Kako deluje elektrika?

Osnovne lastnosti

Obstajajo tri glavne lastnosti, zaradi katerih elektrika deluje:napetost, tok in upor. Te lastnosti delujejo skupaj znotraj tokokroga in omogočajo premikanje električne energije iz kraja v kraj. Znanstveniki merijo napetost v enotah, imenovanih volti, tok v amperih in upor v ohmih. Te tri količine vodijo do preproste matematične povezave, imenovane Ohmov zakon, kjer napetost enega volta prek upora enega ohma daje tok enega ampera.

Gibanje elektronov

Proces električne energije se začne, ko energija svetlobe, toplote ali magnetnih polj stimulira atomske elektrone, zaradi česar se premikajo. Nekateri atomi držijo svoje elektrone blizu jedra, nekateri pa ne. Atomi, ki slabo držijo svoje elektrone, najbolje prevajajo električni tok.

Prevodniki in izolatorji

Materiali, kot so srebro, zlato, baker in aluminij, imajo atome z ohlapno vezanimi elektroni, vsi ti elementi so kovine in večina kovin je dobrih prevodnikov elektrike. Materiali, kot so steklo, zrak in plastika, se imenujejo izolatorji; njihova elektronska sestava ovira pretok električnega toka.

Tok in napetost

Da lahko elektrika teče v toku, mora obstajati nekakšna sila ali pritisk, ki potiska elektrone. Ta sila se imenuje elektromotorna sila ali EMF, ki ji pravimo tudi napetost.

Deli električnega tokokroga

Tokokrog prenaša ta električni tok. Sestavljen je iz električnega vira, bremena in vodnikov, kot so žice, ki prenašajo tok med virom in bremenom. Primer električnega vira je baterija. Obremenitev je lahko skoraj katera koli vrsta elektronske komponente, od preproste žarnice do kompleksnih naprav, kot so pametni telefoni.

Napetost in tok

Količina elektromotorne sile, ki jo uporablja vir, določa, koliko napetosti gre skozi tokokrog. Nasprotno pa je tok količina elektronov, ki tečejo mimo točke v vezju v določenem času.

Odpornost

Zadnji del uganke o elektriki je povezan z vrsto upora, ki deluje proti električnemu toku. Na primer, če bi v svojem vezju uporabili dve žici velikega premera, bi teklo več toka, kot če bi uporabili dve tanki žici. Debelejše žice imajo manjši upor in omogočajo večji tok. Podobno je kot voda, ki teče skozi cev:velika cev lahko prenese več vode kot ozka.

Elektrika in moč

Elektrika prenaša moč in električno moč lahko izračunate v vatih tako, da volte pomnožite z amperi. Tok teče od električnega vira do bremena in nazaj; obremenitev uporablja električno energijo za uporabno nalogo, kot je prižiganje kuhinjske svetilke ali zagon električnega motorja v hibridnem avtomobilu.