I fili nella vostra casa conducono l'elettricità. Cioè, permettono agli elettroni di fluire facilmente attraverso il metallo. Ma solo perché gli elettroni passano facilmente non significa che scorrono senza incontrare resistenza. Ogni filo che si incontrano nelle impostazioni ordinarie resiste il flusso di corrente, così parte dell'energia messa in un circuito a spingere gli elettroni viene dissipata. Spesso tale potenza dissipata è sprecato, ma a volte è messo per usare.
Metalli
Un atomo, da sola, è costituito da un pesante nucleo positivo circondato da un mucchio di luce elettroni negativamente caricati. Un tipo di atomo si aggrappa ai suoi elettroni più o meno strettamente rispetto a un altro tipo. Metalli tendono a tenere di loro elettroni piuttosto senza bloccare. Così quando metti insieme un gruppo di atomi del metallo gli elettroni possono tipo di galleggiante lungo da un atomo a quello successivo. Nessun atomo piace essere sbilanciato, quindi se un atomo cede un elettrone ci vorrà uno dal suo vicino di casa, e così via lungo la catena. Se c'è una fine alla catena e nessun elettrone supplementare è disponibile, quindi nessuna corrente fluirà. Ma quando si effettua un ciclo..--un circuito..--gli elettroni possono muoversi in un cerchio continuo.
Resistenza
Ogni volta che un elettrone si muove attraverso un metallo, c'è una possibilità che si imbatterà in qualcosa. In un filo ci sono molti elettroni che si muovono in una sola volta, quindi c'è un sacco di sbattere contro succedendo. L'urto è come tipo di attrito. Quando si strofinare le mani insieme, si riscaldano. Quando gli elettroni urtano, si riscaldano, troppo. La quantità di resistenza..--la quantità di "urtare"..--in un filo dipende di che materiale è fatta di, il suo diametro e la sua lunghezza. Un filo di rame ha una resistenza inferiore rispetto a un ferro uno, ma un filo d'oro ha una resistenza più bassa di quella fatta di rame. Maggiore è il diametro, minore è la resistenza, ma il più a lungo il filo, maggiore la resistenza.
Dissipazione di potenza
La quantità di potenza dissipata in un filo dipende dalla sua resistenza, ma dipende anche il numero di elettroni che scorre attraverso. Vale a dire un filo con un elevata resistenza ma solo pochi elettroni che scorre attraverso non dissiperà molto potere, mentre un filo con resistenza inferiore ma un sacco di elettroni di inserirti in grado di dissipare più potenza. Quindi ha senso che la potenza dissipata in un filo di sale come la resistenza sale e come la corrente sale. Si scopre di essere ancora più drammatica: la potenza dissipata aumenta come il quadrato della corrente. Vale a dire, un filo che porta 2 ampere di corrente dissiperà quattro volte tanto potere come lo stesso filo portante 1 ampere di corrente.
Utilizzando la dissipazione di potenza
Un filo dissipa una quantità di energia uguale al quadrato della corrente volte la resistenza. Che l'energia va in calore. In molte applicazioni..--il computer, per esempio - che il calore è dei rifiuti. È il potere che entra in qualcosa che non avete bisogno o desidera. Se hai una coperta elettrica, una stufetta elettrica o un fornello elettrico, quindi calore è esattamente quello che stai cercando. In una gamma elettrica, ad esempio, i cavi che conducono fino a bruciatore avrà una bassa resistenza, mentre il materiale del bruciatore ha un'elevata resistenza. In tal caso, anche se la corrente è la stessa per tutto il circuito, il filo non si riscalda molto, mentre il bruciatore diventa abbastanza caldo bagliore rosso.
Riducendo al minimo la dissipazione di potenza
In un circuito elettronico, tuttavia, non si desidera il calore in eccesso..--ha sprecato energia. Ma avete bisogno di corrente per fare il lavoro del circuito, quindi non è possibile ridurre facilmente la corrente per diminuire la dissipazione di potenza. Al contrario, è necessario concentrarsi sulla riduzione della resistenza. I progettisti hanno tre modi per minimizzare la resistenza, riducendo così la dissipazione di potenza: scegliere un materiale diverso, aumentare il diametro di un filo o diminuire la lunghezza di un filo. Troverete tutte le tre strategie utilizzate in diverse applicazioni.