Die Grundlagen Eine Einführung in Elektrizität und Elektronik

Elektrizität ist eine Energieform, bei der Elektronen fließen. Alle Materie besteht aus Atomen, deren Zentrum als Kern bezeichnet wird. Der Kern enthält positiv geladene Teilchen, die als Protonen bezeichnet werden, und ungeladene Teilchen, die als Neutronen bezeichnet werden. Der Atomkern ist von negativ geladenen Teilchen umgeben, die als Elektronen bezeichnet werden. Die negative Ladung eines Elektrons entspricht der positiven Ladung eines Protons, und die Anzahl der Elektronen in einem Atom entspricht normalerweise der Anzahl der Protonen.

Wenn die Ausgleichskraft zwischen Protonen und Elektronen durch eine äußere Kraft gestört wird, kann ein Atom ein Elektron gewinnen oder verlieren. Und wenn Elektronen von einem Atom "verloren" gehen, bildet die freie Bewegung dieser Elektronen einen elektrischen Strom.

Menschen und Elektrizität

Strom ist ein grundlegender Bestandteil der Natur und eine unserer am häufigsten verwendeten Energieformen. Menschen erhalten Strom, der eine sekundäre Energiequelle ist, aus der Umwandlung anderer Energiequellen wie Kohle, Erdgas, Öl und Kernkraft. Die ursprünglichen natürlichen Stromquellen werden Primärquellen genannt.

Viele Städte wurden entlang von Wasserfällen (eine primäre Quelle für mechanische Energie) gebaut, die Wasserräder drehten, um Arbeit zu verrichten. Und bevor vor etwas mehr als 100 Jahren mit der Stromerzeugung begonnen wurde, wurden Häuser mit Petroleumlampen beleuchtet, Lebensmittel in Kühlboxen gekühlt und Räume mit Holz- oder Kohleöfen erwärmt.

Mit ... anfangen Benjamin Franklins Experimentieren Sie mit einem Drachen in einer stürmischen Nacht in Philadelphia. Die Prinzipien der Elektrizität wurden nach und nach verstanden. Mitte des 19. Jahrhunderts veränderte sich mit der Erfindung der Elektrik das Leben aller die Glühbirne. Vor 1879 wurde Elektrizität in Bogenlampen für die Außenbeleuchtung verwendet. Die Erfindung der Glühbirne verwendete Elektrizität, um Innenbeleuchtung zu unseren Häusern zu holen.

Strom erzeugen

Ein elektrischer Generator (vor langer Zeit wurde eine Maschine, die Elektrizität erzeugte, als "Dynamo" bezeichnet. Der heutige bevorzugte Begriff ist "Generator") ist ein Gerät zur Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie. Der Prozess basiert auf der Beziehung zwischen Magnetismus und Elektrizität. Wenn sich ein Draht oder ein anderes elektrisch leitfähiges Material über ein Magnetfeld bewegt, tritt im Draht ein elektrischer Strom auf.

Die großen Generatoren der Elektrizitätswirtschaft haben einen stationären Leiter. Ein am Ende einer sich drehenden Welle befestigter Magnet befindet sich in einem stationären leitenden Ring, der mit einem langen, durchgehenden Stück Draht umwickelt ist. Wenn sich der Magnet dreht, induziert er in jedem Drahtabschnitt einen kleinen elektrischen Strom. Jeder Drahtabschnitt bildet einen kleinen, separaten elektrischen Leiter. Alle kleinen Ströme einzelner Abschnitte summieren sich zu einem Strom von beträchtlicher Größe. Dieser Strom wird für die elektrische Energie verwendet.

Ein Elektrizitätswerk verwendet entweder eine Turbine, einen Motor, ein Wasserrad oder eine ähnliche Maschine, um einen elektrischen Generator oder ein elektrisches Gerät anzutreiben, das mechanische oder chemische Energie in Elektrizität umwandelt. Dampfturbinen, Verbrennungsmotoren, Gasverbrennungsturbinen, Wasserturbinen und Windturbinen sind die gebräuchlichsten Methoden zur Stromerzeugung.