Elektrik Enerjisi Nasıl Çalışır?

click fraud protection

Elektrik enerjisi bilimde önemli bir kavram olmakla birlikte, sıklıkla yanlış anlaşılan bir kavramdır. Elektrik enerjisi tam olarak nedir ve hesaplamalarda kullanılırken uygulanan kurallardan bazıları nelerdir?

Elektrik Enerjisi Nedir?

Elektrik enerjisi, enerji elektrik yükünün akışından kaynaklanır. Enerji, bir nesneyi hareket ettirmek için iş yapma veya kuvvet uygulama yeteneğidir. Elektrik enerjisi durumunda, kuvvet yüklü parçacıklar arasındaki elektriksel çekim veya itmedir. Elektrik enerjisi ya potansiyel enerji veya kinetik enerji, ancak genellikle yüklü parçacıkların göreli pozisyonları veya elektrik alanları. Yüklü parçacıkların bir tel veya başka bir ortamdan geçmesine akım veya elektrik denir. Ayrıca birde şu var Statik elektrikbir nesne üzerindeki pozitif ve negatif yüklerin dengesizliği veya ayrılması sonucu ortaya çıkar. Statik elektrik bir tür elektriksel potansiyel enerjidir. Yeterli şarj oluşursa, elektrik enerjisi elektrik kinetik enerjisine sahip bir kıvılcım (hatta yıldırım) oluşturmak için deşarj edilebilir.

instagram viewer

Geleneksel olarak, bir elektrik alanın yönü her zaman pozitif bir parçacığın alana yerleştirilirse hareket edeceği yönü gösterir. Elektrik enerjisiyle çalışırken bunu hatırlamak önemlidir, çünkü en yaygın akım taşıyıcısı bir protona göre ters yönde hareket eden bir elektrondur.

Elektrik Enerjisi Nasıl Çalışır

İngiliz bilim adamı Michael Faraday, 1820'lerin başında elektrik üretmenin bir yolunu keşfetti. Bir mıknatısın kutupları arasında bir döngü veya iletken metal diski hareket ettirdi. Temel ilke, bakır teldeki elektronların serbestçe hareket etmesidir. Her elektron negatif bir elektrik yükü taşır. Hareketi, elektron ve pozitif yükler (örn. protonlar ve pozitif yüklü iyonlar) ve elektron ile benzer yükler (diğer elektronlar ve negatif yüklü iyonlar gibi) arasındaki itici kuvvetler. Başka bir deyişle, yüklü bir parçacığı çevreleyen elektrik alanı (bu durumda bir elektron), diğer yüklü parçacıklar üzerinde bir kuvvet uygulayarak hareket etmesine ve böylece çalışmasına neden olur. Çekilmiş iki yüklü parçacığı birbirinden uzaklaştırmak için kuvvet uygulanmalıdır.

Yüklü herhangi bir parçacık, elektron, proton, atom çekirdeği, katyonlar (pozitif yüklü iyonlar), anyonlar (negatif yüklü iyonlar), pozitronlar (elektronlara eşdeğer antimadde) ve yakında.

Örnekler

Kullanılan elektrik enerjisi elektrik gücübir ampule veya bilgisayara güç vermek için kullanılan duvar akımı gibi, elektrik potansiyel enerjisinden dönüştürülen enerjidir. Bu potansiyel enerji başka bir enerji türüne (ısı, ışık, mekanik enerji, vb.) Dönüştürülür. Bir güç kullanımı için, bir teldeki elektronların hareketi akım ve elektrik potansiyelini üretir.

Akü başka bir elektrik enerjisi kaynağıdır, ancak elektrik yükleri bir metal içindeki elektronlardan ziyade bir çözeltideki iyonlar olabilir.

Biyolojik sistemler elektrik enerjisi de kullanır. Örneğin, hidrojen iyonları, elektronlar veya metal iyonları bir zarın bir tarafında, diğeri, sinir uyarılarını iletmek, kasları hareket ettirmek ve taşımak için kullanılabilecek bir elektrik potansiyeli oluşturmak malzemeler.

Elektrik enerjisinin spesifik örnekleri şunları içerir:

  • Alternatif akım (AC)
  • Doğru akım (DC)
  • Şimşek
  • Piller
  • kondansatörler
  • Üreten enerji elektrikli yılan balığı

Elektrik Birimleri

Potansiyel fark veya voltajın SI birimi volttur (V). Bu, 1 amper akım taşıyan bir iletken üzerindeki iki nokta arasındaki potansiyel farktır. Bununla birlikte, elektrik de dahil olmak üzere çeşitli birimler bulunur:

birim sembol miktar
Volt V Potansiyel fark, gerilim (V), elektromotor kuvvet (E)
Amper (amp) bir Elektrik akımı (I)
om Ω Direnç (R)
vat W Elektrik gücü (P)
Farad F Kapasitans (C)
Henry 'H Endüktans (L)
kulomb C Elektrik yükü (Q)
jul J Enerji (E)
Kilovat saat kWh Enerji (E)
Hertz Hz Frekans f)

Elektrik ve Manyetizma İlişkisi

Hareketli bir yüklü parçacığın proton, elektron veya iyon olsun, manyetik bir alan oluşturduğunu daima unutmayın. Benzer şekilde, bir manyetik alanın değiştirilmesi, kondüktör (ör. bir tel). Bu nedenle, elektriği inceleyen bilim adamları tipik olarak elektromanyetizma çünkü elektrik ve manyetizma birbirine bağlıdır.

Anahtar noktaları

  • Elektrik, hareketli bir elektrik yükü tarafından üretilen enerji türü olarak tanımlanır.
  • Elektrik her zaman manyetizma ile ilişkilidir.
  • Akımın yönü, elektrik alanına yerleştirildiğinde pozitif bir yükün hareket edeceği yöndür. Bu, en yaygın akım taşıyıcı olan elektron akışının tersidir.
instagram story viewer