Az elektromos energia a mai élet jelentős része, de gyakran félreértik. Mindannyian zivatar alatt ültünk és elgondolkodtunk a villám halálos hatalmán. Mindannyian tudjuk, hogy nedves kézzel ne érintse meg az aljzatot, de megértjük, miért kell a kezünknek száraznak lennie? A villamos energia testünk sok fő funkcióját szabályozza, különösen az agyban és az idegrendszerben, és ez egy rendkívül sokoldalú erőforrás, amelyet otthoni és üzleti életben használnak szerte a világon. A következő tevékenységek segítenek a hallgatóknak megérteni az elektromos áramkörök alapjait és azt, hogy az elektromosság hogyan befolyásolja az életünket minden nap.
Az elektromosság jellege évezredek óta zavarja a tudósokat, és csak az elmúlt 200 évben értette meg. Az ókori görögök először észrevették azt a jelenséget, hogy a füves magok ragaszkodnak ahhoz, hogy a borostyánot állati szőrrel dörzsöljék. Ezt valami később statikus elektromosságként fedezhetjük fel. Az elektromosság kifejezés az amber, az electrum latin szójából származik, és Sir Thomas Browne az 1600-as években használta először, miután William Gilbert tanulmányozta az borostyán vonzó tulajdonságait, ahol az "electrus" kifejezést használta.
A 19. század végén az első nyilvános villamosenergia-hálózat épült Angliában, Godalmingban. A Siemens generátort csatlakoztatták a helyi vízimalomhoz, és vezetékek vezettek a városon keresztül a különféle lámpák csatlakoztatásához. Most egy új korban élünk, ahol nem tudjuk elképzelni az életet áram nélkül. És ebben a korban korlátokat szabnak erőforrásainknak, és a tudósok újabb, környezetbarátabb és találékonyabb módszereket keresnek az áramtermeléshez.
A két vezetékkel ellátott izzóhoz csatlakoztatott akkumulátor a legegyszerűbb elektromos rendszer, amelyet a hallgatók tanításához használunk. Az akkumulátor olyan potenciálkülönbséget biztosít, amely miatt a vezetékek töltése az áramkör körül mozog. Amikor a töltés áramlik, elektromos áramnak nevezzük. Annak érdekében, hogy az áram áramoljon, szükségünk van valamire, ami a töltést mozgatni tudja, mint egy elem, és egy teljes utat a töltések áramlásához. Ha az elektromos kör nem fejeződik be, akkor nyitott áramkörben az áram nem áramlik, és így az izzó nem világít.
Az elemi áramkörök három fő változója az áram , a feszültség (potenciálkülönbség) és az ellenállás . Ezt Ohm törvénye foglalja össze: feszültség = áram x ellenállás. A feszültséget feszültségben, az áramerősségben és az ellenállásban ohmban mérik. Az áram mérhető egy ampermérővel, amelyet sorban helyeznek el egy áramkörben. A feszültség méréséhez csatlakoztasson egy voltmérőt párhuzamosan az áramkörben.
Ha növeljük a potenciális különbséget, például több elem behelyezésével, akkor az áramkörben áramló áram is növekedni fog. Az ellenállás azt méri, hogy milyen nehéz az áramlás az áramkörben. Ha további izzókat adunk hozzá, az áramkör teljes ellenállása megnő. Ha növeli az ellenállást, az elektronok nehezebben mozognak, így az áram csökken, és az izzók tompulnak vagy villognak.
