Czy energia i elektryczność znaczą to samo?
Nie – to nie to samo.Elektryczność to zespół zjawisk, w których oddziałują ze sobą ładunki elektryczne lub są one przemieszczane. Określenie „elektryczność” pochodzi od greckiego słowa elektron, czyli ‘bursztyn’. Była to pierwsza substancja, u której grecki filozof Tales z Miletu (VI w. p.n.e.) zaobserwował zjawisko elektrostatyczne, dzięki czemu bursztyn dał nazwę elektryczności.
Samą energię trudno zdefiniować, ponieważ nie można jej dotknąć ani zobaczyć. Energia to pewna wielkość fizyczna, która nie może być tworzona ani niszczona – zmienia tylko swoją postać.
Dużą energię mają duże wybuchy, duże samochody potrzebują więcej energii do jeżdżenia niż małe auta.
Czy prąd coś waży?
Czy widzieliście kiedyś zapis E = mc2 ? Jeśli tak, to dobrze – to najsłynniejsze równanie na świecie, wymyślone przez Alberta Einsteina. Mówi ono, że w spoczynku energia jest równa masie układu pomnożonej przez pewną stałą (prędkość światła do kwadratu). To właśnie dzięki tej wiedzy działają elektrownie atomowe – w ich reaktorach masa zamieniana jest na energię. Bardzo niewiele osób zdaje sobie jednak sprawę, że to równanie obowiązuje nie tylko w reaktorach, ale wszędzie wokół nas. Przykład: gdybyśmy mieli dwie identyczne pozytywki, nieróżniące się nawet o atom, a następnie jedną z nich byśmy nakręcili, a drugą nie, to po ich zważeniu okazałoby się, że… nie ważą tyle samo. Z racji tego, że nakręciliśmy pozytywkę, dodaliśmy jej energii, a więc zwiększyliśmy też jej masę. Oczywiście jest to zmiana niewyobrażalnie mała – nie do zmierzenia w normalnych warunkach – ale wiemy, że tak jest. Podobnie byłoby z przewodem z prądem – ważyłby on nieco więcej niż przewód, w którym prąd nie płynie.
Energia może przybierać bardzo różne formy, takie jak energia chemiczna, elektryczna, grawitacyjna, ciepło, światło, energia kinetyczna i potencjalna.
Energię w fizyce często definiuje się jako zdolność obiektu do wykonania pracy. Gdy kamień spada z urwiska, to jego energia potencjalna maleje, a to oznacza, że wykonuje on pracę – jest to dowód na to, że kamień posiada pewną cechę, zwaną energią potencjalną.
Energię w fizyce zazwyczaj oznaczamy symbolem E. Oficjalną jednostką energii są dżule (skrót: J). Są też inne powszechnie wykorzystywane jednostki energii, np. watogodziny, kalorie, niutonometry, a nawet stopofunt (foot-pound).
Jak szybki jest prąd?
Jeśli chodzi nam o samą szybkość przepływu prądu w przewodniku, to jest ona niewyobrażalnie duża, dochodzi do setek tysięcy kilometrów na sekundę! Prędkość przepływu prądu jest wtedy bliska maksymalnej prędkości, jaką w ogóle może osiągnąć cokolwiek – prędkości światła. Inaczej jest jednak z prędkością pojedynczych elektronów. Ta prędkość jest zadziwiająco mała – może wynosić nawet mniej niż milimetr na sekundę. To tak mało, że moglibyśmy tego nawet nie zauważyć. To nie paradoks – wynika to z tego, że elektrony w obwodzie poruszają się niemal jednocześnie. To może nie najlepsza analogia, ale można to trochę porównać do popychania kija. Jeśli popchniesz jeden koniec, to drugi poruszy się niemal w tym samym momencie.