Wat is een elektrische kracht?
Onder vier krachten wordt verstaan het universum: de sterke en zwakke kernkrachten, de elektromagnetische - of elektrische - kracht en zwaartekracht. De laatste twee typen, elektrische kracht en zwaartekracht, zijn de enige van deze krachten die zich uitstrekken tot een macrobereik en daarom op grote schaal interactie hebben met materie. Elektromagnetisme is verantwoordelijk voor chemische reacties, licht, zicht en vrijwel alle samenspel van materie. Bijna alle technologie vereist elektriciteit om te functioneren, en er zijn verschillende vitale aspecten en metingen van de elektrische kracht. De basis van deze kracht is de beweging van elektronen en de werking van positieve en negatieve elektrische ladingen.
Deeltjes van materie kunnen positieve of negatieve electrische ladingen hebben. Protonen, die de kern van een atoom vormen, hebben een positieve lading, terwijl de elektronen die om de kern draaien een negatieve lading hebben. Tegengestelde ladingen trekken elkaar aan in een poging om lading te neutraliseren, en soortgelijke ladingen stoten af, dus het tegenover elkaar plaatsen van tegenovergestelde polen van twee magneten zorgt ervoor dat de uiteinden van de magneten naar elkaar toe trekken. Elektriciteit, in zijn meest basale vorm, is de beweging van elektronen van de ene locatie naar de andere in een statische ontlading of in een elektronisch circuit; elektriciteit kan alleen stromen waar er een beschikbaar geleidend pad is.
De elektromagnetische kracht wordt zo genoemd omdat een elektrische stroom en een magnetisch veld elkaar kunnen creëren. Door een magneet door een draadspoel te leiden, bewegen de elektronen in de draad weg van de magneet vanwege de afstoting van de elektrische kracht. Evenzo produceert het laten lopen van een elektrische stroom door een opgerolde draad een magnetisch veld waarvan de richting tegengesteld is aan de stroom vanwege elektrische inertie.
Twee hoofdmetingen van elektrische kracht bepalen het grootste deel van het gedrag dat elektriciteit vertoont bij interactie met objecten: spanning en weerstand, waarvan de meting voor stroom is afgeleid. Spanning is de hoeveelheid elektrisch potentiaal die bestaat van het ene punt naar het andere, vergelijkbaar met de druk opgebouwd in een geactiveerde waterslang. Hoe hoger de spanning tussen twee punten, hoe groter de elektrische druk en hoe gemakkelijker de stroom zal vloeien. Het concept van weerstand beschrijft de neiging van een object om elektrische stroom te weerstaan. De elektrische stroom in ampères die van het ene punt naar het andere stroomt, kan worden uitgedrukt als de spanning gedeeld door de weerstand in ohm.
Elektrische stroom is wisselstroom of gelijkstroom. Het verschil is de stroomrichting; wisselstroom schakelt tientallen keren per seconde van richting met omgekeerde polariteiten. Gelijkstroom behoudt de polariteit en stroomt daarom slechts in één richting, bijvoorbeeld door een batterij.