Akumulator definiuje się jako źródło energii elektrycznej, składające się z jednego lub więcej ogniw elektrochemicznych, służące do zasilania zewnętrznych połączeń elektrycznych urządzeń takich jak latarki, samochody elektryczne i telefony komórkowe. Bateria ma biegun dodatni, zwany katodą , i biegun ujemny, zwany anodą .
Wielu z nas używa terminów bateria i ogniwo zamiennie, ale są one nieco inne. Bateria zwykle zawiera energię elektryczną dostarczaną przez firmę i można ją łatwo ładować z zewnętrznego źródła. Ogniwo składa się z chemicznych źródeł energii, takich jak gaz ziemny, olej napędowy lub propan. Ogniwo przetwarza te źródła na energię elektryczną i wytwarza energię.
Energia elektryczna jest często wykorzystywana w różnych zastosowaniach, takich jak obsługa urządzeń takich jak radia, komputery, telewizory, telefony i szybkie pociągi. Energia elektryczna jest również wykorzystywana do produkcji światła i ciepła. Przekazywanie energii jest wynikiem przepływu elektronów. Obwód elektryczny to nazwa nadana kompletnej ścieżce, wzdłuż której przepływają ładunki. Zagłębmy się i dowiedzmy więcej.
CELE KSZTAŁCENIA
Pod koniec tego tematu oczekuje się;
PROSTE OBWODY
Obwód jest zamkniętą pętlą, w której mogą przemieszczać się elektrony. Dopóki obwód nie jest kompletny (zatacza pełne koło), elektrony nie mogą się poruszać, stąd nazwa obwód.
Obwód elektryczny to ścieżka, przez którą przepływa prąd elektryczny. Składa się z: urządzenia dostarczającego energię jak ogniwo, generator lub bateria, urządzeń wykorzystujących prąd jak latarka czy żarówka oraz przewodów łączących.
Aby skonfigurować prosty obwód, potrzebujesz żarówki, przewodów łączących, baterii i przełącznika.
Gdy przełącznik jest zamknięty, żarówka świeci, ale gdy przełącznik jest otwarty, żarówka nie świeci. Żarówka świeci, gdy obwód jest zamknięty, ponieważ przepływają przez nią ładunki. Szybkość przepływu ładunków (w jednostce czasu) nazywana jest prądem elektrycznym . Amper (A) to jednostka natężenia prądu w układzie SI.
I = Q ∕ t gdzie I reprezentuje prąd, Q reprezentuje ładunek w kulombach, a t reprezentuje czas w sekundach.
Na przykład,
Oblicz natężenie prądu, które przepływa przez żarówkę, gdy przepływa przez nią ładunek 300 kulombów przez 2,5 minuty.
Rozwiązanie
Tutaj przeliczamy 2,5 minuty na sekundy, mnożąc je przez 60 (gdyż 1 minuta = 60 sekund).
ja = Q ∕ t = 300 ∕ (2,5 x 60) = 2 A
Obwód prądu elektrycznego umożliwia ruch ładunków po pełnej ścieżce, gdy przełącznik jest zamknięty. Nazywa się to obiegiem zamkniętym. Drut miedziany łatwo przepuszcza ładunki elektryczne. Przewody mogą być pokryte materiałem izolującym, takim jak guma, w celu ochrony użytkownika przed porażeniem elektrycznym. Źródłem energii elektrycznej w obwodzie jest ogniwo, które utrzymuje przepływ ładunków w obwodzie.
Kiedy przełącznik jest otwarty przez wprowadzenie szczeliny, ładunki przestają płynąć. Wtedy mówi się, że obwód jest otwarty. Luźne połączenie komponentów lub przewodów otwiera lub przerywa obwód.
SYMBOLE ELEKTRYCZNE STOSOWANE W RYSUNKACH OBWODÓW
SIŁA ELEKTROMOTYWNA I RÓŻNICA POTENCJAŁÓW
Zadaniem baterii lub ogniwa w obwodzie jest dostarczanie energii potrzebnej do przepływu ładunków. Mierzy się to różnicą potencjałów (pd) w woltach. Napięcie to siła, która popycha elektrony wokół obwodu.
Potencjalna różnica . Odnosi się to do napięcia mierzonego na akumulatorze lub ogniwie podczas dostarczania prądu.
Siła elektromotoryczna . Jest to mierzone w ogniwie lub akumulatorze, gdy nie dostarcza prądu. Jest również mierzony w woltach.
Siła elektromotoryczna jest często większa niż różnica potencjałów, ponieważ część energii jest wykorzystywana do przepuszczania prądu przez samo ogniwo. Utracone wolty to nazwa nadana różnicy między różnicą potencjałów a siłą elektromotoryczną. Utrata napięcia następuje w wyniku przeciwstawienia się przepływowi ładunków w ogniwie (rezystancja wewnętrzna).
UKŁAD KOMÓREK
Komórki mogą być ułożone szeregowo lub równolegle. Układ szeregowy ma miejsce, gdy ogniwa są połączone w taki sposób, że dodatni zacisk jednego jest połączony z ujemnym zaciskiem drugiego. Dwa lub więcej ogniw połączonych szeregowo tworzy baterię.
Układ równoległy ma miejsce, gdy komórki są umieszczone obok siebie. Zaciski dodatnie są ze sobą połączone, a zaciski ujemne takie same.
PRZEWODNIKI I IZOLATORY
Przewodniki to materiały, które mogą przewodzić prąd. Pozwalają na przepływ prądu elektrycznego przez nie. Należą do nich miedź, aluminium i srebro.
Izolatory to materiały, które nie przepuszczają ładunków elektrycznych, takie jak tworzywa sztuczne, suche drewno i guma.
