המדע הגדול של הנדסת חשמל בנוי לחלוטין על חלקיק שלילי אחד, המכונה האלקטרון בעולם. זרימת האלקטרונים נקראת באופן פשוט יותר זרם חשמלי, זורמת דרך החוטים ומעניקה לאנשים את האור והחשמל הנדרשים.
מהו אטום ומאילו אלמנטים הוא מורכב
לפני שעוברים לאלקטרון, יש להתמודד עם חלקיק כזה כמו אטום. כל אטום הוא חלק ממולקולה שכל החפצים החיים והלא חיים על פני כדור הארץ מורכבים ממנה. במשך זמן רב למדי, האטום נחשב לאובייקט שאינו ניתן לחלוקה, אך התרגול הראה תוצאות שונות במקצת. דוגמה לכך היא התגובה הגרעינית בתחנות כוח גרעיניות.
אטום מורכב מהיסודות הבאים:
- פרוטונים.
- נויטרונים.
- אלקטרונים.
פרוטונים ונויטרונים יוצרים את הגרעין של אטום שסביבו מסתובבים אלקטרונים. כאנלוגיה, אנו יכולים לצטט מודל של מערכת השמש, כאשר הליבה היא השמש והאלקטרונים הם כוכבי הלכת. לפרוטונים יש מטען חיובי, אלקטרונים שליליים, ונויטרונים הם ניטרליים ואין להם מטען.
אלקטרונים בחינם
לא כל האלקטרונים באטום סובבים כל הזמן סביב הגרעין שלו. ישנם חלקיקים שליליים חופשיים הממוקמים במסלולים הרחוקים של האטום, אותם ניתן להפריד ממנו בהשפעת כוחות חשמליים. על ידי הפעלת המתח הנדרש (הפרש פוטנציאלי) ניתן ליצור תנועה כיוונית של אלקטרונים - זרם חשמלי.
חָשׁוּב! אנשים רבים שואלים את השאלה: מדוע ההרכב הכימי של יסוד אינו משתנה אם מועברים אלקטרונים חופשיים לאטומים שכנים? כי לא אלקטרונים, אלא פרוטונים אחראים לשלמותו של יסוד כימי.
עליכם לדעת שעל ידי מתן האצה נוספת לאלקטרונים, נוצרות צילומי רנטגן, דבר הכרחי כל כך באבחון גוף האדם.
מהם דיאלקטריות ומוליכים?
על מנת להבין את מושג הדיאלקטריה והמוליכים, צריך לזכור את הייחודיות של אלקטרונים חופשיים לנוע בין מסלולי האטומים השונים.
- מוליך הוא גוף בו מספר מסוים של אטומים עם אלקטרונים חופשיים במסלולים הרחוקים שלהם. מוליכים טובים לזרם חשמלי ואינם מפריעים לדרך של אלקטרונים חופשיים.
- דיאלקטריה היא גופים ללא אלקטרונים חופשיים. דיאלקטריה לא יכולה להעביר זרם חשמלי.
המוליך החשמלי הפופולרי ביותר הוא נחושת. כמעט כל החיווט המודרני בדירות ובבתים עשוי מחוטי נחושת. אך למתכת זו אין מוליכות מושלמת, למשל, כסף וזהב טכני הוא בעל שיעורים גבוהים יותר בהקשר זה.
והדיאלקטרי הפופולרי ביותר צריך לכלול את מה שמסביב לכל אדם, כלומר... אוויר. לאוויר אין חדירות, ולכן אין קצר חשמלי בין חוטי מתח גבוה הממוקמים במרחק מסוים זה מזה.