Μάθημα : ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ - ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Α' ΕΠΑΛ

Στην προηγούμενη ενότητα είδαμε πως αν συνδέσουμε μια μπαταρία (τάση) σε ένα κλειστό κύκλωμα με αγωγούς και λαμπάκι, τότε θα δημιουργηθεί ηλεκτρικό ρεύμα (δηλαδή προσανατολισμένη κίνηση ηλεκτρονίων) και η λάμπα θα ανάψει. 

Πως όμως η μπαταρία (τάση) δημιουργεί ηλεκτρικό ρεύμα, τι κάνει, πως επηρεάζει το ηλεκτρικό κύκλωμα; 

Σε αυτό το ερώτημα θα απαντήσουμε αρχικά με το μηχανικό - υδραυλικό ανάλογο και στην συνέχεια με μια πιο ρεαλιστική προσσέγγιση στο ίδιο το ηλεκτρικό κύκλωμα. 

1. Μηχανικό - υδραυλικό ανάλογο 

Αν παρατηρήσουμε την παρακάτω εικόνα διακρίνουμε : 

1. Την λίμνη με το νερό σε χαμηλό σημείο ( άρα σε σημείο με χαμηλό δυναμικό - χαμηλή δυναμική ενέργεια ) 
2. Την αντλία νερού 
3. Το σωλήνα που ανεβάζει το νερό στην κορυφή του λόφου, δηλαδή σε ένα σημείο με υψηλότερο δυναμικό ( σε σχέση με το νερό της λίμνης - σε αυτό το σημείο θα έχει ύψηλότερη δυναμική ενέργεια ) 
4. Τον νερόμυλο 

Όταν θέσουμε σε λειτουργία την αντλία τότε: 

1. Η αντλία δίνει ενέργεια και το νερό από το σημείο χαμηλού δυναμικού θα ανέβει στην κορυφή του λόφου σε σημείο υψηλού δυναμικού 
2. Το νερό θα αρχίσει να κυλάει στην άλλη πλαγιά του λόφου,λογο της δυναμικής ενέργειας που έχει αποκτήσει 
3. Ο Νερόμυλος θα αρχίσει να γυρνάει 
4. Το νερό επιστρέφει στην λίμνη δημιουργώντας ένα κλειστό κύκλωμα νερού 

Κάτι ανάλογο συμβαίνει και σε ένα κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα με μια μπαταρία και ένα λαμπάκι. 

Στον παρακάτω πίνακα περιγράφονται οι αντιστοιχίες του ηλεκτρικού κυκλώματος με το μηχανικό ανάλογο.

Με τον ανάλογο τρόπο όταν συνδέσουμε την μπαταρία(τάση) στο ηλεκτρικό κύκλωμα τότε: 

1. Η μπαταρία δίνει ηλεκτρική ενέργεια στο κύκλωμα και δημιουργεί μια διαφορά δυναμικού (σαν τον λόφο του ) .

   Ένα χαμηλό ηλεκτρικό δυναμικό ( σαν την λίμνη ) 

   Ένα υψηλό δυναμικό ( σαν την κορυφή του λόφου )

2. Τα ελέυθερα ηλεκτρόνια αρχίζουν και κινούνται προσανατολισμένα, δηλαδή δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα ( σαν το νερό που κινείται μέσα στο σωλήνα και κυλάει στο λόφο ) 
3. Η λάμπα ανάβει, αφού περνάει ηλεκτρικό ρεύμα  ( σαν το νερόμυλο που γυρνάει )
4. Το ηλεκτρικό ρεύμα επιστρέφει σε χαμηλό ηλεκτρικό δυναμικό ( σαν το νερό που επιστρέφει στη λίμνη )

2. Ηλεκτρικό κύκλωμα ( μια πιο ρεαλιστική προσέγγιση )

• Με την σύνδεση της μπαταρίας στο ηλεκτρικό κύκλωμα της λάμπας και των αγωγών, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια των αγωγών αποκτούν την τάση να κινηθούν προσανατολισμένα 

• Αυτό συμβαίνει, δίοτι η μπαταρία με την ηλεκτρική ενέργεια της δημιουργεί ένα υψηλό ηλεκτρικό δυναμικό και ένα χαμηλό ηλεκτρικό δυναμικό 

• Αυτό έχει ως συνέπεια να ασκείται σε κάθε ηλεκτρόνιο μια ηλεκτρική δύναμη τα οποία τα κινεί προσανατολισμένα δημιουργώντας ηλεκτρικό ρεύμα. 

Αν όλα τα παραπάνω σας μπέρδεψαν λίγο, παρακολουθήστε το παρακάτω βίντεο...