Elektrina pochádza z rôznych síl, ktoré pohybujú elektróny. Môže byť generované výstupné napätie, ktoré je okamžite vedené cez sériu vodičov do konečného miesta určenia. Ostatné formy výstupného napätia sú uložené v chemickej forme a neskôr uvoľnené. Tento typ výstupného napätia poskytuje energiu, ktorá napája rôzne komerčné a priemyselné zariadenia.
Základy napätia
Napätie je rozdiel nabíjania medzi dvoma rôznymi bodmi. Čím väčšie je napätie, tým väčší je tok elektrického prúdu. Prúd zažíva odpor voči svojmu toku; veľkosť napätia určuje, do akej miery prúd prekoná tento odpor. Napätie sa meria štandardnou jednotkou nazývanou volt. Jeden volt poháňa jeden coulomb, čo je štandardná jednotka elektrického náboja. Napätie môže byť jednosmerné alebo striedavé: Jednosmerný prúd preteká jedným smerom, zatiaľ čo striedavý prúd často mení jeho smer.
Definícia výstupného napätia
Výstupné napätie je napätie uvoľnené zariadením, napríklad regulátorom napätia alebo generátorom. Regulátory napätia udržujú konštantné úrovne napätia. Generátory elektriny používajú zdroj energie, ako je slnečné svetlo, uhlie alebo jadrová energia, na napájanie rotujúcich turbín, ktoré na výrobu elektriny interagujú s magnetmi. Vodič prenáša výstupné napätie na rôzne miesta určenia, napríklad do domov a firiem. Polovodičové médiá vedú napätie.
Vodiče a izolátory
Vodiče nechávajú voľne prúdiť elektrické prúdy. Izolátory obklopujú elektrické vodiče a nedovolia, aby nimi prechádzali prúdy. Nekovové pevné látky slúžia ako silné izolátory, zatiaľ čo meď a hliník slúžia ako vodiče. Elektróny v medi sú voľné a navzájom sa odpudzujú, čo znamená, že medené elektróny nie sú pevne spojené s meďou a môžu sa od medi odlúčiť. Elektrické prúdy spôsobujú reťazovú reakciu, ktorá prenáša prúd cez meď.
Batérie
Niektoré zariadenia, napríklad batérie, uskladňujú elektrinu, kým ju elektronické zariadenia nepotrebujú. Batérie premieňajú chemickú energiu na elektrickú. Elektrochemické články sú spojené prostredníctvom vodivých aniónov elektrolytu - atómov, ktoré získali elektróny - a katiónov alebo atómov, ktoré pravdepodobne stratia elektróny. Elektrické vodiče sú spojené elektrolytom - látkou s voľnými iónmi - vyrobenou z pevnej alebo kvapalnej látky. Batérie sa líšia rýchlosťou vybíjania v závislosti od počtu elektrolytov v batérii a od rýchlosti, ktorou zariadenie spôsobuje vybitie batérie. Vyššia rýchlosť vybíjania vedie k tomu, že batéria stráca energiu a pracuje menej efektívne. Výstupné napätie produkované batériou sa nazýva elektromotorická sila alebo EMF. Tento termín je nesprávny názov, pretože to nie je vlastne sila: je to naopak energia sprístupnená mechanizmom, ktorý generuje elektrinu.
Elektrický fenomén
Výstupné napätie môže generovať rôzne procesy. Magnetické sily vyvíjané na náboje pohyblivých vodičov môžu vytvárať napätie, ktoré sa nazýva pohybové EMF. Rezistory generujú napätie, ktoré sa objavuje v obvode a je spôsobené rozptýlením energie. Veľkosť výstupného napätia je založená na práci, ktorú musí napätie vykonať na jednotku nabitia, aby sa náboj presunul proti elektrickému poľu medzi dvoma bodmi.