Yazı içeriği: Elektrostatik Doğru akım Manyetizma ve elektromanyetizma Alternatif akım
Elektriğin ne olduğu ve elektriği kim icat ettiği sorulduğunda cevaplar tahmin ettiğinizden farklı olabilir. Elbette cevap, elektriğin insan tarafından icat edilmediği ve kökeninin maddenin anayasasında yattığı olabilir. Günümüzde bilindiği üzere, madde moleküller tarafından ve bunlar da atomlardan oluşur. İlk başta atomların bölünemez partiküller olduğu düşünülüyordu, ancak bugün onların eskiden partiküller tarafından oluştukları olmadığı bilinmektedir.
Atomun merkezinde, bazı protonlar ve diğer nötronlar adı verilen bir parçacık kümesi olan çekirdek vardır. Çekirdeğin etrafında elektronlar adı verilen diğer parçacıklar döner.
Bütün bu parçacıklardan sadece elektronlar ve protonlar elektriksel özellikleri gösterir. Bu, hem elektronlar hem de her iki proton olan aynı isimdeki iki parçacığın birbirini ittiği ve bir elektron ve bir proton olan iki farklı parçanın birbirini çekeceği anlamına gelir. Bu parçacıkların elektrik yükleri olduğu söylenir. Böylece elektrik, elektrik yüklerine etki eden kuvvetlerin ortaya çıkması ile ortaya çıkar. Bu olayların çalışmasını kolaylaştırmak için, protonun elektrik yükünü pozitif olarak adlandırıp elektronun elektrik yükünü inkar ederek yüklere isimler verdik. Adından da anlaşılacağı gibi, nötron elektriksel olarak nötrdür, yani elektrik yükü yoktur. Proton ve elektronun elektrik yükleri eşit mutlak değerlere sahiptir. Bundan dolayı ve bir atomda protonlar kadar çok elektron olduğu için, pozitif ve negatif yükler dengeye gelir, böylece atomun toplam elektrik yükü sıfırdır. Atom elektriksel olarak nötrdür. Peki elektrikle çalışan cisimlere, yani global sıfır elektriksiz yüke sahip cisimlere sahip olmak nasıl mümkün olabilir? Bir atoma bir veya daha fazla elektron çekersek, mevcut elektrik dengesi bozulur ve atom negatif yüklerden daha fazla pozitif alır. Atomun iyonlaştığı söylenir (nötr bir atom olmaktan çıkar ve pozitif bir iyon olur). Benzer şekilde, bir atoma bir veya daha fazla elektron eklersek negatif iyon olur. Elektrik akımlarının kaynaklandığı bu varlıklara aittir. Bakır tellerde, elektrik akımı, atomlardan salınan elektronlar (serbest elektronlar) tarafından sağlanır, pillerin sıvısında, elektrik yükünü taşıyan iyonlar bulunurken, floresan lambaların tüplerinde iyonlar ve elektronların etkisi bulunur. . Negatif elektrik yükü sayısıyla ilgili olarak aşırı pozitif elektrik yükü olduğunda bir vücudun pozitif olarak elektriklendiğini söyleyebiliriz. Tersine, bir vücut pozitif yüklerden daha negatif yüklere sahipse negatif olarak elektriklenir.
Bir vücuda yapay olarak elektrik vermenin en eski yolu, bir başkası ile ovalamaktır.
Yünle ovulan cam, pozitif olarak elektriklenir ve negatif olarak flanel ile beslenir. Yünle ovalanan reçine negatife dönüşür ve bir metal levha pozitif hale gelir.
Elektrik yüküne elektrik miktarı da denir.
Genellikle elektrik yükü Q simgesiyle temsil edilir ve değerini ölçmek için Uluslararası Birimler Sistemi'nin (SI tarafından kısaltılmış) birimi Coulomb'dur (C sembolü).
Bir Coulomb 6,25 x 1018 elektronun yüküne eşittir (1018 = 1 000 000 000 000 000 000).
1 C = 6.25 x 10 18 xq
q, bir elektronun elektrik yüküdür.
Örneğin, bir vücudun yükünün Q1 = 2 C, diğerinin Q2 = -4 C olduğu söylenebilir.
Bir uzayda bir alanda, bu bölgede elektrik yüklerinin etkisinin ortaya çıktığı bir elektrik alan olduğu söylenir. Bu işlem, yükler arasında teması olmayan bir mesafede doğrulanır.
Elektrik alanı pozitif yüklerden kaynaklanır ve negatif yüklerle sonlanır. Vektörel bir niceliktir, çünkü her noktada yoğunluk ve duyu ile ifade edilir. Her noktadaki elektrik alan vektörü kuvvet çizgisi adı verilen hayali bir çizgiye teğet. Sonsuz kuvvet çizgileri var. Şekilde üçü temsil edilir ve her birinde temsil edilen her vektör, elektrik hattını o noktadaki bir noktada belirtir.
Bir elektrik alanındaki elektrik yükü, bir F elektrik kuvvetine maruz kalır.
Elektrik gerilimi
Çeşitli cisimlerin elektrik potansiyellerini karşılaştırdık. Son örnekte VB> VA olduğunu gördük. Bu eşitsizlik var, çünkü iki beden arasında potansiyel bir fark var. Bu, potansiyelin aynı V veya U harfleriyle temsil edilebilen bu elektrik miktarının adıdır. Aynı zamanda SI birimi aynıdır, yani Volt. Potansiyel fark ayrıca ddp ile de voltaj ile gösterilir. Daha sonra, A ve B gövdeleri arasındaki potansiyel farkın UBA olduğu ve değerinin UBA = VB-VA tarafından verildiği söylenebilir. VA = 100 V ve VB = 150 V ise, UBA = 150 - 100 = 50 V olacaktır.
Bazı voltaj değerleri örnekleri:
Sıradan hücre: 1.5 V;
Pil takımı: 12 V;
Toplu dağıtım ağı: 220/380 V;
Güç taşıma ağı: 400 kV; 700 kV.