Elektrisite se endispansab nan sosyete modèn, ak aparèy elektrik yo se eleman enpòtan ki sipòte operasyon li yo. Se konsa, ki jan elektrisite fè aparèy elektrik travay?
Pou fasil pou konprann, atik sa a pa pral fouye nan konsèp teyorik ak fòmil, men pito dekri ki jan elektrisite pouvwa aparèy elektrik. Pou reponn kesyon sa a, premye bezwen klarifye kèk definisyon: elektrisite, enèji elektrik, ak aparèy elektrik.
Elektrisite refere a fenomèn fizik ki te pwodwi pa mouvman elektwon yo; enèji elektrik se efè elektrisite fè travay nan diferan fòm; yon aparèy elektrik se yon aparèy ki fonksyonèl depann sou enèji elektrik pou kondwi eleman debaz li yo, jeneralman divize an de kalite: ekipman elektrik ak ekipman elektwonik.
Ekipman elektrik refere a aparèy ki konvèti enèji elektrik an enèji mekanik oswa lòt fòm enèji, tankou motè elektrik, konvètisè vòltaj, ak anpoul; ekipman elektwonik, nan yon sans ki pi etwat, refere a aparèy ki itilize enèji elektrik pou tretman done, tankou CPU ak kat grafik. Aparèy elektrik nou itilize chak jou yo jeneralman konpoze de tou de kalite aparèy, tankou frijidè, televizyon, ak òdinatè.
Yon aparèy elektrik, tankou yon telefòn mobil, konsiste de plizyè sistèm elektrik, tankou yon sistèm ekipman pou pouvwa, yon sistèm entèaktif, ak yon sistèm informatique. Diferan sistèm ansanm konstitye yon aparèy elektwonik pòtatif-yon telefòn mobil. Ki jan elektrisite jwe yon wòl nan sistèm sa yo? Premyèman, li enpòtan pou klarifye ke sa ki kondwi aparèy elektrik se pa elektrisite tèt li, men enèji elektrik. Nan lòt mo, elektrisite travay nan sistèm elektrik la, kondwi li nan pwodwi efè korespondan. Ann imajine elektwon yo tankou ti moun; mouvman yo jenere elektrisite, epi mouvman sa a se travay ki fèt.
Pandan travay sa a fè pa ti moun sa yo, enèji konvèti nan fòm tankou chalè, limyè, enèji chimik, ak enèji sinetik, ki fè yo konnen pa itilizatè a, epi Lè sa a, nou wè aparèy la kòm kòmanse fonksyone. Ki jan pwosesis sa a rive? Ann pran yon gade pi pre, lè l sèvi avèk yon telefòn mobil kòm yon egzanp.
Premyèman, sistèm ekipman pou pouvwa telefòn nan bay priyorite bay pouvwa nan sistèm nan informatique ak sistèm kontwòl pouvwa. Lè batri a kòmanse bay pouvwa, elektwon nan CPU a kòmanse deplase anba fòs. Sikui lojik CPU a fè kalkil, detèmine alokasyon pouvwa ki vin apre a epi bay enfòmasyon sa yo tounen nan sistèm kontwòl pouvwa a. Lè yo resevwa enfòmasyon sou alokasyon sa a, sistèm kontwòl pouvwa a ajiste chemen lojik nan sistèm nan pou distribye pouvwa kòmsadwa.
Lè sa a, elektrisite a rive nan sistèm ekspozisyon ak entèraksyon. Apre yo te limen, sistèm ekspozisyon an sèvi ak teyori elektwotèmik pou emèt limyè ak chalè, limen ekran an, ki vin kontni an nou wè sou telefòn la. Nou pa pral antre nan detay yo sou poukisa ekran an ka montre diferan kontni; pwosesis sa a se konvèsyon enèji elektrik nan enèji limyè. Sistèm entèraksyon an prezante diferan fòm sou diferan aparèy. Aparèy ki pa-tactile yo sèvi ak switch. Nan sistèm entèraksyon an, wòl prensipal elektrisite se transmisyon enfòmasyon.
Apre kèk operasyon, telefòn nan vle jwe yon chante. Elektrisite yo atribye nan sistèm son an. Nan sistèm sa a, enèji elektrik jwe de wòl: Premyèman, transmèt enfòmasyon pa chanje eta aktyèl la atravè sistèm distribisyon pouvwa a pou transmèt kontni son espesifik yo dwe jwe. Dezyèmman, lè l sèvi avèk teyori elektwodinamik, kondwi oratè a vibre ak pwodwi son. Nan moman sa a, telefòn nan resevwa yon mesaj ki mande Vibration. Sistèm distribisyon pouvwa a asiyen elektrisite nan motè a Vibration. Anba aksyon an konbine nan teyori elektwomayetik ak elektwodinamik, motè a kòmanse vibre; pwosesis sa a se konvèsyon enèji elektrik nan enèji sinetik.
Pandan sezon fredi a ap apwoche, "bon" mak telefòn mobil yo pral byen prepare chofe men pou itilizatè yo-telefòn ki cho, cho. Sa a se enèji chalè ki prèske inevitableman pwodwi lè enèji elektrik konvèti nan lòt fòm enèji. Chofaj elektrik ak dra elektrik yo se tout aparèy ki fèt ki baze sou teyori elektwotèmik.
Apre yo fin pase nan anpil sistèm, èske elektrisite retounen nan sous li, batri a? Non! Sa a enplike kesyon ki pi fondamantal: ki jan elektwon yo deplase? Voltage. Elektwon yo k ap deplase atravè sistèm nan pa kòmanse nan batri a epi retounen nan li! Ki sa ki kondwi mouvman yo rele enèji potansyèl, ki se diferans nan vòltaj. Lè yon batri nan itilize, vòltaj la atravè tèminal li yo piti piti nivo soti, ak enèji potansyèl la tou dousman apovri, sa ki lakòz pa gen okenn pouvwa. Pandan chaje, sous pouvwa ekstèn lan konvèti enèji potansyèl sa a nan enèji chimik, sa ki kreye yon diferans vòltaj ant tèminal batri yo.
Se poutèt sa, esansyèlman, elektrisite fè aparèy travay se yon pwosesis konvèsyon enèji. Prensip prensipal ki enplike yo se elektwomayetik, enèji elektwokinetik, kontak elektrik, arc elektrik, ak enèji elektwotèmik. Atravè teyorèm rezime sa yo, konvèsyon enèji elektrik nan lòt fòm enèji ka kontwole atifisyèlman. Chak aparèy elektrik opere sou youn nan senk prensip sa yo, men chak gen pwòp karakteristik inik li yo. Se poutèt sa, si ou vle konprann an detay ki jan aparèy elektrik travay, ou ta dwe aprann teyori elektrik ak analize pwoblèm espesifik nan fason espesifik.
