Wat is elektrische stroom? Voorwaarden voor het bestaan van elektrische stroom: kenmerken en acties

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Elektrische stroom is een elektrische lading in beweging. Het kan de vorm aannemen van een plotselinge ontlading van statische elektriciteit, zoals bliksem. Of het kan een gecontroleerd proces zijn in generatoren, batterijen, zonnecellen of brandstofcellen. Vandaag zullen we het concept van "elektrische stroom" en de voorwaarden voor het bestaan van een elektrische stroom beschouwen.

Elektrische energie

De meeste elektriciteit die we gebruiken, komt in de vorm van wisselstroom van het elektriciteitsnet. Het wordt gemaakt door generatoren die werken volgens de inductiewet van Faraday, waardoor een veranderend magnetisch veld een elektrische stroom in een geleider kan induceren.

Generatoren hebben roterende draadspoelen die door magnetische velden gaan terwijl zerotatie. Terwijl de spoelen draaien, openen en sluiten ze ten opzichte van het magnetische veld en creëren ze een elektrische stroom die bij elke draai van richting verandert. De stroom doorloopt 60 keer per seconde een volledige cyclus vooruit en achteruit.

Generatoren kunnen worden aangedreven door stoomturbines die worden verwarmd door kolen, aardgas, olie of een kernreactor. Van de generator gaat de stroom door een reeks transformatoren, waar de spanning toeneemt. De diameter van de draden bepa alt de hoeveelheid en sterkte van de stroom die ze kunnen voeren zonder oververhitting en verspilling van stroom, en de spanning wordt alleen beperkt door hoe goed de draden zijn geïsoleerd van aarde.

Het is interessant om op te merken dat de stroom wordt gedragen door slechts één draad, niet door twee. De twee kanten worden aangeduid als positief en negatief. Omdat de polariteit van de wisselstroom 60 keer per seconde verandert, hebben ze echter andere namen - heet (stroomkabels in de hoofdstroom) en geaard (ondergronds om het circuit te voltooien).

Waarom hebben we elektriciteit nodig?

Er zijn veel toepassingen voor elektriciteit: het kan je huis verlichten, je kleren wassen en drogen, je garagedeur optillen, water koken in een waterkoker en andere huishoudelijke artikelen van stroom voorzien die ons leven zoveel gemakkelijker maken. Het vermogen van de stroom om informatie te verzenden wordt echter steeds belangrijker.

Bij het verbinden met internet gebruikt een computer slechts een klein deel van de elektrische stroom, maar dit is iets zonder welke een moderne persoonkan zijn leven niet voorstellen.

Het concept van elektrische stroom

Zoals een rivierstroom, een stroom watermoleculen, is een elektrische stroom een stroom geladen deeltjes. Waardoor wordt het veroorzaakt, en waarom gaat het niet altijd in dezelfde richting? Als je het woord 'flow' hoort, waar denk je dan aan? Misschien wordt het een rivier. Het is een goede associatie, want dat is de reden waarom de elektrische stroom zijn naam kreeg. Het lijkt erg op de stroming van water, alleen in plaats van dat watermoleculen langs het kanaal bewegen, bewegen geladen deeltjes langs de geleider.

Onder de voorwaarden die nodig zijn voor het bestaan van een elektrische stroom, is er een item dat zorgt voor de aanwezigheid van elektronen. Atomen in een geleidend materiaal hebben veel van deze vrij geladen deeltjes die rond en tussen de atomen zweven. Hun beweging is willekeurig, dus er is geen stroom in een bepaalde richting. Wat is er nodig om een elektrische stroom te laten bestaan?

De voorwaarden voor het bestaan van elektrische stroom omvatten de aanwezigheid van spanning. Wanneer toegepast op een geleider, zullen alle vrije elektronen in dezelfde richting bewegen, waardoor een stroom ontstaat.

Nieuwsgierig naar elektrische stroom

Het interessante is dat wanneer elektrische energie met de snelheid van het licht door een geleider wordt overgedragen, de elektronen zelf veel langzamer bewegen. Als je rustig langs een geleidende draad zou lopen, zou je snelheid zelfs 100 keer sneller zijn danelektronen bewegen. Dit komt door het feit dat ze geen enorme afstanden hoeven af te leggen om energie aan elkaar over te dragen.

Gelijk- en wisselstroom

Tegenwoordig worden twee verschillende soorten stroom veel gebruikt - direct en wisselstroom. In de eerste bewegen de elektronen in één richting, van de "negatieve" kant naar de "positieve" kant. De wisselstroom duwt de elektronen heen en weer en verandert de richting van de stroom meerdere keren per seconde.

Generatoren die in elektriciteitscentrales worden gebruikt om elektriciteit te produceren, zijn ontworpen om wisselstroom te produceren. Het is je waarschijnlijk nooit opgevallen dat het licht in je huis echt flikkert als de huidige richting verandert, maar het gebeurt te snel voor de ogen om te herkennen.

Wat zijn de voorwaarden voor het bestaan van gelijkstroom? Waarom hebben we beide soorten nodig en welke is beter? Dit zijn goede vragen. Het feit dat we nog steeds beide soorten stroom gebruiken, suggereert dat ze allebei een specifiek doel dienen. Al in de 19e eeuw was het duidelijk dat een efficiënte overdracht van energie over lange afstanden tussen een elektriciteitscentrale en een huis alleen mogelijk was bij zeer hoge spanningen. Maar het probleem was dat het verzenden van zeer hoge spanning extreem gevaarlijk was voor mensen.

De oplossing voor dit probleem was om de stress buitenshuis te verminderen voordat je het naar binnen stuurde. Tot op de dag van vandaag wordt gelijkstroom gebruikt om groteafstand, voornamelijk vanwege het vermogen om gemakkelijk om te zetten naar andere spanningen.

Hoe elektrische stroom werkt

De voorwaarden voor het bestaan van een elektrische stroom omvatten de aanwezigheid van geladen deeltjes, een geleider en spanning. Veel wetenschappers hebben elektriciteit bestudeerd en ontdekten dat er twee soorten elektriciteit zijn: statisch en stroom.

Het is de tweede die een grote rol speelt in het dagelijks leven van een persoon, omdat het een elektrische stroom is die door het circuit gaat. We gebruiken het dagelijks om onze huizen van stroom te voorzien en meer.

Wat is elektrische stroom?

Wanneer elektrische ladingen in een circuit van de ene plaats naar de andere circuleren, wordt er een elektrische stroom geproduceerd. De voorwaarden voor het bestaan van een elektrische stroom omvatten, naast geladen deeltjes, de aanwezigheid van een geleider. Meestal is het een draad. Het circuit is een gesloten circuit waarin stroom vloeit uit een stroombron. Als het circuit open is, kan hij de reis niet voltooien. Als het licht in je kamer bijvoorbeeld uit is, is het circuit open, maar als het circuit gesloten is, is het licht aan.

Huidige stroom

De voorwaarden voor het bestaan van een elektrische stroom in een geleider worden sterk beïnvloed door een spanningskarakteristiek als vermogen. Dit is een maatstaf voor hoeveel stroom er gedurende een bepaalde periode wordt gebruikt.

Er zijn veel verschillende eenheden die kunnen worden gebruikt vooruitingen van deze eigenschap. Elektrisch vermogen wordt echter bijna gemeten in watt. Eén watt is gelijk aan één joule per seconde.

Elektrische lading in beweging

Wat zijn de voorwaarden voor het bestaan van een elektrische stroom? Het kan de vorm aannemen van een plotselinge ontlading van statische elektriciteit, zoals bliksem of een vonk door wrijving met een wollen doek. Vaker echter, als we het hebben over elektrische stroom, bedoelen we een meer gecontroleerde vorm van elektriciteit die lichten en apparaten laat werken. Het grootste deel van de elektrische lading wordt gedragen door de negatieve elektronen en positieve protonen in het atoom. Deze laatste zijn echter meestal geïmmobiliseerd in atoomkernen, dus het werk van het overbrengen van lading van de ene plaats naar de andere wordt gedaan door elektronen.

Elektronen in een geleidend materiaal zoals een metaal zijn grotendeels vrij om van het ene atoom naar het andere te bewegen langs hun geleidingsbanden, de hogere elektronenbanen. Een voldoende elektromotorische kracht of spanning creëert een onbalans in de lading waardoor elektronen als een elektrische stroom door een geleider kunnen bewegen.

Als we een analogie trekken met water, neem dan bijvoorbeeld een pijp. Als we aan het ene uiteinde een klep openen om water in de leiding te laten komen, hoeven we niet te wachten tot dat water helemaal naar het einde van de leiding is gestroomd. We krijgen bijna onmiddellijk water aan de andere kant omdat het binnenkomende water het water duwt dat al in de leiding zit. Dit is wat er gebeurt als er een elektrische stroom in de draad zit.

Elektrische stroom: voorwaarden voor het bestaan van elektrische stroom

Elektrische stroom wordt meestal gezien als een stroom van elektronen. Wanneer de twee uiteinden van de batterij met een metalen draad met elkaar zijn verbonden, stroomt deze geladen massa door de draad van het ene uiteinde (elektrode of pool) van de batterij naar het tegenovergestelde. Laten we dus de voorwaarden voor het bestaan van een elektrische stroom noemen:

1. Geladen deeltjes.
2. Explorer.
3. Spanningsbron.

Niet alles is echter zo eenvoudig. Welke voorwaarden zijn nodig voor het bestaan van een elektrische stroom? Deze vraag kan in meer detail worden beantwoord door te kijken naar de volgende kenmerken:

• Potentieel verschil (spanning). Dit is een van de voorwaarden. Tussen de 2 punten moet er een potentiaalverschil zijn, wat betekent dat de afstotende kracht die wordt gecreëerd door geladen deeltjes op de ene plaats groter moet zijn dan hun kracht op een ander punt. Spanningsbronnen komen in de regel niet voor in de natuur en elektronen zijn redelijk gelijkmatig verdeeld in de omgeving. Desalniettemin zijn wetenschappers erin geslaagd om bepaalde soorten apparaten uit te vinden waar deze geladen deeltjes zich kunnen ophopen, waardoor de zeer noodzakelijke spanning wordt gecreëerd (bijvoorbeeld in batterijen).
• Elektrische weerstand (geleider). Dit is de tweede belangrijke voorwaarde die nodig is voor het bestaan van een elektrische stroom. Dit is het pad waarlangs geladen deeltjes reizen. Alleen die materialen die ervoor zorgen dat elektronen vrij kunnen bewegen, fungeren als geleiders. Dezelfde bijdie dit vermogen niet hebben, worden isolatoren genoemd. Een metaaldraad zal bijvoorbeeld een uitstekende geleider zijn, terwijl zijn rubberen omhulsel een uitstekende isolator zal zijn.

Na zorgvuldig de voorwaarden voor het ontstaan en het bestaan van elektrische stroom te hebben bestudeerd, waren mensen in staat om dit krachtige en gevaarlijke element te temmen en het in het voordeel van de mensheid te richten.