Un atomo , da sola , è costituito da un nucleo positivo pesante circondato da un branco di luce elettroni con carica negativa . Un tipo di atomo resta legata alle elettroni più o meno strettamente che a un'altra . I metalli tendono a mantenere il loro elettroni abbastanza liberamente . Così, quando si mette un po 'di atomi di metallo insieme gli elettroni possono sorta di galleggiare lungo da un atomo all'altro . Nessun atomo piace essere sbilanciato , quindi se un atomo cede un elettrone ci vorrà uno dal suo vicino , e così via lungo la catena . Se c'è fine alla catena e nessun elettrone supplementare è disponibile , quindi nessuna corrente fluirà . Ma quando si effettua un loop - un circuito - gli elettroni possono muoversi in un cerchio continuo
Resistenza
Ogni volta che un elettrone si muove attraverso un metallo , non c'è . una possibilità che si imbatterà in qualcosa . In un filo ci sono molti elettroni che si muovono in una sola volta , quindi c'è un sacco di sbattere in corso . L' urto è una specie di attrito. Quando si strofinano le mani insieme , si riscaldano . Quando gli elettroni urtano , si riscaldano , troppo . La quantità di resistenza - la quantità di " urtare " - In un filo dipende da quale materiale è fatta di , il suo diametro e la sua lunghezza . Un filo di rame ha una resistenza minore rispetto ad uno di ferro , ma un filo d'oro ha una resistenza minore di quella fatta di rame . Il più grande è il diametro , minore è la resistenza , ma più lungo è il filo , maggiore è la sua resistenza .
Potenza dissipata
La quantità di potenza dissipata in un filo dipende dalla sua resistenza , ma dipende anche dal numero di elettroni che attraversa . Cioè , un filo ad alta resistenza , ma solo pochi elettroni che attraversa non si dissipa molta potenza , mentre un filo con resistenza inferiore, ma un sacco di elettroni , spingendo attraverso possono dissipare più potenza . Quindi ha senso che la potenza dissipata in un filo aumenta la resistenza aumenta e la corrente aumenta. Esso risulta essere ancora più drammatico : la potenza dissipata aumenta con il quadrato della corrente . Cioè , un filo che trasporta 2 ampere di corrente dissiperà quattro volte tanto potere come lo stesso filo che porta 1 ampere di corrente .
Uso Potenza dissipata
Un filo dissipa una quantità di energia pari al quadrato dei tempi attuali la resistenza . Questo potere va in calore . In molte applicazioni - computer , per esempio - che il calore è spreco . E ' il potere di entrare in qualcosa che non è necessario o si desidera . Se hai una coperta elettrica , un riscaldatore elettrico o un fornello elettrico , quindi il calore è esattamente quello che stai cercando . In un fornello elettrico , ad esempio , i fili che portano al bruciatore avranno una bassa resistenza , mentre il materiale del bruciatore ad elevata resistenza . In tal caso , anche se la corrente è la stessa per tutto il circuito , il filo si si scalda molto , mentre il bruciatore diventa abbastanza caldo bagliore rosso .
Minimizzare dissipazione di potenza
In un circuito elettronico , tuttavia , non si vuole calore supplementare - è energia sprecata . Ma è necessario la corrente per fare il lavoro del circuito , quindi non si può facilmente ridurre la corrente per ridurre la dissipazione di potenza . Invece , è necessario concentrarsi sulla riduzione della resistenza. I progettisti hanno tre modi per minimizzare la resistenza , riducendo così la dissipazione di potenza : scegliere un materiale diverso , aumentare il diametro di un filo o diminuire la lunghezza di un filo . Troverete tutte e tre le strategie utilizzate in diverse applicazioni .