Dynamische Elektrizität: Wie sie hergestellt wird, Typen, Beispiele
Die dynamische Elektrizität, besser bekannt als elektrischer Strom, entspricht der Zirkulation von Elektronen durch einen elektrischen Leiter. Im Allgemeinen entsteht dieser Fluss aufgrund einer Differenz des elektrischen Potentials. Die Energiequellen können chemische (Batterien) und elektromechanische (beispielsweise hydraulische Generatoren) sein.
Die Leiter können fest, flüssig oder gasförmig sein, da die Bewegung der Elektronen in Abhängigkeit von dem Widerstand erfolgt, den diese in Bezug auf die elektrische Leitfähigkeit aufweist.
Wie wird es hergestellt?
Zweifellos impliziert die Tatsache, dass der elektrische Strom mit Dynamik verbunden ist, Bewegung. Daher wird dieses Phänomen auf dem Gebiet der Physik untersucht, das als Elektrodynamik bezeichnet wird.
Wie bereits erwähnt, ist die Bewegung von Elektronen auf die Spannungsdifferenz (Spannung) zwischen zwei Punkten zurückzuführen, die durch ein elektrisch leitendes Material verbunden werden müssen.
Dies führt dazu, dass ein elektrisches Feld vorhanden ist, das wiederum den Stromfluss durch das System induziert.
Damit sich Elektronen bewegen können, müssen sie den Atomkern mit einer ausgeglichenen elektrischen Ladung verlassen. Dann wird ein freies Elektron erzeugt. Diese werden mobile Ladungsteilchen genannt und ermöglichen den Stromfluss unter Einwirkung eines elektrischen Feldes.
Das elektrische Feld kann unter anderem durch elektromechanische, thermoelektrische, hydraulische oder elektrochemische Zellerzeugungsmechanismen dargestellt werden, wie dies bei Fahrzeugbatterien der Fall ist.
Unabhängig vom Stromerzeugungsprozess weist jeder Mechanismus an seinen Enden eine Potentialdifferenz als Ausgang auf. Bei Gleichstrom (z. B. chemische Batterien) haben die Ausgänge der Batterie einen Pluspol und einen Minuspol.
Wenn beide Enden mit einem leitenden Stromkreis verbunden sind, wird die Zirkulation des elektrischen Stroms durch diesen Stromkreis gefördert, wodurch der dynamischen Elektrizität ein Kurs verliehen wird.
Typen
Abhängig von der Art derselben und den Zirkulationseigenschaften kann die dynamische Elektrizität kontinuierlich oder direkt sein. Nachfolgend eine kurze Beschreibung der einzelnen Arten von dynamischer Elektrizität:
Dauerstrom
Diese Art von Strom zirkuliert in einer einzigen Richtung, ohne Schwankungen oder Störungen in seinem Fluss.
Wenn die über die Zeit zurückgelegte Route aufgezeichnet wird, wird eine gerade und perfekt horizontale Linie erkannt, vorausgesetzt, der Spannungspegel (die Spannung) bleibt über die Zeit konstant.
Bei dieser Art dynamischer Elektrizität fließt der elektrische Strom immer in die gleiche Richtung; Das heißt, die positiven und negativen Pole behalten zu jeder Zeit ihre Polarität bei, sie wechseln sich nie ab.
Einer der größten Nachteile von Gleichstrom, der im Englischen als DC-Abkürzung ( Direct Current ) bezeichnet wird, ist der geringe Widerstand der Treiber bei der Übertragung von Strom mit hohen Spannungspegeln und großen Entfernungen.
Die Erwärmung in den vom Gleichstrom durchflossenen Leitern bringt erhebliche Energieverluste mit sich, mit denen der Gleichstrom in dieser Klasse von Prozessen ineffizient ist.
Wechselstrom
Diese Art von Strom zirkuliert in zwei abwechselnden Richtungen, wie der Name schon sagt. Während eines halben Zyklus hat der Strom ein positives Vorzeichen und während des restlichen halben Zyklus nimmt er ein negatives Vorzeichen an.
Die grafische Darstellung dieser Stromart in Bezug auf die Zeit spiegelt eine Sinuskurve wider, deren Bewegung periodisch variiert.
Bei Wechselstrom, im Volksmund AC genannt, ändert sich die Zirkulationsrichtung der Elektronen in jeder Halbwelle.
Derzeit wird Wechselstrom aufgrund seiner hohen Effizienz beim Energietransport weltweit zur Erzeugung, Übertragung und Verteilung von Elektrizität verwendet.
Darüber hinaus ermöglichen Spannungswandler ein schnelles Ansteigen und Abfallen der Spannung des Übertragungsnetzes, was zur Optimierung der technischen Verluste durch Erwärmung der Leiter während des Prozesses beiträgt.
Echte Beispiele
Dynamische Elektrizität, sowohl in Form von Gleichstrom als auch in Form von Wechselstrom, ist in verschiedenen alltäglichen Anwendungen in unserem Leben vorhanden. Einige konkrete Beispiele für die alltägliche dynamische Elektrizität sind:
- Stromgeneratoren, die unter anderem durch Wasserkraft- oder Windturbinen, thermoelektrische Anlagen und sogar Sonnenkollektoren Großstädte mit Strom versorgen.
- Haushaltssteckdosen, über die Haushaltsgeräte und andere Haushaltsgeräte, die Strom benötigen, gespeist werden, sind die örtlichen Stromversorger für den Hausgebrauch.
- Fahrzeugbatterien oder Mobiltelefone sowie Haushaltsbatterien für tragbare Geräte. Alle diese arbeiten mit elektrochemischen Anordnungen, die eine Gleichstromzirkulation induzieren, indem sie die Enden der Vorrichtung verbinden.
- Elektrifizierte Zäune, auch als Elektrozäune bezeichnet, werden durch die Abgabe von Gleichstrom betrieben, der die Person, das Tier oder den Gegenstand ausstößt, die / der direkten Kontakt mit dem Zaun hat.
Hast du gesundheitliche Risiken?
Elektrischer Strom kann die Gesundheit von Menschen in mehrfacher Hinsicht gefährden, da er schwere Verbrennungen und Schnittwunden verursachen und je nach Stärke des Schocks sogar zum Tod eines Menschen führen kann.
Um die Auswirkungen der Zirkulation des elektrischen Stroms durch den Organismus zu bewerten, müssen zwei grundlegende Faktoren berücksichtigt werden: die Intensität des Stroms und die Zeit der Exposition gegenüber ihm.
Zum Beispiel: Wenn ein Strom von 100 mA eine halbe Sekunde lang durch das Herz einer durchschnittlichen Person fließt, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass Kammerflimmern auftritt. das Herz beginnt zu zittern.
In diesem Fall hört das Herz auf, regelmäßig Blut in den Körper zu pumpen, da die natürlichen Bewegungen des Herzens (Systole und Diastole) nicht auftreten und das Kreislaufsystem stark beeinträchtigt wird.
Darüber hinaus kommt es bei einem elektrischen Schlag zu Muskelkontraktionen, die bei den Betroffenen zu unzeitgemäßen Bewegungen im Körper führen. Infolgedessen sind Menschen anfällig für Stürze und schwere Verletzungen.
