برای درک اصول الکتریسیته، ابتدا درک اتم ها مفید است.
اتم ها ذرات کوچکی هستند که تمام مواد را تشکیل می دهند. در داخل اتم حتی اجسام کوچکتری به نام الکترون، پروتون و نوترون وجود دارد. الکترون ها دارای بار منفی (-) و پروتون ها دارای بار مثبت (+) هستند. پروتون ها و نوترون ها در مرکز اتم به نام هسته به هم می چسبند. الکترون ها به سرعت به دور بیرون می چرخند. بار مثبت پروتون ها از پرواز و خروج الکترون ها از اتم جلوگیری می کند. در برخی از عناصر، الکترون هایی در قسمت بیرونی اتم وجود دارد که با اعمال نیرو، می توانند شل شده و به اتم دیگری حرکت کنند. وقتی دسته ای از اتم ها با هم باشند و الکترون ها از یک اتم به اتم دیگر در یک جهت حرکت کنند، به آن الکتریسیته می گویند. الکتریسیته «جریان» الکترون ها است. به این فکر کنید که وقتی بادکنکی را به موهایتان می‌مالید یا کفش‌هایتان را روی فرش در یک روز خشک می‌کوبید و سپس دستگیره در را لمس می‌کنید چه اتفاقی می‌افتد.
قانون اهم یک قانون اساسی در زمینه برق است. جورج اوم آن را کشف کرد و به نام او نامگذاری شد. قانون اهم رابطه بین جریان، ولتاژ و مقاومت را ارائه می کند. بیان می کند که ولتاژ در هر مقاومت برابر با جریان ضربدر مقاومت است.
V = I × R
همچنین می توانید جریان و مقاومت را از قانون اهم بیابید
I = V/R و R = V/I
برخی اصطلاحات مرتبط
ما می توانیم با ایجاد یک جریان الکتریکی که شامل موارد زیر است، الکتریسیته بسازیم:
1. منبع تغذیه - می تواند یک باتری یا پریز دیواری باشد.
2. هادی - سیم هایی که برق را از مکانی به مکان دیگر منتقل می کنند.
3. بار – چیزی که برق انرژی می دهد، مانند لامپ، تهویه مطبوع.
4. سوئیچ - مدار را به هم متصل می کند تا جریان برق شروع شود.
ولتاژ یک فشار الکتریکی است که بارهای الکتریکی (الکترون ها) را مجبور به حرکت در یک مدار الکتریکی می کند. با ولت اندازه گیری می شود که به اختصار V می باشد. این اندازه گیری کار مورد نیاز برای حرکت از واحد بین دو نقطه است.
جریان الکتریکی تعداد الکترون هایی است که از یک نقطه در مدار عبور می کنند. با آمپر اندازه گیری می شود که گاهی اوقات "آمپر" نامیده می شود. با حرف "I" مشخص می شود.
همانطور که از نام آن پیداست مقاومت در برابر جریان الکتریکی مقاومت می کند. همیشه سعی می کند جریان را متوقف کند. هر ماده ای در سراسر جهان در برابر جریان الکتریکی مقاومت دارد. در اهم اندازه گیری می شود.
برخی از مواد مقاومت بسیار کمی دارند. آنها هادی نامیده می شوند. در حالی که سایر مواد مقاومت بسیار بالایی دارند و عایق نامیده می شوند. از هادی های موجود در مدار استفاده می کنیم تا جریان الکتریکی به راحتی عبور کند.
مقاومت به ساختار مواد بستگی دارد:
دو نوع جریان وجود دارد که در مدار جریان دارد یکی DC (جریان مستقیم) و دیگری AC (جریان متناوب) نامیده می شود.
DC - جریان مستقیم
جریان مستقیم جریان الکترون ها در یک جهت است. اگرچه، مقدار جریان می تواند کاهش یا افزایش یابد، همیشه در یک مدار در یک جهت جریان می یابد. باتری ها و شارژرها DC تولید می کنند.
AC - جریان متناوب
جریان متناوب در یک مدار در یک جهت جریان ندارد. در عوض، قطبیت (جهت) خود را دائماً تغییر می دهد. نرخ تغییر قطبیت را فرکانس AC می نامند. همه ما از جریان AC در خانه های خود با فرکانس 50 تا 60 هرتز استفاده می کنیم. AC اغلب توسط شارژرها به DC تبدیل می شود تا باتری لپ تاپ و تلفن هوشمند شما شارژ شود.
هنگامی که الکتریسیته در حال استراحت است، الکتریسیته ساکن نامیده می شود. به بارهای الکتریکی اشاره دارد که بر روی سطح مواد یا مواد ایجاد می شود. این بارهای به اصطلاح استاتیک تا زمانی که زمین یا تخلیه شوند، باقی می مانند.
الکتریسیته ساکن در اثر اصطکاک یا تماس ناگهانی ایجاد می شود - به عنوان مثال، مالش دو ماده به یکدیگر. به طور معمول، اتم ها "بدون بار" هستند. اینها مواد خنثی در نظر گرفته می شوند، اما می توانند از طریق اصطکاک الکترون ها را از دست بدهند یا به دست آورند.
روش مالش می تواند باعث شود اتم های مواد خاص الکترون های خود را از دست بدهند. این از دست دادن الکترون باعث می شود ماده یا ماده دارای بار مثبت شود. پروتون های اضافی باعث شد که این ماده بار مثبت داشته باشد. برعکس، گفته می شود ماده ای که الکترون ها را به دست می آورد دارای بار منفی است.
از سوی دیگر، الکتریسیته جاری پدیده ای است که در آن الکترون ها در یک مسیر یا جهت خاص حرکت می کنند، مانند جریانی از آنها که در مواد رسانا جریان دارد. برق فعلی می تواند از منابع مختلفی تامین شود. متداول ترین منبع برق فعلی باتری ها هستند. این باتری ها برای تولید الکتریسیته به واکنش های شیمیایی درون خود متکی هستند.
الکتریسیته فعلی، در مقادیر بسیار زیاد، معمولاً توسط ژنراتورها ایجاد می شود. نیروگاه ها بسیاری از اینها را برای تولید مقادیر عظیم الکتریسیته جاری دارند. این پدیده معمولاً کنترل می‌شود و به جریان الکترون‌ها در طول مسیری نیاز دارد که به درستی «جریان الکتریکی» نامیده می‌شود.
