Kako dolazi do prijenosa električnog signala kroz žicu?
1. Električna razlika potencijala (napon):
- Električni signal je u biti tok električnog naboja vođen razlikom u električnom potencijalu (naponu) između dvije točke u krugu.
2. Izvor napona:
- Električni signal potječe iz izvora napona, kao što je baterija ili izvor napajanja, koji stvara potencijalnu razliku na svojim terminalima.
3. Zatvoreni krug:
- Za prijenos električnog signala mora postojati potpuni strujni krug – vodljivi put koji povezuje izvor napona s prijamnim uređajem i natrag s izvorom napona. Žica služi kao taj vodljivi put.
4. Kretanje elektrona:
- Kada je krug zatvoren, izvor napona uspostavlja električno polje duž žice.
- U metalnoj žici, kao što je bakar, najudaljeniji elektroni metalnih atoma relativno su labavo vezani i mogu se slobodno kretati unutar materijala.
- Ovi slobodni elektroni, poznati kao elektroni vodljivosti, doživljavaju silu zbog električnog polja i počinju se kretati u određenom smjeru.
5. Protok elektrona:
- Kretanje elektrona vodljivosti čini električnu struju.
- Elektroni teku kroz žicu od točke višeg električnog potencijala (pozitivni terminal) prema točki nižeg potencijala (negativni terminal).
6. Sudar i zanošenje:
- Dok se elektroni kreću kroz žicu, nailaze na atome i druge elektrone u materijalu. Ovi sudari uzrokuju promjenu smjera i brzine elektrona.
- Unatoč tim sudarima, postoji neto drift elektrona u smjeru električnog polja, što rezultira prijenosom električnog signala.
7. Širenje signala:
- Električni signal se širi duž žice konačnom brzinom, poznatom kao brzina širenja, koja ovisi o svojstvima materijala žice i električnim karakteristikama kruga.
- U većini praktičnih scenarija, brzina širenja je bliska brzini svjetlosti.
8. Prijemni uređaj:
- Električni signal dolazi do prijemnog uređaja na drugom kraju žice.
- Uređaj (npr. žarulja, zvučnik ili procesor) pretvara električni signal u upotrebljiv oblik, kao što je svjetlo, zvuk ili obrađeni podaci.
Ukratko, prijenos električnog signala kroz žicu uključuje kretanje vodljivih elektrona od točke višeg električnog potencijala do točke nižeg potencijala duž vodljive staze. Protok elektrona stvara električnu struju, a signal se širi žicom konačnom brzinom.