Kako radi struja?
Osnovna svojstva
Tri su glavna svojstva koja čine električnu energiju:napon, struja i otpor. Ova svojstva djeluju zajedno unutar kruga, omogućujući elektricitetu da se kreće s mjesta na mjesto. Znanstvenici mjere napon u jedinicama koje se nazivaju volti, struju u amperima, a otpor u ohmima. Ove tri veličine dovode do jednostavnog matematičkog odnosa koji se zove Ohmov zakon, gdje napon od jednog volta preko otpora od jednog ohma daje struju od jednog ampera.
Kretanje elektrona
Proces nastanka elektriciteta počinje kada energija svjetlosti, topline ili magnetskih polja stimulira elektrone atoma, tjerajući ih da se kreću. Neki atomi drže svoje elektrone blizu jezgre, a neki ne. Atomi koji slabo drže svoje elektrone najbolji su u provođenju električne struje.
Vodiči i izolatori
Materijali kao što su srebro, zlato, bakar i aluminij imaju atome s labavo vezanim elektronima, svi su ti elementi metali, a većina metala su dobri vodiči električne energije. Materijali poput stakla, zraka i plastike nazivaju se izolatorima; njihov sastav elektrona ometa protok električne struje.
Struja i napon
Da bi struja tekla u struji, mora postojati neka vrsta sile ili pritiska koji gura elektrone. Ta se sila naziva elektromotorna sila ili EMF, koja se također naziva i napon.
Dijelovi električnog kruga
Krug nosi ovu električnu struju. Sastoji se od izvora električne energije, opterećenja i vodiča kao što su žice koje prenose struju između izvora i opterećenja. Primjer izvora električne energije je baterija. Opterećenje može biti gotovo bilo koja vrsta elektroničke komponente, od jednostavne žarulje do složenih uređaja poput pametnih telefona.
Napon i struja
Količina elektromotorne sile koju primjenjuje izvor određuje koliko napona prolazi kroz krug. Nasuprot tome, struja je količina elektrona koji protječu pored točke u krugu u određenom vremenu.
Otpor
Posljednji dio slagalice o elektricitetu ima veze s vrstom otpora koji djeluje protiv električne struje. Na primjer, ako biste u svom strujnom krugu koristili dvije žice velikog promjera, struja bi tekla više nego da biste koristili dvije tanke žice. Deblje žice imaju manji otpor i dopuštaju veću struju. To je slično vodi koja teče kroz cijev:velika cijev može nositi više vode nego uska.
Struja i energija
Električna energija nosi snagu, a električnu snagu možete izračunati u vatima množenjem volta s amperima. Struja teče od električnog izvora do opterećenja i natrag; opterećenje koristi električnu energiju za obavljanje korisnog zadatka, kao što je paljenje kuhinjske svjetiljke ili pokretanje električnog motora u hibridnom automobilu.