Hvordan udfører ting elektricitet?

Det grundlæggende:elektroner på farten

* Elektricitet er strømmen af ​​elektroner. Elektroner er små partikler, der bærer en negativ ladning og kredser om et atoms kerne.

* Ledere har løst bundet elektroner. I materialer, der udfører elektricitet godt (som metaller), holdes de yderste elektroner i atomerne ikke tæt. Disse "frie" elektroner kan let bevæge sig gennem materialet.

* spænding giver push. En spændingsforskel (som fra et batteri) skaber et elektrisk felt, der udøver en kraft på de frie elektroner, hvilket får dem til at flyde. Denne strøm af elektroner er det, vi kalder elektrisk strøm.

Typer af ledere:

* Metaller: De fleste metaller er fremragende ledere på grund af deres struktur. Atomerne er arrangeret i et almindeligt gitter med overlappende elektronorbitaler. Dette skaber et "hav" af frie elektroner, der let kan bevæge sig.

* Løsninger: Løsninger, der indeholder ioner (ladede partikler), kan også udføre elektricitet. For eksempel har saltvand opløst natrium- og chloridioner, hvilket gør det muligt for strømmen at flyde.

* halvledere: Materialer som silicium og germanium har ledningsevne et sted mellem metaller og isolatorer. Deres ledningsevne kan kontrolleres, hvilket gør dem afgørende for elektronik.

isolatorer vs. ledere:

* isolatorer: Materialer som gummi, glas og plast har tæt bundet elektroner. Deres elektroner kan ikke let bevæge sig, så de modstår strømmen af ​​elektricitet.

Hvordan ledningsevner fungerer:

1. spænding anvendt: En spændingsforskel oprettes på tværs af en leder (f.eks. Mellem terminalerne på et batteri).

2. Elektrisk felt: Spændingen skaber et elektrisk felt inden i lederen og skubber de frie elektroner.

3. Elektronstrøm: De frie elektroner begynder at bevæge sig i en bestemt retning og skabe en elektrisk strøm.

4. modstand: Selv ledere har en vis modstand mod strømmen af ​​elektroner. Denne modstand påvirkes af materialets egenskaber, temperatur og lederens tykkelse.

Nøglekoncepter:

* modstand: Hvor meget et materiale er imod strømmen af ​​elektricitet.

* nuværende: Mængden af ​​ladning, der flyder gennem en leder pr. Tidsenhed.

* spænding: Den elektriske potentialeforskel, der driver strømmen af ​​strøm.

Kortfattet: Ledere tillader elektricitet at flyde, fordi de har frie elektroner, der kan bevæge sig under påvirkning af et elektrisk felt. Isolatorer modstår strømmen af ​​elektricitet, fordi deres elektroner er tæt bundet.