Μάθημα : Ηλεκτροτεχνία

Ηλεκτρισμός

Ο ηλεκτρισμός είναι μια θεμελιώδης μορφή ενέργειας που προκύπτει από την ύπαρξη και την κίνηση υποατομικών σωματιδίων, κυρίως των ηλεκτρονίων. Στην καθημερινότητά μας, τον συναντάμε είτε σε στάσιμη μορφή ως στατικό ηλεκτρισμό (όταν συσσωρεύονται φορτία στην επιφάνεια ενός σώματος), είτε σε δυναμική μορφή ως ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο αποτελεί την οργανωμένη ροή ηλεκτρονίων μέσα από έναν αγωγό. Η δύναμη που ωθεί αυτά τα φορτία να κινηθούν ονομάζεται ηλεκτρική τάση (ή διαφορά δυναμικού) και μοιάζει με την πίεση που αναγκάζει το νερό να κυλήσει μέσα σε έναν σωλήνα. Χάρη στην ευκολία με την οποία μετατρέπεται σε άλλες μορφές ενέργειας —όπως σε φως, θερμότητα και κίνηση— ο ηλεκτρισμός αποτελεί την «καρδιά» του σύγχρονου τεχνολογικού

πολιτισμού, τροφοδοτώντας από τις πιο απλές οικιακές συσκευές μέχρι τα πιο σύνθετα βιομηχανικά και ψηφιακά δίκτυα του πλανήτη.

Ηλεκτρικό φορτίο

Το ηλεκτρικό φορτίο είναι μια θεμελιώδης και εγγενής ιδιότητα της ύλης, όπως ακριβώς είναι και η μάζα. Συναντάται στα υποατομικά σωματίδια, με τα πρωτόνια να φέρουν θετικό φορτίο και τα ηλεκτρόνια αρνητικό, ενώ τα νετρόνια παραμένουν ηλεκτρικά ουδέτερα. Το βασικό χαρακτηριστικό του ηλεκτρικού φορτίου είναι ότι δημιουργεί ηλεκτρικά πεδία μέσω των οποίων ασκούνται δυνάμεις: τα ομώνυμα φορτία (π.χ. θετικό με θετικό) απωθούνται, ενώ τα ετερώνυμα (θετικό με αρνητικό) έλκονται, ακολουθώντας τον νόμο του Coulomb. Στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI), το ηλεκτρικό φορτίο μετριέται σε Κουλόμπ (C). Στη φύση, το φορτίο είναι πάντα «κβαντισμένο» —εμφανίζεται δηλαδή ως ακέραιο πολλαπλάσιο του στοιχειώδους φορτίου του ηλεκτρονίου— και υπακούει πιστά στην Αρχή Διατήρησης του Φορτίου, πράγμα που σημαίνει ότι δεν μπορεί ούτε να δημιουργηθεί από το μηδέν ούτε να καταστραφεί, παρά μόνο να μεταφερθεί από το ένα σώμα στο άλλο.