354 355 (5)

354 Akademia sieci Cisco

Tabela D.l . Trzy podstawowe rodzaje materiałów elektrycznych

Izolatory

Przewodniki

Półprzewodniki

Słaby przepływ elektronów    Plastik    Szkło

Powietrze    Suche Drewno

Papier    Guma

Dobry przepływ elektronów    Miedź (Cu)

Srebro (Ag)

Złoto (Au)

Lut

Woda z jonami Ludzie

Przepływ' elektronów' może Węgiel (C) być precyzyjnie kontrolowany _German ^

Stop galu z arsenem (GaAs) Krzem (Si)

Pomiar elektryczności

Podobnie do innych zjawisk i pojęć fizycznych, pomiar elektryczności umożliwia jej stosowanie w praktyce. Istnieje wiele metod mierzenia elektryczności, spośród których omówimy napięcie, prąd, rezystancję i impcdcmcję.

Napięcie

Napięcie, określane terminem siła elektromotoryczna, jest siłą, która jest efektem oddzielenia elektronów' i protonów'. Siłą tą wywołuje przyciąganie się ładunków róż-noimien-nych i odpychanie ładunków' równoimiennych. Proces ten zachodzi na przykład w baterii, gdzie zjawiska chemiczne powodują uwolnienie elektronów z ujemnych zacisków baterii i ich przepływ do zacisków dodatnich. Oddzielenie ładunków skutkuje pojawieniem się napięcia.

Napięcie może być także wytworzone poprzez siły tarcia (elektryczność statyczna), magnetyzm (generator) lub światło (ogniwo słoneczne).

Napięcie jest oznaczane literą „V” lub czasami literą „E" (siła elektromotoryczna). Jednostką napięcia jest wolt (V). Jest to praca przypadająca na jednostkowy ładunek, konieczna dla oddzielenia od siebie ładunków.

Prąd

Prąd elektryczny lub prąd jest przepływem cząstek na skutek ruchu elektronów. W obwodach elektrycznych prąd pojawia się w wyniku swobodnego mchu elektronów. Po przyłożeniu napięcia, gdy udostępniona jest droga przepływu prądu, elektrony przemieszczają się z ujemnych zacisków, (które odpychają je) do zacisków dodatnich, (które przyciągają elektrony).

Prąd jest oznaczany literą ,,F’. Jednostką prądu jest amper (A), zdefiniowany jako liczba ładunków, które w ciągu jednej sekundy przechodzą między zaciskami.

Istnieją dwa rodzaje prądu: prąd zmienny i prąd stały.

Prąd zmienny

Prąd zmienny AC (ang. aUemating current) zmienia swoją biegunowość lub kierunek przepływu około 60 razy w ciągu sekundy. AC płynie w danym kierunku, a następnie zmienia kierunek i płynie w kierunku przeciwnym. Napięcie prądu AC jest dodatnie na jednym zacisku i ujemne na drugim, następnie biegunowość ulega zmianie w taki sposób, że dodatni zacisk staje się ujemny, a ujemny zacisk staje się dodatni. Proces ten wciąż się powtarza.

Prąd zmienny jest wykorzystywany przez nas w codziennym życiu. Korzystamy z niego w domach, szkołach i biurach. Jest dostarczany przez linie zasilania, które przenoszą elektryczność w postaci prądu zmiennego. Prąd zmienny jest użyteczny dla wielu typów urządzeń, ale w przypadku urządzeń niskiego napięcia, takich jak komputery, jest

całkowicie nieprzydatny.

Prąd stały

Prąd stały DC (ang. direct current) zawsze płynie w tym samym kierunku, a napięcie ma zawsze tę samą biegunowość. Jeden zacisk jest zawsze dodatni, a drugi - zawsze ujemny. Nie podlegają one zmianie lub zamianie.

Prąd stały znajduje zastosowanie w latarkach, akumulatorach samochodowych, a także w zasilaniu układów' scalonych płyty głównej komputera. Zasilacz przekształca prąd zmienny AC w prąd stały DC, którego wwmaga komputer. Wiele urządzeń peryferyjnych 'drukarki. zewnętrzne modemy i napędy zewnętrzne) ma zasilacze AC, które wyglądają jak ciężkie, czarne pudełka. Są one również przetwornikami mocy, przekształcającymi prąd zmienny AC w prąd stały DC używany przez sprzęt komputerowy. Zazwyczaj mieszczone są na nich specyfikacje elektryczne dotyczące parametrów wejścia i wyjścia.

Ważne jest zrozumienie różnicy między prądem AC i DC, a także ich zastosowania.

Materiały mogą być klasyfikowane ze względu na przepływ przez nie prądu. Służą do

tego pojęcia rezystancji i impedancji.