Sähkö tulee erilaisista elektroneja liikuttavista voimista. Lähtöjännite voidaan muodostaa ja lähettää välittömästi johtimien sarjan kautta lopulliseen määränpäähän. Muut lähtöjännitteen muodot varastoidaan kemiallisessa muodossa ja vapautetaan myöhemmin. Tämäntyyppinen lähtöjännite tarjoaa energiaa, joka käyttää eri kaupallisia ja teollisia laitteita.
Jännitteen perusteet
Jännite on kahden eri pisteen varausero. Mitä enemmän jännitettä, sitä suurempi sähkövirta kulkee. Virta kokee vastustuksen virtaukselle; jännitteen määrä määrittää, missä määrin virta ylittää tämän vastuksen. Jännite mitataan tavallisella yksiköllä, jota kutsutaan voltiksi. Yksi voltti käyttää yhtä coulombia, joka on sähkövarausyksikkö. Jännite voi olla suora tai vaihtuva: Tasavirta kulkee yhteen suuntaan, kun taas vaihtovirta kääntää usein suunnan.
Lähtöjännitteen määritelmä
Lähtöjännite on laitteen, kuten jännitesäätimen tai generaattorin, vapauttama jännite. Jännitesäätimet ylläpitävät tasaisia jännitetasoja. Sähköntuottajat käyttävät polttoainelähdettä, kuten auringonvaloa, hiiltä tai ydinenergiaa, pyörivien turbiinien käyttämiseen, jotka vuorovaikutuksessa magneettien kanssa tuottavat sähköä. Johdin kuljettaa lähtöjännitteen eri kohteisiin, kuten koteihin ja yrityksiin. Puolijohdevälineet johtavat jännitettä.
Johtimet ja eristimet
Johtimien avulla sähkövirrat voivat virrata vapaasti. Eristimet ympäröivät sähköjohtoja eivätkä anna virtojen kulkea niiden läpi. Ei-metalliset kiinteät aineet toimivat voimakkaina eristeinä, kun taas kupari ja alumiini toimivat johtimina. Kuparissa olevat elektronit ovat vapaita ja hylkäävät toisiaan, mikä tarkoittaa, että kuparielektronit eivät ole kiinnittyneet lujasti kupariin ja voivat irrota kuparista. Sähkövirrat aiheuttavat ketjureaktion, joka kuljettaa virran kuparin läpi.
Paristot
Tietyt laitteet, kuten akut, varastoivat sähköä, kunnes elektroniset laitteet tarvitsevat sitä. Paristot muuttavat kemiallisen energian sähköenergiaksi. Sähkökemialliset solut on kytketty johtavien elektrolyyttianionien - atomien, jotka ovat saaneet elektroneja - ja kationien tai atomien kautta, jotka todennäköisesti menettävät elektroneja. Sähköjohtimet kytketään kiinteästä tai nestemäisestä aineesta valmistetulla elektrolyytillä - aineella, jolla on vapaita ioneja. Paristojen purkausnopeus vaihtelee akussa olevien elektrolyyttien määrän ja laitteen aiheuttaman akun purkautumisnopeuden perusteella. Nopeampi purkausnopeus johtaa siihen, että akku kuluttaa sähköä ja toimii vähemmän tehokkaasti. Akun tuottamaa lähtöjännitettä kutsutaan sähkömoottoriksi tai EMF: ksi. Tämä termi on harhaanjohtava, koska se ei itse asiassa ole voima: Sen sijaan se on sähköä tuottavan mekanismin tarjoama energia.
Sähköinen ilmiö
Eri prosessit voivat tuottaa lähtöjännitettä. Liikkuvien johtimien varauksiin kohdistuvat magneettiset voimat voivat luoda jännitettä, jota kutsutaan liikkuvaksi EMF: ksi. Vastukset tuottavat virtaa, joka ilmestyy piiriin, johtuen energian haihdutuksesta. Lähtöjännitteen määrä perustuu työhön, jonka jännitteen on tehtävä latausyksikköä kohden siirtääkseen varausta sähkökenttää vastaan kahden pisteen välillä.