Pan fyddwn yn troi switsh golau neu blygio teclyn i mewn, mae'n ymddangos bod trydan yn ymddangos o'n cwmpas mewn ffordd ddirgel. Fodd bynnag, nid yw egwyddorion sylfaenol cerrynt trydan yn gymhleth. Trwy ymgyfarwyddo â thermau a chysyniadau allweddol, gallwn ddeall llif trydan. Bydd yr erthygl hon yn cyflwyno egwyddorion sylfaenol cerrynt trydan ac yn defnyddio cyfatebiaeth â llif dŵr i wella ein dealltwriaeth o'r broses.
Cynhyrchu Cerrynt Trydan
Pan fyddwch chi'n cysylltu ffynhonnell pŵer, fel batri, â chylched, mae'n cynhyrchu grym o'r enw foltedd. Mae'r foltedd hwn yn achosi i electronau (gronynnau bach â gwefr negatif) ddechrau symud. Mae electronau'n symud o ardaloedd â foltedd uwch (terfynell gadarnhaol) i ardaloedd â foltedd is (terfynell negyddol).
Wrth i electronau symud, maen nhw'n pasio trwy ddargludyddion fel metelau ac yn rhyngweithio â'r atomau sy'n bresennol. Rhwng atomau, mae electronau'n neidio ac yn llenwi'r bylchau rhyngddynt. Mae'r broses hon fel gêm o datws poeth, gydag electronau'n hercian o un atom i'r llall.
Mae symudiad yr electronau hyn yn ffurfio cerrynt trydan, sef llif yr electronau. Rydym yn mesur maint y cerrynt trydan mewn amperes (A). Fel arfer, mae cerrynt yn llifo o'r derfynell bositif i'r derfynell negyddol.
Felly, mae cerrynt trydan yn cael ei gynhyrchu pan fydd electronau'n cael eu gyrru i symud mewn cylched oherwydd foltedd. Mae'r symudiad hwn yn creu llif di-dor o electronau, a elwir yn gerrynt trydan. Mae cerrynt trydan yn galluogi trosglwyddo egni ac yn pweru dyfeisiau electronig o fewn cylched.
Mathau o Gerrynt Trydan
Y ddau brif fath o gerrynt trydan yw cerrynt uniongyrchol (DC) a cherrynt eiledol (AC).
Cerrynt uniongyrchol yw llif parhaus gwefrau i un cyfeiriad. Mewn cylched DC, dim ond i un cyfeiriad y mae gwefrau'n symud, ac mae'r cerrynt yn aros yn gyson i'w gyfeiriad. Defnyddir DC yn gyffredin mewn dyfeisiau sy'n cael eu pweru gan fatri a chylchedau electronig penodol.
Cerrynt eiledol yw llif cyfnodol yn ôl ac ymlaen gwefrau rhwng dau gyfeiriad. Mewn cylched AC, mae cyfeiriad y cerrynt yn newid o bryd i'w gilydd gydag amser. AC yw'r math mwyaf cyffredin o gerrynt a ddefnyddir ym mywyd beunyddiol, a gynhyrchir gan weithfeydd pŵer a'i drosglwyddo trwy'r grid trydanol i'n cartrefi ac offer diwydiannol. Mae amledd cerrynt AC fel arfer yn cael ei fesur mewn hertz (Hz), fel yr amledd safonol o 50 neu 60 Hz ar gyfer cyflenwad pŵer cartref.
Mae gan geryntau DC ac AC wahaniaethau yn eu cymwysiadau a'u nodweddion. Er enghraifft, mae DC yn dangos colledion ynni is dros drawsyrru pellter hir, tra bod AC yn caniatáu trosi foltedd cyfleus trwy drawsnewidyddion. Efallai y bydd angen mathau penodol o gerrynt ar wahanol ddyfeisiau a chylchedau i fodloni eu gofynion.
foltedd
Mae foltedd, a elwir hefyd yn rym electromotive, yn cynrychioli gwasgedd neu wthiad electronau mewn system, sy'n debyg i bwysedd dŵr mewn pibellau. Mewn cylched trydanol cartref safonol, mae foltedd fel arfer yn cyfeirio at y gwahaniaeth potensial a ddarperir gan ffynhonnell pŵer i yrru llif cerrynt yn y gylched.
Yn y rhan fwyaf o wledydd, y foltedd safonol ar gyfer cylchedau cartref yw tua 120 folt (amrediadau foltedd gwirioneddol rhwng tua 115 a 125 folt) neu 240 folt (amrediad gwirioneddol o gwmpas 230 i 250 folt). Yn nodweddiadol, mae'r rhan fwyaf o osodiadau ysgafn, allfeydd, a chyfarpar cartref bach yn gweithredu ar gylchedau folt 120-, tra bod offer mwy fel sychwyr, stofiau a chyflyrwyr aer yn defnyddio cylchedau folt 240- yn gyffredin.
Gwrthiant: Yr ohm yw'r uned a ddefnyddir i fesur y gwrthiant a wynebir gan lif electronau trwy ddeunydd dargludol. Mae ymwrthedd uwch yn rhwystro llif y cerrynt. Mae ymwrthedd yn achosi rhywfaint o wres i gael ei gynhyrchu o fewn cylched oherwydd gwrthdrawiadau rhwng electronau a'r deunydd.
Gwrthsafiad
Mae gwrthiant yn cael ei fesur mewn ohmau ac mae'n cynrychioli'r gwrthwynebiad a wynebir gan lif electronau trwy ddeunydd dargludol. Mae ymwrthedd uwch yn rhwystro llif y cerrynt. Mae ymwrthedd yn achosi gwres i gael ei gynhyrchu o fewn cylched oherwydd gwrthdrawiadau rhwng electronau a'r deunydd. Er enghraifft, mae sychwr gwallt yn cynhyrchu aer poeth oherwydd presenoldeb gwrthiant yn ei gylchedau mewnol, sy'n cynhyrchu gwres wrth i gerrynt fynd trwy'r gwrthiant. Yn yr un modd, mae'r wifren denau y tu mewn i fwlb golau gwynias yn dangos ymwrthedd, gan achosi i'r wifren gynhesu ac allyrru golau wrth i gerrynt lifo drwyddi.
I gloi
Trwy ddeall cynhyrchu cerrynt trydan, rôl generaduron, mathau o gerrynt trydan, foltedd, a gwahaniaeth potensial, gallwn gael gwell dealltwriaeth o natur a chymwysiadau trydan. Yn ein bywydau bob dydd, gallwn ddefnyddio ynni trydanol yn fwy effeithlon a chyfrannu at ddatblygu cynaliadwy. Bydd yr egwyddorion gwyddonol a datblygiadau technolegol mewn trydan yn parhau i yrru cynnydd dynol a chreu dyfodol gwell.
