Sissejuhatus elektrisse ja elektroonikasse

Elekter on energiavorm, mis hõlmab elektronide voogu. Kogu mateeria koosneb aatomitest, mille keskmeks on tuum. Tuum sisaldab positiivselt laetud osakesi, mida nimetatakse prootoniteks, ja laenguta osakesi, mida nimetatakse neutroniteks. Aatomi tuuma ümbritsevad negatiivselt laetud osakesed, mida nimetatakse elektronideks. Elektroni negatiivne laeng on võrdne prootoni positiivse laenguga ja aatomis olevate elektronide arv on tavaliselt võrdne prootonite arvuga.

Kui prootonite ja elektronide vahelist tasakaalustavat jõudu häirib väline jõud, võib aatom elektroni võita või kaotada. Ja kui elektronid on aatomist "kadunud", moodustab nende elektronide vaba liikumine elektrivoolu.

Inimesed ja elekter

Elekter on looduse põhiosa ja üks meie laialdasemalt kasutatavaid energiavorme. Inimesed saavad elektrienergiat, mis on sekundaarne energiaallikas, muude energiaallikate, näiteks kivisöe, maagaasi, nafta ja tuumaenergia muundamisel. Algseid looduslikke elektrienergia allikaid nimetatakse esmasteks allikateks.

instagram viewer

Paljud linnad ehitati juga (peamine mehaanilise energia allikas) kõrvale, mis pöördus vesirattad tööd tegema. Ja enne, kui elektritootmine pisut enam kui 100 aastat tagasi algas, süüdati majad petrooleumlampidega, jahutati toitu jääkastidesse ja ruume soojendati puuküttega või söepõletusahjudega.

Alustades Benjamin Franklini oma katsetades tuulelohega ühel tormisel ööl Philadelphias, said elektrienergia põhimõtted järk-järgult aru. 1800. aastate keskel muutus elektri leiutisega kõigi elu lambipirn. Enne 1879. aastat oli elektrit kasutatud välisvalgustuse kaarvalgustites. Lambipirni leiutis kasutas kodudesse sisevalgustuse toomiseks elektrit.

Elektrienergia tootmine

Elektrigeneraator (ammu nimetati elektrit tootvat masinat nimeks "dünamo". Tänapäeval eelistatakse terminit "generaator") seade mehaanilise energia muundamiseks elektrienergia. Protsess põhineb suhetel magnetism ja elekter. Kui traat või muu elektrit juhtiv materjal liigub üle magnetvälja, tekib juhtmes elektrivool.

Elektritarbimistööstuses kasutatavatel suurtel generaatoritel on statsionaarne juht. Pöörleva võlli otsa kinnitatud magnet on paigutatud statsionaarsesse juhtivrõngasse, mis on mähitud pika pideva traaditükiga. Kui magnet pöörleb, indutseerib see traadi igas lõigus selle läbimisel väikese elektrivoolu. Iga juhtmeosa moodustab väikese eraldi elektrijuhi. Kõik üksikute sektsioonide väikesed voolud moodustavad ühe märkimisväärse suurusega voolu. Seda voolu kasutatakse elektrienergia saamiseks.

Elektriline elektrijaam kasutab kas turbiini, mootorit, veeratast või muud sarnast masin elektrigeneraatori või seadme juhtimiseks, mis muundab mehaanilise või keemilise energia energiaks elekter. Auruturbiinid, sisepõlemismootorid, gaasiturbiinid, vesiturbiinid ja tuuleturbiinid on kõige tavalisemad meetodid elektrienergia tootmiseks.