Celula electrica produce energie electrica din energie chimica.
De obicei, aceste celule se interconecteaza pentru a forma o sursa mai
puternica la extremitati. Aceste celule interconectate se numesc baterii, desi
de multe ori si o singura celula este numita baterie. Un circuit electric este
format dintr-o sursa de energie electrica - de exemplu, o baterie - si un
conductor, prin care se transporta curentul intre cele doua extremitati ale
sursei. Curentul este de fapt o miscare ordonata a electronilor, asemanatoare
curgerii apei printr-un tub. Pentru curgere este nevoie de presiune si la fel
este si cu migrarea electronilor. Aceasta "presiune" - generata de
sursa - se masoara in volti, iar intensitatea curentului in amperi. Debitul
apei, produs de presiunea exercitata, depinde de grosimea tevii. Teava lunga si
ingusta ingreuneaza curgerea apei, si respectiv: conductorul lung si ingust are
o rezistenta mai mare decat sarma mai groasa, produsa din acelasi material. Bateriile solare produc electricitate printr-un
proces de conversie fotoelectricã. Sursa energiei este o substantã
semiconductoare fotosensibilã precum un cristal de silicon cãruia i s-au
adãugat impuritãti. Când cristalul este atins de luminã, electronii sunt
captati de pe suprafata cristalului si migreazã cãtre suprafata opusã. Acolo
sunt colectati ca un curent de electricitate. Bateriile solare au o viatã
foarte lungã si sunt folosite in special in satelitii artificiali ca o sursã de
electricitate pentru a opera echipamentul de la bord.
Rezistenta
Rezistenta electrica
se masoara in ohmi. Cuprul este des folosit ca material conductor, deoarece
este un conductor bun si are o rezistenta mica. Argintul este un conductor si
mai bun, dar utilizarea sa pe scara larga ar fi prea scumpa. In anumite circuite
insa, se insereaza special dispozitive electrice cu rezistenta mare pentru a
reduce curentul in unele parti ale circuitului.
Descoperirea lui Oersted
Omul de stiinta
danez a legat extremitatile unei baterii cu o sarma, vrand sa demonstreze ca sarma
se va incalzi cand este parcursa de curent electric. In momentul in care a
conectat cele doua borne ale sursei s-a petrecut un fenomen ciudat: acul
busolei din apropiere a deviat si nu a mai revenit la pozitia initiala. Oersted
si-a dat seama ca curentul din sarma a generat un camp magnetic care a actionat
asupra acului busolei. Acest experiment a insemnat descoperirea unuia dintre
cele mai importante fenomene ale naturii: electromagnetismul.
Electromagnetism
Curentul din
conductor produce un camp magnetic relativ slab, dar cercetatorii au gasit
modalitatea de amplificare a acestuia, intr-un timp relativ scurt. Daca se
infasoara conductorul sub forma unei bobine si se introduce in interiorul ei un
miez de fier, atunci intensitatea campului creste foarte mult. Aceasta bobina
cu miez in interior se numeste electromagnet.
Motoare si generatoare
Daca o sarma prin
care se incheie un circuit electric se afla langa un magnet permanent, atunci
sarma se va misca din pozitia initiala la aparitia curentului, daca nu este
tinuta fixa. Acest lucru se datoreaza electromagnetismului. In 1821, Michael
Faraday a realizat o masina simpla in care un fir strabatut de curent se misca
in jurul unui magnet permanent. Bineinteles, aceasta "masinuta" mica
nu era potrivita pentru o utilizare practica, dar prin ea s-a materializat
ideeace sta la baza motoarelor electrice moderne: cu ajutorul curentului
electric se poate realiza miscare continua. Motoarele electricemoderne
utilizeaza electromagneti in loc de o singura sarma si functioneaza mai eficace
si mai controlabil.
Oersted a aratat ca electricitatea
poate genera forte magnetice, iar Faraday , si paralel cu el dar independent,
fizicianul american Joseph Henry, au demonstrat ca prin magnetism se poate
produce curent electric. Aceasta descoperire a fost prezentata in 1831 cand, cu
ajutorul unei bare magnetizate au produs curent electric printr-o bobina,
miscand bara in interiorul bobinei. La fel au demonstrat ca se intampla
aceelasi lucru daca misca bobina fata de magnet. Observatiile lor au fost
preluate de profesorul Heinrich Lenz din Sankt Petersburg, care ulterior a
stabilit legile ce guverneaza fenomenele de interectiune a campurilor electrice
si magnetice. Acest principiu important se utilizeaza in generatoare, incepand de
la dinamurile de la biciclete si pana la generatoarele din centralele electrice
care produc putere electrica in gospodarii, magazine, birouri si uzine.
