Om de basisprincipes van elektriciteit te begrijpen, is het handig om eerst atomen te begrijpen.
Atomen zijn kleine deeltjes waaruit alle materie bestaat. In het atoom bevinden zich nog kleinere objecten die elektronen, protonen en neutronen worden genoemd. Elektronen hebben een negatieve lading (-) en protonen hebben een positieve lading (+). De protonen en neutronen kleven aan elkaar in het centrum van het atoom, de kern genaamd. De elektronen draaien snel rond de buitenkant. De positieve lading van de protonen zorgt ervoor dat de elektronen niet wegvliegen en het atoom verlaten. In sommige elementen bevinden zich elektronen aan de buitenkant van het atoom die, wanneer een kracht wordt uitgeoefend, los kunnen raken en naar een ander atoom kunnen bewegen. Wanneer een stel atomen bij elkaar is en elektronen in dezelfde richting van het ene atoom naar het andere gaan, wordt dit elektriciteit genoemd. Elektriciteit is de "stroom" van elektronen. Denk eens aan wat er gebeurt als je op een droge dag een ballon tegen je haar wrijft of je schoenen op het tapijt schuurt en dan een deurknop aanraakt.
De wet van Ohm is een fundamentele wet op het gebied van elektriciteit. Het werd ontdekt door George Ohm en naar hem vernoemd. De wet van Ohm geeft de relatie tussen stroom, spanning en weerstand. Het stelt dat de spanning over elke weerstand gelijk is aan stroom maal de weerstand.
V = ik × R
Je kunt de stroom en weerstand ook vinden in de wet van Ohm
ik = V/R en R = V/I
Enkele gerelateerde termen
We kunnen elektriciteit maken door een elektrische stroom te creëren die bestaat uit:
1. Stroombron - kan een batterij of stopcontact zijn.
2. Geleider - De draden die de elektriciteit van plaats naar plaats vervoeren.
3. Load – wat de elektriciteit voedt, zoals de gloeilamp, airconditioner.
4. Schakelaar - het verbindt het circuit met elkaar om de elektriciteit te laten stromen.
Spanning is een elektrische druk, die de elektrische ladingen (elektronen) dwingt om in een elektrisch circuit te bewegen. Het wordt gemeten in volt, afgekort als V. Het is de meting van het werk dat nodig is om van de eenheid tussen twee punten te bewegen.
Elektrische stroom is het aantal elektronen dat door een punt in een circuit stroomt. Het wordt gemeten in ampères, ook wel "ampères" genoemd. Het wordt aangeduid met de letter "I".
Weerstand, zoals de naam al doet vermoeden, zorgt voor weerstand tegen de elektrische stroom. Het probeert altijd de stroom te stoppen. Elk materiaal over de hele wereld heeft weerstand tegen elektrische stroom. Het wordt gemeten in Ohm.
Sommige materialen hebben een zeer kleine weerstand; ze worden geleiders genoemd; terwijl andere materialen een zeer hoge weerstand hebben en isolatoren worden genoemd. We gebruiken de geleiders in het circuit om elektrische stroom gemakkelijk door te laten.
Weerstand hangt af van de structuur van het materiaal:
Er zijn twee soorten stroom die in een circuit vloeien - de ene wordt DC (gelijkstroom) genoemd en de andere is AC (wisselstroom).
DC – Gelijkstroom
Gelijkstroom is de stroom van elektronen in één richting. Hoewel de grootte van de stroom kan afnemen of toenemen, zal deze altijd in één richting in een circuit stromen. Batterijen en opladers produceren gelijkstroom.
AC - Wisselstroom
De wisselstroom vloeit niet in één richting in een circuit. In plaats daarvan verandert het constant van polariteit (richting). De snelheid waarmee de polariteit verandert, wordt de frequentie van AC genoemd. We gebruiken allemaal wisselstroom in onze huizen met een frequentie van 50 tot 60 Hertz. Wisselstroom wordt vaak door de opladers omgezet in gelijkstroom om de batterij van uw laptop en smartphone op te laden.
Wanneer elektriciteit in rust is, wordt dit statische elektriciteit genoemd. Het verwijst naar de elektrische ladingen die zich op het oppervlak van materialen of stoffen voortbouwen. Deze zogenaamde statische ladingen blijven bestaan totdat ze geaard zijn, of ontladen.
Statische elektriciteit wordt opgewekt door wrijving of plotseling contact, bijvoorbeeld door twee materialen tegen elkaar aan te wrijven. Normaal gesproken zijn atomen 'ongeladen'. Dit worden als neutrale stoffen beschouwd, maar ze kunnen door wrijving elektronen verliezen of winnen.
Door de wrijvingsprocedure kunnen de atomen van bepaalde stoffen hun elektronen verliezen. Door dit elektronenverlies wordt de stof of het materiaal positief geladen. Door de overmaat aan protonen kreeg de stof een positieve lading. Omgekeerd wordt gezegd dat de stof die de elektronen opneemt negatief geladen is.
Huidige elektriciteit daarentegen is een fenomeen van bewegende elektronen in een bepaald pad of een bepaalde richting, zoals een stroom ervan die door geleidende materialen stroomt. Huidige elektriciteit kan uit verschillende bronnen komen. De meest gebruikte bron van stroom zijn batterijen. Deze batterijen zijn afhankelijk van de chemische reacties in hen om elektriciteit te produceren.
Huidige elektriciteit, in enorme hoeveelheden, wordt meestal tot stand gebracht door generatoren. Energiecentrales hebben er veel van om enorme hoeveelheden huidige elektriciteit te produceren. Het fenomeen wordt meestal gecontroleerd en vereist een stroom van elektronen langs een pad, dat toepasselijk de 'elektrische stroom' wordt genoemd.
