, η υπερβολική αντίσταση μπορεί να προκαλέσει υπερφόρτωση ενός κυκλώματος και να προκαλέσει ηλεκτρική φωτιά. Επειδή οι κακές συνδέσεις που προκαλούνται από πράγματα όπως χαλαρά βιδωτά τερματικά και διάβρωση είναι πιθανόν ένοχοι, οι ηλεκτρικές συνδέσεις πρέπει να ελέγχονται τακτικά για να εξασφαλίζεται η ασφάλεια σε ένα ηλεκτρικό σύστημα.

• 05 του 05

  Wattage ή Watts

  Η ισχύς δείχνει το ρυθμό με τον οποίο διανέμεται ή καταναλώνεται ηλεκτρική ενέργεια. Η συνολική ποσότητα ενέργειας που καταναλώνεται από το ηλεκτρικό σύστημα στο σπίτι σας διαβάζεται μέσω του ηλεκτρικού μετρητή της εταιρίας παροχής ηλεκτρικού ρεύματος . Μετρώνται σε κιλοβατώρες ή σε 1.000 watt-ώρες, και έτσι χρεώνεστε.

  Κάθε ηλεκτρική συσκευή, όπως φωτιστικό ή συσκευή, έχει ταχύτητα χρήσης που μετράται σε Watt. Για παράδειγμα, ένας λαμπτήρας 100 watt που καίει για 10 ώρες χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια 1 κιλοβατώρα.

  Οι ενισχυτές, τα βολτ και τα βατ υπάρχουν σε μια μαθηματική σχέση μεταξύ τους, εκφράζονται ως εξής:

  Volts x amps = watts

  Αν μια συσκευή έχει ονομαστική ισχύ στα 120 βολτ και 10 αμπέρ, θα χρησιμοποιεί μέχρι 1.200 watt όταν λειτουργεί: 120 volts x 10 amps = 1.200 watt.