แรงดันขาออกคืออะไร?

ไฟฟ้ามาจากแรงต่างๆ ที่เคลื่อนอิเล็กตรอน แรงดันไฟขาออกอาจถูกสร้างขึ้นและส่งผ่านชุดตัวนำไปยังปลายทางทันที รูปแบบอื่นของแรงดันไฟขาออกจะถูกจัดเก็บในรูปแบบทางเคมีและปล่อยในภายหลัง แรงดันไฟขาออกประเภทนี้ให้พลังงานแก่อุปกรณ์เชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมต่างๆ

แรงดันคือความแตกต่างของประจุระหว่างจุดสองจุดที่แตกต่างกัน ยิ่งแรงดันไฟฟ้ามากเท่าใด กระแสไฟก็จะยิ่งไหลมากขึ้นเท่านั้น ปัจจุบันประสบกับความต้านทานต่อการไหลของมัน ปริมาณของแรงดันไฟฟ้ากำหนดขอบเขตที่กระแสจะเอาชนะความต้านทานนี้ แรงดันถูกวัดโดยหน่วยมาตรฐานที่เรียกว่าโวลต์ หนึ่งโวลต์ขับหนึ่งคูลอมบ์ ซึ่งเป็นหน่วยมาตรฐานของประจุไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าสามารถเป็นแบบตรงหรือแบบสลับได้: กระแสตรงไหลในทิศทางเดียว ในขณะที่กระแสสลับมักจะกลับทิศทาง

แรงดันไฟขาออกคือแรงดันไฟที่ปล่อยออกมาจากอุปกรณ์ เช่น ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ารักษาระดับแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้แหล่งเชื้อเพลิง เช่น แสงแดด ถ่านหิน หรือพลังงานนิวเคลียร์ เพื่อขับเคลื่อนกังหันหมุน ซึ่งโต้ตอบกับแม่เหล็กเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ตัวนำนำแรงดันเอาต์พุตไปยังจุดหมายปลายทางต่างๆ เช่น บ้านและธุรกิจ สื่อเซมิคอนดักเตอร์นำแรงดันไฟฟ้า

ตัวนำให้กระแสไฟฟ้าไหลได้อย่างอิสระ ฉนวนหุ้มสายไฟไม่ให้กระแสไหลผ่าน ของแข็งที่ไม่ใช่โลหะทำหน้าที่เป็นฉนวนที่ทรงพลัง ในขณะที่ทองแดงและอะลูมิเนียมทำหน้าที่เป็นตัวนำ อิเล็กตรอนในทองแดงนั้นเป็นอิสระและผลักกัน ซึ่งหมายความว่าอิเล็กตรอนของทองแดงจะไม่ยึดติดกับทองแดงอย่างแน่นหนาและอาจหลุดออกจากทองแดงได้ กระแสไฟฟ้าทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่นำกระแสผ่านทองแดง

อุปกรณ์บางอย่าง เช่น แบตเตอรี่ เก็บไฟฟ้าไว้จนกว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะต้องการ แบตเตอรี่เปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า เซลล์ไฟฟ้าเคมีเชื่อมต่อกันผ่านไอออนของอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ซึ่งเป็นอะตอมที่ได้รับอิเล็กตรอน และไอออนบวก หรืออะตอมที่มีแนวโน้มว่าจะสูญเสียอิเล็กตรอน ตัวนำไฟฟ้าเชื่อมต่อกันด้วยอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งเป็นสารที่มีไอออนอิสระ ซึ่งทำจากสารที่เป็นของแข็งหรือของเหลว แบตเตอรี่มีอัตราการคายประจุที่แตกต่างกันไปตามจำนวนอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่และอัตราที่อุปกรณ์ทำให้แบตเตอรี่คายประจุ อัตราการคายประจุที่เร็วขึ้นทำให้แบตเตอรี่สิ้นเปลืองไฟฟ้าและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยลง แรงดันไฟขาออกที่ผลิตโดยแบตเตอรี่เรียกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าหรือ EMF คำนี้ใช้เรียกชื่อผิด เนื่องจากไม่ใช่แรงจริง แต่เป็นพลังงานที่หาได้จากกลไกที่สร้างกระแสไฟฟ้า

กระบวนการต่างๆ อาจสร้างแรงดันเอาต์พุต แรงแม่เหล็กที่กระทำต่อประจุของตัวนำที่เคลื่อนที่สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าที่เรียกว่า EMF แบบเคลื่อนที่ได้ ตัวต้านทานจะสร้างแรงดันไฟฟ้าซึ่งปรากฏในวงจรที่เกิดจากการกระจายพลังงาน ปริมาณแรงดันไฟขาออกขึ้นอยู่กับงานที่แรงดันไฟฟ้าต้องทำต่อหน่วยประจุเพื่อเคลื่อนที่ประจุกับสนามไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุด