Back to the topics list

umeme

Umeme ni nini?

Ili kuelewa misingi ya umeme, ni muhimu kuelewa kwanza atomi.

Atomu ni chembe ndogo zinazounda maada yote. Ndani ya atomi kuna vitu vidogo zaidi vinavyoitwa elektroni, protoni, na neutroni. Elektroni zina chaji hasi (-) na protoni zina chaji chanya (+). Protoni na nyutroni hushikana katikati ya atomi, inayoitwa kiini. Elektroni huzunguka haraka nje. Chaji chanya ya protoni huzuia elektroni kuruka na kuacha atomi. Katika baadhi ya vipengele, kuna elektroni nje ya atomi ambayo, wakati nguvu inatumiwa, inaweza kulegea na kuhamia atomi nyingine. Wakati kundi la atomi liko pamoja na elektroni zinasogea kutoka atomi moja hadi nyingine katika mwelekeo huo huo, hii inaitwa umeme. Umeme ni "mtiririko" wa elektroni. Fikiria kile kinachotokea unaposugua puto kwenye nywele zako au kusugua viatu vyako kwenye zulia siku kavu na kisha kugusa kitasa cha mlango.

Sheria ya Ohm

Sheria ya Ohm ni sheria ya msingi katika uwanja wa umeme. Iligunduliwa na George Ohm, na jina lake baada yake. Sheria ya Ohm hutoa uhusiano kati ya sasa, voltage, na upinzani. Inasema kuwa voltage katika upinzani wowote ni sawa na nyakati za sasa za upinzani.

V = mimi × R

Unaweza pia kupata sasa na upinzani kutoka kwa sheria ya Ohm

I = V/R na R = V/I

Baadhi ya masharti yanayohusiana

• Malipo ya umeme ni mali ya chembe za subatomic, ambayo huamua mwingiliano wao wa umeme.
• Mkondo wa umeme ni mwendo wa mtiririko wa chembe zinazochajiwa kwa kawaida hupimwa katika amperes.
• Sehemu ya umeme ni ushawishi unaozalishwa na malipo ya umeme kwa malipo mengine katika eneo lake.
• Uwezo wa umeme ni uwezo wa uwanja wa umeme kufanya kazi kwa chaji ya umeme, ambayo kawaida hupimwa kwa volti.
• Usumakuumeme ni mwingiliano wa kimsingi kati ya uwanja wa sumaku na uwepo na mwendo wa chaji ya umeme.

Mzunguko wa umeme kutengeneza umeme

Tunaweza kutengeneza umeme kwa kuunda mkondo wa umeme ambao unajumuisha:

1. Chanzo cha nguvu - inaweza kuwa betri au ukuta.

2. Kondakta - Waya zinazosafirisha umeme kutoka sehemu moja hadi nyingine.

3. Mzigo - umeme unawasha nini, kama vile balbu, kiyoyozi.

4. Badilisha - inaunganisha mzunguko pamoja ili kuanza umeme.

Voltage, Sasa na Upinzani

Voltage ni shinikizo la umeme, ambalo hulazimisha chaji za umeme (elektroni) kusonga katika mzunguko wa umeme. Inapimwa kwa volts, iliyofupishwa kama V. Ni kipimo cha kazi inayohitajika ili kusonga kutoka kwa kitengo kati ya pointi mbili.

Umeme wa sasa ni idadi ya elektroni zinazopita kwenye sehemu kwenye saketi. Inapimwa katika amperes, wakati mwingine huitwa "amps". Inaonyeshwa na barua "I".

Upinzani, kama jina linavyopendekeza, hutoa upinzani kwa sasa ya umeme. Daima hujaribu kuzuia mkondo kutoka kwa mtiririko. Kila nyenzo ulimwenguni kote ina upinzani kwa mkondo wa umeme. Inapimwa katika Ohms.

Vifaa vingine vina upinzani mdogo sana; wanaitwa makondakta; wakati, vifaa vingine vina upinzani wa juu sana, na huitwa vihami. Tunatumia waendeshaji katika mzunguko kwa sasa ya umeme kupita kwa urahisi.

Upinzani hutegemea muundo wa nyenzo:

• Ikiwa nyenzo ina elektroni zaidi za bure kama metali, itafanya kazi kama kondakta.
• Ikiwa nyenzo ina elektroni chache za bure kama mpira, itafanya kama kizio.

AC na DC

Kuna aina mbili za sasa zinazopita kwenye mzunguko - moja inaitwa DC (Direct Current) na nyingine ni AC (Alternating Current).

DC - Moja kwa moja Sasa

Sasa moja kwa moja ni mtiririko wa elektroni katika mwelekeo mmoja. Ingawa, ukubwa wa sasa unaweza kupungua au kuongeza itakuwa daima inapita katika mwelekeo mmoja katika mzunguko. Betri na chaja huzalisha DC.

AC - Mbadala ya Sasa

Mkondo mbadala hautiririki katika mwelekeo mmoja katika saketi. Badala yake, inabadilisha polarity (mwelekeo) wake mara kwa mara. Kiwango cha kubadilisha polarity inaitwa mzunguko wa AC. Sote tunatumia mkondo wa AC katika nyumba zetu na masafa ya Hertz 50 hadi 60. AC mara nyingi hubadilishwa kuwa DC na chaja ili kuchaji kompyuta yako ndogo na betri ya simu mahiri.

Tofauti kati ya umeme tuli na wa sasa

Wakati umeme umepumzika, inaitwa umeme tuli. Inarejelea chaji za umeme zinazojengwa juu ya uso wa nyenzo au dutu. Hizi zinazoitwa malipo tuli hubakia hadi zitakapowekwa msingi, au kuachiliwa.

Umeme tuli huzalishwa na msuguano, au mgusano wa ghafla - kwa mfano, kusugua vifaa viwili dhidi ya kila mmoja. Kwa kawaida, atomi 'hazijachajiwa'. Hizi huchukuliwa kuwa dutu zisizo na upande, lakini zinaweza kupoteza au kupata elektroni kupitia msuguano.

Utaratibu wa kusugua unaweza kusababisha atomi za dutu fulani kupoteza elektroni zao. Upotevu huu wa elektroni utafanya dutu au nyenzo kuwa chaji chaji. Protoni za ziada zilisababisha dutu hii kuwa na chaji chanya. Kinyume chake, dutu inayopata elektroni inasemekana kuwa na chaji hasi.

Umeme wa sasa, kwa upande mwingine, ni jambo la kusonga elektroni katika njia fulani, au mwelekeo, kama vile mkondo wao unapita kupitia nyenzo za kuendeshea. Umeme wa sasa unaweza kutoka vyanzo mbalimbali. Chanzo kinachotumiwa zaidi cha umeme wa sasa ni betri. Betri hizi hutegemea athari za kemikali ndani yao ili kuzalisha umeme.

Umeme wa sasa, kwa kiasi kikubwa, kawaida huletwa na jenereta. Mitambo ya kuzalisha umeme ina nyingi ya hizi ili kuzalisha kiasi kikubwa cha umeme wa sasa. Jambo hilo kwa kawaida hudhibitiwa, na huhitaji mtiririko wa elektroni kwenye njia, ambayo inaitwa kwa kufaa 'mkondo wa umeme'.