Che cos'è la tensione di uscita?

L'elettricità deriva da una varietà di forze che muovono gli elettroni. La tensione di uscita può essere generata e inviata immediatamente attraverso una serie di conduttori alla sua destinazione finale. Altre forme di tensione di uscita sono immagazzinate in forma chimica e successivamente rilasciate. Questo tipo di tensione di uscita fornisce l'energia che alimenta vari dispositivi commerciali e industriali.

La tensione è la differenza di carica tra due punti diversi. Maggiore è la tensione, maggiore è il flusso di corrente elettrica. La corrente sperimenta una resistenza al suo fluire; la quantità di tensione determina la misura in cui la corrente supera questa resistenza. La tensione viene misurata da un'unità standard chiamata volt. Un volt guida un coulomb, che è l'unità standard di una carica elettrica. La tensione può essere continua o alternata: una corrente continua scorre in una direzione, mentre una corrente alternata spesso inverte la sua direzione.

La tensione di uscita è la tensione rilasciata da un dispositivo, come un regolatore di tensione o un generatore. I regolatori di tensione mantengono livelli di tensione costanti. I generatori di elettricità utilizzano una fonte di combustibile, come la luce solare, il carbone o l'energia nucleare, per alimentare le turbine rotanti, che interagiscono con i magneti per generare elettricità. Un conduttore porta la tensione di uscita a varie destinazioni, come case e aziende. I mezzi a semiconduttore conducono la tensione.

I conduttori lasciano fluire liberamente le correnti elettriche. Gli isolanti circondano i cavi elettrici, impedendo il passaggio delle correnti. I solidi non metallici fungono da potenti isolanti, mentre il rame e l'alluminio fungono da conduttori. Gli elettroni nel rame sono liberi e si respingono, il che significa che gli elettroni di rame non sono saldamente attaccati al rame e possono staccarsi dal rame. Le correnti elettriche provocano una reazione a catena che trasporta la corrente attraverso il rame.

Alcuni dispositivi, come le batterie, immagazzinano elettricità finché non è necessaria ai dispositivi elettronici. Le batterie trasformano l'energia chimica in energia elettrica. Le celle elettrochimiche sono collegate tramite anioni elettrolitici conduttivi - atomi che hanno acquisito elettroni - e cationi, o atomi che potrebbero perdere elettroni. I conduttori elettrici sono collegati da un elettrolita - una sostanza con ioni liberi - costituito da una sostanza solida o liquida. Le batterie hanno velocità di scarica variabili in base al numero di elettroliti nella batteria e alla velocità con cui il dispositivo fa scaricare la batteria. Velocità di scarica più elevate comportano uno spreco di elettricità della batteria e un funzionamento meno efficiente. La tensione di uscita prodotta da una batteria è chiamata forza elettromotrice o EMF. Questo termine è un termine improprio, poiché in realtà non è una forza: è invece l'energia resa disponibile dal meccanismo che genera l'elettricità.

Vari processi possono generare tensione di uscita. Le forze magnetiche esercitate sulle cariche dei conduttori in movimento possono creare tensione, chiamata EMF in movimento. I resistori generano tensione, che appare in un circuito, causata dalla dissipazione di energia. La quantità di tensione di uscita si basa sul lavoro che la tensione deve svolgere per unità di carica per spostare una carica contro un campo elettrico tra due punti.