Trydan

Trydan yw'r nodwedd a welir mewn gronynnau is-atomig (electronau a phrotonau) a'r rheswm dros yr atyniad sydd rhyngddynt. Mae trydan yn fath o ynni. Gellir cynhyrchu trydan trwy dwymo dŵr sy'n troi i stêm ac yn gweithredu tyrbin.

Trydan mewn ffiseg 
Mewn ffiseg, mae disgyrchiant yn tynnu gwrthrychau o fan uchel i fan isel. Mae dŵr yn llifo o ardal uchel yn y wlad i'r môr sydd yn is. Mae hyn yn wir efo cerrynt trydanol; mae ynni yn symud o rywle uchel i rywle isel. Mae trydan yn fath arall o atyniad, fel disgyrchiant. Ond yn annhebyg i ddisgyrchiant, dim ond ar bethau eraill sydd hefyd â gwefr drydanol mae trydan yn cael effaith. Os yw rhywbeth wedi ei wefru, fe symudith tuag at wrthrych arall sydd â pholaredd i'r gwrthwyneb neu i ffwrdd o rywbeth sydd â'r un polaredd. Mae'r polareddau hyn yn rhai positif (+) a negatif (-).

Y Grid Cenedlaethol a dosbarthu trydan 

Dosberthir trydan o orsafoedd pŵer i gwsmeriaid gan rwydwaith o geblau.  Yng ngwledydd Prydain, gelwir y rhwydwaith yn Grid Cenedlaethol.
Mae'r diagram isod yn dangos rhwydwaith dosbarthu trydan sy'n debyg i'r grid cenedlaethol.

Egni cinetig sydd ei angen i greu trydan. Y ffordd fwyaf effeithlon o gynhyrchu egni cinetig ar hyn o bryd yw i wresogi dŵr i greu ager sydd wedyn yn gyrru tyrbin. Wrth i dua 25,000 V o drydan adael y pŵerdŷ mae'n troi'r foltedd i tua 400,000 V (400 kV) ar y peilonau uwchben oherwydd mae foltedd uchel yn lleihau'r cerrynt ac felly mae yna lai o wres yn cael ei golli. Mae newidydd gostwng yn newid y foltedd i lawr i 230 V yn nes at gartrefi'r cwsmeriad.
Mae'r folteddau yn amrywio o wlad i wlad.

Enghreifftiau o drydan 

 Crëir cerrynt trydanol pan symuda gwefr. Pan mae 1 coulomb o drydan yn pasio pwynt mewn 1 eiliad, fe'i gelwir yn 1 amper neu amp.
 Y foltedd yw'r gwthiad y tu ôl y cerrynt. Dyma faint o waith sydd tu ôl pob gwefriad trydanol. Mae un joule o waith ar 1 coulomb efo un folt o drydan potensial.
 Gwrthiant yw'r gallu i wrthrych wrthod cerrynt trydanol. Mae gan gopr sydd â thymheredd isel wrthiant isel ac mae gan blastig wrthiant uchel. Os rhoddir 1 folt ar draws wifren â cherrynt o 1 amper, fe fydd y gwrthiant yn 1 ohm. Pan mae llif y cerrynt yn cael ei wrthod, collir yr egni drwy ffurfiau eraill megis gwres.
 Egni neu ynni trydanol yw'r gallu i wneud gwaith drwy ddefnyddio dyfeisiau trydanol. Gellir cadw trydan sy'n golygu y gall symud o un lle i'r llall. Mesurir trydan mewn jouleau neu gilowatt-oriau (kW h). Dyma faint o drydan y gellir ei ddefnyddio mewn hyd penodol o amser.
 Pŵer yw'r gyfradd  y mae trydan yn cael ei ddefnyddio, storio neu ei drawsyrru. Mesurir y llif drydanol mewn wattiau (W), dyma faint o ynni a newidir o un ffurf i'r llall.

Cysylltiadau mathemategol rhwng foltedd, cerrynt a phŵer 

Pan geir foltedd ar draws gwrthydd (neu gydran arall) fe gynhyrchir cerrynt sy'n llifo drwy'r gwrthydd.  Yn ôl Deddf Ohm, cysylltir y mesurau hyn gan y fformiwla:

lle:
 V yw'r foltedd ar draws y gydran,
 I yw'r cerrynt trwyddi,
 R yw ei gwrthiant.

Yn ogystal, mae gwrthydd yn troi ynni trydanol yn wres pan fo cerrynt yn llifo trwyddo.  Rhoddir y pŵer (P) gan,
 

neu, gan ddefnyddio Deddf Ohm.
 

Un coulomb yw'r gwefriad trydanol a gludir mewn un eiliad pan fo cerrynt cyson o un Ampere.
 

Gellir hefyd ddiffinio foltedd gan,

lle:
 W yw'r gwaith neu egni ar draws y gydran,
 A yw'r amser,
 C yw'r gwefr.

Cerrynt eiledol 

Yn achos cerrynt eiledol, rhaid ystyried y gwahaniaeth ffâs rhwng y foltedd â'r cerrynt hefyd.  Mewn gwrthydd pur, bydd y fformiwlâu uchod yn gywir o hyd.  Ond, mewn cynhwysydd gyda chynhwysiant C, os yw'r foltedd enydaidd yn amrywio gydag amser (t) fel:
 
bydd y cerrynt enydaidd yn:
 ,
a bydd y pŵer enydaidd (P) yn:
 
Mewn rhannau o'r gylchred, mae'r cynhwysydd yn storio ynni trydanol, ac mewn rhannau eraill mae o'n ei ryddhau.  Ond ni thröir ynni trydanol yn wres, ac ar gyfartaledd ni thynnir pŵer trydanol o'r amdaith.

Cyfeiriadau

Trydan