Sisältö
Sähkö tulee monista voimista, jotka liikuttavat elektroneja. Lähtöjännite voidaan tuottaa ja lähettää välittömästi johtosarjojen kautta lopulliseen määränpäähänsä. Muut lähtöjännitteen muodot varastoidaan kemialliseen muotoon ja vapautetaan myöhemmin. Tämän tyyppinen lähtöjännite tarjoaa energiaa, joka antaa voiman erilaisille kaupallisille ja teollisille laitteille.
Jännitteen perusteet
Jännite on kahden eri pisteen varausero. Mitä enemmän jännitettä, sitä suurempi sähkövirran virtaus on. Nykyinen kokee vastustuskykyään sen virtaukselle; jännitteen määrä määrää sen, missä määrin virta ylittää tämän vastuksen. Jännite mitataan vakioyksiköllä, jota kutsutaan jännitteeksi. Yksi volttia ajaa yhtä hautakin, joka on sähkövarauksen vakioyksikkö. Jännite voi olla suora tai vaihtuva: Tasavirta virtaa yhteen suuntaan, kun taas vaihtovirta usein kääntää suuntaansa.
Lähtöjännitteen määritelmä
Lähtöjännite on laitteen, kuten jännitesäätimen tai generaattorin, vapauttama jännite. Jännitesäätimet ylläpitävät jatkuvia jännitetasoja. Sähköntuottajat käyttävät polttoainelähdettä, kuten auringonvaloa, hiiltä tai ydinenergiaa, kehrättävien turbiinien voimanlähteeksi, jotka ovat vuorovaikutuksessa magneettien kanssa sähkön tuottamiseksi. Johdin kuljettaa lähtöjännitteen eri kohteisiin, kuten koteihin ja yrityksiin. Puolijohdeväliaineet johtavat jännitettä.
Johtimet ja eristeet
Johtimet antavat sähkövirtojen virtata vapaasti. Eristimet ympäröivät sähköjohtoja, eivätkä anna virran kulkea niiden läpi. Ei-metalliset kiinteät aineet toimivat tehokkaina eristeinä, kun taas kupari ja alumiini toimivat johtimina. Kuparin elektronit ovat vapaita ja hylkivät toisiaan, mikä tarkoittaa, että kuparielektronit eivät ole tiukasti kiinni kuparissa ja voivat irrota kuparista. Sähkövirrat aiheuttavat ketjureaktion, joka kuljettaa virran kuparin läpi.
Akut
Tietyt laitteet, kuten akut, varastoivat sähköä siihen saakka, kunnes sähköiset laitteet sitä tarvitsevat. Paristot muuttavat kemiallisen energian sähköenergiaksi. Sähkökemialliset solut yhdistetään johtavien elektrolyytti-anionien - atomien, jotka ovat saaneet elektronit - ja kationien, tai atomien, jotka todennäköisesti menettävät elektroneja. Sähköjohtimet yhdistää elektrolyytti - aine, jolla on vapaita ioneja -, joka on valmistettu kiinteästä tai nestemäisestä aineesta. Paristojen purkautumisnopeudet vaihtelevat pariston elektrolyyttien lukumäärän ja nopeuden mukaan, jolla laite aiheuttaa akun purkautumisen. Nopeampi purkausaste johtaa siihen, että akku tuhlaa sähköä ja toimii vähemmän tehokkaasti. Akun tuottamaa lähtöjännitettä kutsutaan sähkömoottorivoimana tai EMF. Tämä termi on harhaanjohtava, koska se ei oikeastaan ole voima: Sen sijaan se on energia, jonka sähkö, joka tuottaa mekanismilla, tarjoaa.
Sähköinen ilmiö
Eri prosessit voivat tuottaa lähtöjännitettä. Liikkuviin johdinvarauksiin kohdistuvat magneettiset voimat voivat luoda jännitettä, jota kutsutaan liikkuvaksi EMF: ksi. Vastukset tuottavat jännitteen, joka ilmenee piirissä, energian häviämisen aiheuttamana. Lähtöjännitteen määrä perustuu työhön, jonka jännitteen on tehtävä yksikkölatausta kohti, jotta varaus siirtyy sähkökenttää vasten kahden pisteen välillä.