قصة اكتشاف الكهرباء: ظهورها وتطورها. متى ظهر من اكتشف الكهرباء في روسيا؟

الكهرباء معروفة للناس منذ العصور الأولى. صحيح أن الناس تعلموا فقط قياس الكهرباء في أوائل القرن التاسع عشر. ثم استغرق الأمر 70 سنة أخرى قبل اللحظة التي اخترع فيها العالم الروسي أ. ل. لودين في عام 1872 أول لمبة ساطعة في العالم. لكن المعرفة بظاهرة مثل الكهرباء كانت في الناس بالفعل منذ آلاف السنين. بعد كل شيء ، حتى شخص عجوز لاحظ خاصية مذهلة من الصوف يفرك العنبر لجذب الخيوط والغبار وغيرها من الأشياء الصغيرة. بعد ذلك بكثير ، لوحظت هذه الخاصية مع مواد أخرى ، مثل الكبريت ، ختم الشمع والزجاج. وبسبب حقيقة أن "العنبر" في اليونانية بدا وكأنه "إلكترون" ، بدأت هذه الخصائص تسمى الكهربائية.

والسبب في حدوث الكهرباء هو أنه أثناء الاحتكاك ، يتم تقسيم الشحنة إلى شحنة موجبة وسالبة. وفقًا لذلك ، فإن الرسوم التي تحمل علامة واحدة تُصدِر بعضها البعض ، وبعلامات مختلفة تنجذب إليها. تتحرك على طول الأسلاك المعدنية ، وهو موصل ، هذه التهم توليد الكهرباء.
بدون كهرباء في عصرنا ، من المستحيل ببساطة تخيل حياة متحضرة طبيعية. إنه يلمع ، يسخن ، ويمنحنا الفرصة للتواصل على مسافات بعيدة عن بعضنا البعض ، إلخ. يعمل التيار الكهربائي على تشغيل مجموعة واسعة من الوحدات والأجهزة - من منبه صغير إلى طاحونة ضخمة. لذلك ، إذا تخيلنا أنه بمجرد انقطاع الكهرباء في وقت واحد على الكوكب بأكمله ، فإن الحياة البشرية ستغير اتجاهها بشكل كبير. لم يعد بإمكاننا الاستغناء عن التيار الكهربائي ، لأنه يغذي ويصنع كل الآليات والأجهزة التي اخترعها الإنسان تقريبًا. وإذا نظرت من حولك يمكنك أن ترى أنه في أي شقة ، سيتم توصيل أحد المقابس على الأقل ، حيث يوجد سلك إلى مسجل الشريط أو التلفزيون أو الميكروويف أو الأجهزة الأخرى التي نستخدمها يوميًا في المنزل أو في العمل .
اليوم ، لا يمكن لأي بلد متحضر أن يعيش بدون كهرباء. كيف يتم إنتاج هذه الكمية الضخمة من الكهرباء التي يمكن أن تلبي احتياجات مليارات الأشخاص الذين يعيشون على الأرض؟
لهذه الأغراض ، تم إنشاء محطات توليد الكهرباء. بمساعدة المولدات الكهربائية ، يتم توليد الكهرباء عليها ، والتي تنتقل بعد ذلك عبر مسافات كبيرة عبر خطوط الكهرباء. محطات توليد الكهرباء تأتي في أشكال كثيرة. يستخدم البعض طاقة المياه لتوليد الكهرباء ، ويطلق عليهم محطات الطاقة الكهرومائية. يتلقى آخرون الطاقة من احتراق الوقود (الغاز ، الديزل ، أو الفحم). هذه هي محطات توليد الطاقة الحرارية التي لا تنتج التيار الكهربائي فحسب ، بل يمكنها أيضًا تسخين المياه ، والتي تدخل بعد ذلك أنابيب التدفئة التي تقوم بتسخين مباني المنازل أو متاجر المصانع. وهناك أيضا محطات الطاقة النووية والرياح والمد والجزر والطاقة الشمسية وغيرها الكثير.
في محطة الطاقة الكهرومائية (HPS) ، يقوم تيار من الماء بتدوير توربينات مولد يولد الكهرباء. في محطات الطاقة الحرارية (TPPs) ، يتم تعيين هذه المسؤولية إلى بخار الماء ، والذي يتم تشكيله نتيجة لتسخين المياه من احتراق الوقود. تنفجر بخار الماء تحت ضغط عال جدًا في توربينات المولد ، حيث توجد العديد من الأجزاء الدوارة المجهزة بتلات خاصة تشبه مراوح الطائرات. يقوم البخار الذي يمر عبر بتلات بتدوير وحدات العمل في المولد ، بسبب توليد تيار كهربائي.
يتم استخدام مبدأ مماثل في محطة الطاقة النووية (NPP) ، فقط هناك المواد المشعة - اليورانيوم والبلوتونيوم - بمثابة الوقود. نظرًا للخصائص الخاصة لليورانيوم والبلوتونيوم ، تنبعث منها كمية كبيرة جدًا من الحرارة ، والتي تستخدم لتسخين المياه وإنتاج بخار الماء. ثم يدخل البخار المسخن إلى التوربين ويتم توليد تيار كهربائي. ومن المثير للاهتمام ، أن عشرة غرامات فقط من هذا الوقود تحل محل الفحم بالكامل.

في الأساس ، لا تعمل محطات توليد الطاقة بمفردها. مترابطة بخطوط الكهرباء. بمساعدتهم ، يتم إرسال الكهرباء إلى حيث تشتد الحاجة إليها. تمتد خطوط الكهرباء في جميع أنحاء بلادنا الشاسعة ، بحيث يمكن توليد التيار الذي نستخدمه في المنزل على بعد مئات الكيلومترات من شقتنا. ولكن أينما كانت محطة توليد الكهرباء ، بفضل خطوط الطاقة ، يمكن للجميع توصيل قابس ومقبس وتشغيل أي جهاز أو جهاز يحتاج إليه.

2002-04-26T16: 35Z

2008-06-05T12: 03Z

https: //site/20020426/129934.html

https: //cdn22.img..png

أخبار ريا

https: //cdn22.img..png

أخبار ريا

https: //cdn22.img..png

الكهرباء هي أكبر اختراع للبشرية.

4104

فاديم Pribytkov الفيزيائي النظري ، مؤلف دائم من تيرا Incognita. ---- الخصائص الأساسية وقوانين الكهرباء - التي أنشأها الهواة. الكهرباء هي أساس التكنولوجيا الحديثة. لا يوجد اكتشاف أكثر أهمية في تاريخ البشرية من الكهرباء. قد يقولون أن علوم الفضاء والكمبيوتر هي أيضا إنجازات علمية عظيمة. لكن بدون كهرباء لن يكون هناك مساحة ولا أجهزة كمبيوتر. الكهرباء عبارة عن تيار من جزيئات الإلكترونات المتحركة المشحونة ، وكذلك جميع الظواهر المرتبطة بإعادة ترتيب شحنة في الجسم. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام في تاريخ الكهرباء هو أن خصائصها وقوانينها الأساسية تم تأسيسها من قبل الغرباء. ولكن في هذه اللحظة الحاسمة ، حتى الآن ، لم يتم الاهتمام بها بطريقة أو بأخرى. بالفعل في العصور القديمة ، كان من المعروف أن العنبر ، المتهالك على الصوف ، يكتسب القدرة على جذب الأشياء الخفيفة. ومع ذلك ، لآلاف السنين هذه الظاهرة لم تجد التطبيق العملي والمزيد من التطوير. العنبر يفرك باستمرار ، معجب ...

فاديم Pribytkov الفيزيائي النظري ، مؤلف دائم من تيرا Incognita.

يتم تعيين الخصائص الأساسية وقوانين الكهرباء من قبل الهواة.

الكهرباء هي أساس التكنولوجيا الحديثة. لا يوجد اكتشاف أكثر أهمية في تاريخ البشرية من الكهرباء. قد يقولون أن علوم الفضاء والكمبيوتر هي أيضا إنجازات علمية عظيمة. لكن بدون كهرباء لن يكون هناك مساحة ولا أجهزة كمبيوتر.

الكهرباء عبارة عن تيار من الجزيئات المشحونة - الإلكترونات ، وكذلك جميع الظواهر المرتبطة بإعادة ترتيب شحنة في الجسم. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام في تاريخ الكهرباء هو أن خصائصها وقوانينها الأساسية تم تأسيسها من قبل الغرباء. ولكن في هذه اللحظة الحاسمة ، حتى الآن ، لم يتم الاهتمام بها بطريقة أو بأخرى.

بالفعل في العصور القديمة ، كان من المعروف أن العنبر ، المتهالك على الصوف ، يكتسب القدرة على جذب الأشياء الخفيفة. ومع ذلك ، لآلاف السنين هذه الظاهرة لم تجد التطبيق العملي والمزيد من التطوير.

تم فرك العنبر بعناد وإعجابه بعمل زينة مختلفة منه ، وكان هذا مقصوراً على ذلك.

في عام 1600 ، نُشر كتاب للطبيب الإنجليزي "دبليو. كما أشار إلى أن الرطوبة الجوية أعاقت هذه الظاهرة إلى حد كبير.

مفهوم هيلبرت الخاطئ.

ومع ذلك ، كان Hilbert أول من أسس التمييز بشكل خاطئ بين الظواهر الكهربائية والمغناطيسية ، على الرغم من أن هذه الظواهر في الواقع تولدها نفس الجزيئات الكهربائية وليس هناك خط بين الظواهر الكهربائية والمغناطيسية. كان لهذا المفهوم الخاطئ عواقب بعيدة المدى وخلط لفترة طويلة بين جوهر المشكلة.

اكتشف هيلبرت أيضًا أن المغناطيس يفقد خصائصه المغناطيسية عند التسخين ويستعيدها عند التبريد. استخدم فوهة حديدية ناعمة لتعزيز عمل المغناطيس الدائم ، أول من اعتبر الأرض مغناطيسًا. بالفعل من هذه القائمة المختصرة ، من الواضح أن أهم الاكتشافات التي قام بها الطبيب هيلبرت.

الأمر الأكثر إثارة للدهشة في هذا التحليل هو أنه حتى هيلبرت ، من الإغريق القدماء الذين أسسوا خصائص العنبر والصينيون الذين استخدموا البوصلة ، لم يكن هناك أحد يستطيع استخلاص هذه الاستنتاجات وتنظيم الملاحظات.

المساهمة في علم O. Henrique.

ثم تطورت الأحداث ببطء غير عادي. مرت 71 سنة قبل أن يأخذ البرجوم الألماني أو. جيريك في عام 1671 الخطوة التالية. كانت مساهمته في الكهرباء هائلة.

أسس جيريك الطرد المتبادل لجسدين مكهربين (يعتقد هيلبرت أنه كان هناك جاذبية فقط) ، ونقل الكهرباء من جسم إلى آخر عن طريق موصل ، والكهرباء عن طريق التأثير عند الاقتراب من جثة غير مشحونة من جسم مكهرب ، والأهم من ذلك ، كان أول من بنى واحدًا بناءً على سيارة كهربائية الاحتكاك. أي

خلق كل الاحتمالات لمزيد من التبصر في جوهر الظواهر الكهربائية.

ليس فقط علماء الفيزياء ساهموا في تطوير الكهرباء.

60 سنة أخرى مرت أمام العالم الفرنسي س. دوف في 1735-1737. والسياسي الأمريكي ب. فرانكلين في 1747-54.

وجدت أن الشحنات الكهربائية هي من نوعين. وأخيرا ، في عام 1785 ، شكل ضابط المدفعية الفرنسي س. كولومب قانون تفاعل التهم.

من الضروري أيضًا الإشارة إلى عمل الطبيب الإيطالي L. Galvani. كان من الأهمية بمكان عمل A. Volt لإنشاء مصدر تيار مستمر قوي في شكل "عمود فولطائي".

حدثت مساهمة مهمة في معرفة الكهرباء في عام 1820 ، عندما اكتشف أستاذ الفيزياء الدنماركي H. Oersted تأثير موصل مع التيار على إبرة مغناطيسية. في وقت واحد تقريبًا ، اكتشف A. Ampere ودرس تفاعل التيارات فيما بينها ، وهو ذو قيمة تطبيقية بالغة الأهمية.

قدمت مساهمة كبيرة في دراسة الكهرباء أيضًا من قِبل الأرستقراطي ج. كافينديش وأبوت دي بريستلي ومعلم المدرسة جي أوم. بناءً على كل هذه الدراسات ، اكتشف المتدرب M. Faraday الحث الكهرومغناطيسي في عام 1831 ، والذي هو في الواقع أحد أشكال التفاعل الحالي.

لماذا لا يعرف الناس أي شيء عن الكهرباء لآلاف السنين؟ لماذا شاركت الفئات الأكثر تنوعًا من السكان في هذه العملية؟ فيما يتعلق بتطور الرأسمالية ، كانت هناك طفرة اقتصادية عامة ، وتحطمت التحيزات الطائفية والعقائدية والقيود ، وارتفع المستوى الثقافي والتعليمي العام للسكان. ومع ذلك ، ثم كانت هناك بعض الصعوبات. على سبيل المثال ، كان على فاراداي وأوم والعديد من الباحثين الموهوبين الدخول في معارك شرسة مع خصومهم النظريين وخصومهم. ولكن لا يزال ، في النهاية ، تم نشر أفكارهم ووجهات نظرهم وحصلت على اعتراف.

من هذا كله ، يمكن استخلاص استنتاجات مثيرة للاهتمام: لا يتم اكتشاف الاكتشافات العلمية من قِبل الأكاديميين فقط ، بل أيضًا من محبي العلوم.

إذا كنا نريد أن يكون علمنا في المقدمة ، يجب علينا أن نتذكر ونأخذ في الاعتبار تاريخ تطورها ، ومكافحة الطائفة واحتكار الآراء أحادية الجانب ، وخلق ظروف متساوية لجميع الباحثين الموهوبين ، بغض النظر عن وضعهم العلمي.

لذلك ، فقد حان الوقت لفتح صفحات مجلاتنا العلمية لمعلمي المدارس وضباط المدفعية وأبوتس والأطباء والأرستقراطيين والمتدربين ، حتى يتمكنوا من القيام بدور نشط في العمل العلمي. الآن هم محرومون من هذه الفرصة.

الذي اخترع الكهرباء ومتى حدث هذا؟ على الرغم من حقيقة أن الكهرباء دخلت حياتنا بثبات وغيرتها جذريًا ، إلا أن معظم الناس يجدون صعوبة في الإجابة على هذا السؤال.

وهذا ليس مفاجئًا ، لأن الإنسانية تتجه نحو عصر الكهرباء لآلاف السنين.

الضوء والإلكترونات.

تسمى الكهرباء مجموع الظواهر القائمة على حركة وتفاعل الجسيمات المشحونة الصغيرة ، والتي تسمى الشحنات الكهربائية.

يأتي مصطلح "كهرباء" من الكلمة اليونانية "إلكترون" ، والتي تعني "العنبر" في الترجمة إلى اللغة الروسية.

تم إعطاء هذا الاسم للظاهرة الفيزيائية لسبب ما ، لأن التجارب الأولى في توليد الكهرباء تعود إلى العصور القديمة ، عندما كانت في القرن السابع BC. ه. اكتشف الفيلسوف والرياضيات اليوناني القديم تاليس أن قطعة من العنبر تلبس على الصوف قادرة على جذب الورق والريش وغيرها من الأشياء ذات الوزن المنخفض.

في الوقت نفسه ، بذلت محاولات للحصول على شرارة بعد جلب إصبع يفرك على الزجاج. ولكن من الواضح أن المعرفة المتاحة للناس في تلك العصور القديمة لم تكن كافية لشرح طبيعة أصل الظواهر المادية التي تم الحصول عليها.

تم إحراز تقدم كبير في دراسة الكهرباء بعد ألفي سنة. في عام 1600 ، نشر طبيب البلاط في الملكة البريطانية وليام جيلبرت أطروحة "عن المغناطيس والأجسام المغناطيسية ومغناطيس كبير - الأرض" ، حيث استخدم كلمة "كهربائي" لأول مرة في التاريخ.

في عالمه ، أوضح عالم إنجليزي مبدأ تشغيل البوصلة على أساس المغناطيس ، ووصف التجارب على الأجسام المكهربة. كان جيلبرت قادرًا على استنتاج أن القدرة على الإمداد بالكهرباء هي سمة من سمات الهيئات المختلفة.

يمكن أن يطلق على خليفة ويليام جيلبرت أبحاث البرجوم الألماني أوتو فون جيريك ، الذي نجح في عام 1663 في التوصل إلى أول آلة الكتروستاتيكية في تاريخ البشرية.

كان الاختراع الألماني عبارة عن جهاز يتكون من كرة كبريتية كبيرة ، مثبتة على محور حديدي وموصل بثلاث قوائم خشبية.

للحصول على شحنة كهربائية ، تم فرك الكرة بقطعة قماش أو يدين أثناء الدوران. سمح هذا الجهاز البسيط ليس فقط لجذب الأشياء الخفيفة لنفسه ، ولكن أيضًا لصدها.

في عام 1729 م ، تابع عالم من إنجلترا ستيفن جراي تجارب على دراسة الكهرباء. تمكن من تحديد أن المعادن وبعض الأنواع الأخرى من المواد قادرة على نقل التيار الكهربائي عن بعد. بدأوا يطلق عليهم الموصلات.

في أثناء تجاربه ، اكتشف جراي أن هناك في الطبيعة مواد غير قادرة على نقل الكهرباء. وتشمل هذه العنبر والزجاج والكبريت ، الخ سميت هذه المواد فيما بعد بالعوازل.

بعد 4 سنوات من تجارب ستيفن جراي ، اكتشف الفيزيائي الفرنسي شارل دوف وجود نوعين من الشحنات الكهربائية (الراتنج والزجاج) ودرس تفاعلهما مع بعضهما البعض. التهم الموصوفة لاحقا كانت تسمى سلبية وإيجابية.

اختراعات القرون الماضية

منتصف القرن الثامن عشر. تميزت بداية عصر دراسة نشطة للكهرباء. في عام 1745 ، ابتكر العالم الهولندي بيتر فان موشنبروك جهازًا لتراكم الكهرباء يُطلق عليه بنك ليدن.

في روسيا في نفس الفترة تقريبًا ، كان ميخائيل لومونوسوف وجورج ريشمان يدرسون بنشاط الخصائص الكهربائية.

أول شخص حاول إعطاء تفسير علمي للكهرباء كان سياسيًا وعالمًا أمريكيًا بنجامين فرانكلين.

حسب نظريته ، الكهرباء هي سائل غير ملموس موجود في كل الأمور المادية. أثناء الاحتكاك ، ينتقل جزء من هذا السائل من جسم إلى آخر ، مما يسبب شحنة كهربائية.

تشمل الإنجازات الأخرى التي حققتها فرانكلين ما يلي:

• إدخال مفهوم الشحنة الكهربائية السلبية والإيجابية ؛
• اختراع أول مانعة الصواعق ؛
• دليل على الأصل الكهربائي من البرق.

في عام 1785 ، صاغ الفيزيائي الفرنسي شارل كولومب قانونًا يفسر التفاعل بين الشحنات النقطية في الحالة غير المنقولة.

أصبح قانون كولوم نقطة الانطلاق لدراسة الكهرباء كمفهوم علمي دقيق.

منذ بداية القرن التاسع عشر ، تم اكتشاف العديد من الاكتشافات في العالم والتي تمكن من دراسة خصائص الكهرباء بشكل أفضل.

في عام 1800 ، اخترع عالم من إيطاليا ، أليساندرو فولتا ، خلية كلفانية ، وهي المصدر الأول للتيار المباشر في تاريخ البشرية. بعد فترة وجيزة ، اكتشف الفيزيائي الروسي فاسيلي بتروف ووصف تصريف في الغاز ، ودعا القوس voltaic.

في العشرينات من القرن العشرين ، أدخل Andre-Marie Ampère مفهوم "التيار الكهربائي" في الفيزياء وصاغ نظرية حول العلاقة بين الحقول المغناطيسية والمجالات الكهربائية.

في النصف الأول من القرن التاسع عشر ، اكتشف علماء الفيزياء جيمس جول وجورج أوم ويوهان غاوس ومايكل فاراداي وغيرهم من العلماء المشهورين عالمياً. على وجه الخصوص ، يمتلك فاراداي اكتشاف التحليل الكهربائي ، الحث الكهرومغناطيسي واختراع محرك كهربائي.

في العقود الأخيرة من القرن التاسع عشر ، اكتشف الفيزيائيون وجود الموجات الكهرومغناطيسية ، واخترعوا مصباحًا ساطعًا ، وبدأوا في نقل الطاقة الكهربائية عبر مسافات طويلة. من هذه الفترة ، تبدأ الكهرباء في الانتشار ببطء ولكن بثبات عبر الكوكب.

يرتبط اختراعه بأسماء أعظم علماء العالم ، حيث بذل كل منهم في وقت واحد كل جهد ممكن لدراسة خصائص الكهرباء ونقل معارفها واكتشافاتها إلى الأجيال اللاحقة.

اليوم أريد أن أخبركم بإيجاز ما هي الكهرباء.

وبعد ذلك نقوم جميعًا بدراسة موضوعات حول الكهرباء ، لكننا لا نفكر حتى في الأساسيات والعمليات الداخلية لحدوثها.

لن ندخل بعمق في دراسة أصل وأصل الكهرباء ، لأن انها شاقة للغاية وتستغرق وقتا طويلا ، لكنني أعتقد أنه من الضروري النظر في الأساسيات.

كما تعلمون جميعًا من خلال الفيزياء المدرسية ، أو ربما لا تعرفون ، فإن جميع الهيئات تتكون من جزيئات صغيرة جدًا:

• جزيء
• يتكون الجزيء بدوره من ذرات
• تتكون الذرة من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات

لذلك كل من هذه الجزيئات له شحنة كهربائية خاصة به.

التهمة هي إما إيجابية أو سلبية. وفقًا لذلك ، يتم جذب الجسم ذي الشحنة الموجبة دائمًا إلى هيئة ذات شحنة سالبة. وجسدين لهما شحنة موجبة ، أو سلبية ، دائماً صد بعضهما البعض.

تجذب الهيئات المشحونة ، والهيئات المتجانسة تصد ، أي في هذه اللحظة ، يمكن للمرء أن يلاحظ ميل حركة هذه الهيئات.

تعتمد كثافة وسرعة حركة أصغر الجزيئات في الأجسام على العديد من العوامل التالية:

• درجة الحرارة
• سلالة
• احتكاك
• التفاعلات الكيميائية

أصل وحدوث الكهرباء

ذكرت قليلاً أعلاه أن الذرة تتكون من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات. لذلك فإن البروتونات (المشحونة إيجابيا) والنيوترونات (المشحونة بشكل محايد) هي نواة الذرة. في الصورة أدناه ، انظر ماذا تتكون الذرة.

تحتوي نواة الذرة دائمًا على شحنة موجبة. لا يحتوي النيوترون (الموضح باللون الأحمر) على شحنة كهربائية. يحتوي البروتون (الموضح باللون الأزرق) دائمًا على شحنة موجبة.

تدور الإلكترونات سالبة الشحنة حول هذه النواة (كما هو موضح باللون الأزرق) ، والتي يمكن أن تكون على مسافات مختلفة عن النواة ، اعتمادًا على مادة المادة. تعتمد المسافة ، أو بالأحرى ، مستوى طاقة الإلكترون ، على الطاقة التي يمكن للإلكترون امتصاصها من الخارج (عادةً من الفوتونات) وتنبعث منها. يتم ذلك عن طريق إلكترونات قذائف الإلكترون الخارجي (الأبعد من النواة). إذا كان "الإلكترون" يستحوذ على الكثير من الطاقة ، فيمكنه ترك الذرة ، كما هو موضح أدناه. أي يحدث تفاعل الذرة مع الذرات الأخرى والجزيئات الأخرى بسبب الإلكترونات الخارجية.

تكون شحنة الإلكترون مساوية تمامًا لشحنة البروتون من حيث الحجم والعكس. لذلك ، بشكل عام ، الذرة محايدة.

تفاعل البروتونات الإيجابية للنواة مع الإلكترونات السلبية ليس ثابتًا دائمًا ، وبينما تتحرك الإلكترونات بعيدًا عن النواة ، فإنها تتناقص.

أي اتضح أنه يمكننا تغيير عدد الإلكترونات في الذرات.

طرق التعرض والعوامل التي تؤثر على الهيئات المذكورة أعلاه هي الضوء ودرجة الحرارة والتشوه والاحتكاك ، والعديد من التفاعلات الكيميائية. الآن دعنا نتحدث عن كل تأثير بمزيد من التفاصيل.

النور

على سبيل المثال ، تحت تأثير الإشعاع الضوئي على مادة ما ، يمكن للإلكترونات الطيران منها ، والتي بدورها مشحونة بشحنة موجبة. وتسمى هذه الظاهرة في الفيزياء تأثير الصورة. سنتحدث عنه في المقالات التالية. حتى لا تفوت مقالات جديدة ، اشترك في تلقي إشعار حول إصدار مقالات جديدة على الموقع.

يعتمد مبدأ عمل الخلايا الضوئية على ظاهرة التأثير الكهروضوئي.

درجة الحرارة

عندما تتعرض مادة ما (الجسم) لدرجات الحرارة المرتفعة ، تزيد الإلكترونات البعيدة عن النواة من سرعة دورانها حول النواة وفي لحظة دقيقة واحدة يكون لديها طاقة حركية كافية للانفصال عن النواة. في هذه الحالة ، تصبح الإلكترونات جزيئات حرة ذات شحنة سالبة.

وتسمى هذه الظاهرة في الفيزياء الانبعاث الحراري. يتم تطبيق هذه الظاهرة على نطاق واسع جدا. ولكن المزيد عن ذلك في المقالات التالية. ترقبوا التحديثات على الموقع.

التفاعل الكيميائي

في التفاعلات الكيميائية ، تتشكل أعمدة موجبة وسالبة نتيجة لنقل الشحنة. ويستند جهاز البطارية على هذا.

الاحتكاك والتشوه

عندما تتعرض لبعض الهيئات بالاحتكاك أو الانضغاط أو الشد أو تشوهها فقط ، فقد تظهر الشحنات الكهربائية على سطحها. وتسمى هذه الظاهرة في الفيزياء تأثير كهرضغطية ، أو في شكل مختصر ، تأثير كهرضغطية.

القوة الدافعة الكهربائية

مع كل طريقة للتأثير على الجسم ، ونتيجة لذلك ، تظهر مصادر صغيرة من قطبين: إيجابية وسلبية. كل من هذه الأقطاب لها قيمة خاصة بها ، والتي تسمى الإمكانات. يجب أن تكون قد سمعت كل هذا التعبير.

الطاقة الكامنة هي الطاقة الكامنة المخزنة لوحدة من كمية الكهرباء الموجودة في نقطة معينة في المجال الكهربائي.

لذا ، كلما زادت الإمكانات ، زاد الفرق بين القطبين الموجب والسالب. هذا الاختلاف المحتمل هو القوة الدافعة الكهربائية (EMF).

إذا كانت الدائرة مغلقة ، ثم تحت تأثير emf للمصدر ، سيظهر تيار كهربائي في الدائرة.

وحدة قياس الفرق المحتملة هي فولت. يمكنك قياس الفرق المحتمل مع الفولتميتر ، أو.

ملاحظة جميع الطرق المذكورة أعلاه لتوليد الكهرباء هي مجرد أمثلة صغيرة. خلق الإنسان على أساس أكبر مصادر الطاقة ، مثل المولدات والبطاريات ، وأكثر من ذلك.

اكتشاف الكهرباء غير حياة الشخص بالكامل. وتشارك هذه الظاهرة المادية باستمرار في الحياة اليومية. إنارة المنزل والشارع ، وعمل جميع أنواع الأجهزة ، وحركتنا السريعة - كل هذا سيكون مستحيلاً بدون كهرباء. لقد أصبح هذا متاحًا بفضل العديد من الدراسات والخبرات. النظر في المراحل الرئيسية لتاريخ الطاقة الكهربائية.

الوقت القديم

مصطلح "الكهرباء" يأتي من الكلمة اليونانية القديمة "الإلكترون" ، والتي تعني "العنبر". يرتبط أول ذكر لهذه الظاهرة مع العصور القديمة. عالم الرياضيات اليوناني القديم والفيلسوف طاليس ميليتوس  في القرن السابع قبل الميلاد ه. وجدت أنه إذا كنت الاحتكاك العنبر على الصوف ، ثم الحجر لديه القدرة على جذب الأشياء الصغيرة.

في الواقع ، كانت تجربة دراسة إمكانية توليد الكهرباء. في العالم الحديث ، تُعرف هذه الطريقة باسم التأثير الكهربي الكهربائي ، الذي يجعل من الممكن استخراج الشرر وجذب الأشياء ذات الوزن الخفيف. على الرغم من الكفاءة المنخفضة لهذه الطريقة ، يمكننا التحدث عن تاليس ، بصفتها مكتشف الكهرباء.

في العصور القديمة ، اتخذت العديد من الخطوات الخجولة نحو اكتشاف الكهرباء:

• الفيلسوف اليوناني القديم أرسطو في القرن الرابع قبل الميلاد ه. درس أصناف الثعابين القادرة على مهاجمة العدو بتفريغ تيار ؛
• قام الكاتب الروماني القديم بليني في عام 70 بعد الميلاد بالتحقيق في الخواص الكهربائية للراتنج.

من غير المرجح أن تساعدنا كل هذه التجارب في معرفة من اكتشف الكهرباء. لم يتم تطوير هذه التجارب المعزولة. وقعت الأحداث التالية في تاريخ الكهرباء بعد عدة قرون.

مراحل ابتكار نظرية

تميزت القرنين السابع عشر والثامن عشر بخلق أسس العلوم العالمية. منذ القرن السابع عشر ، تم اكتشاف سلسلة من الاكتشافات التي ستسمح للشخص في المستقبل بتغيير حياته بالكامل.

ظهور المصطلح

في عام 1600 ، نشر الفيزيائي الإنجليزي وطبيب المحكمة كتابًا بعنوان "الأجسام المغناطيسية والأجسام المغناطيسية" ، عرف فيه بالكهرباء. وشرح خصائص العديد من المواد الصلبة بعد فرك لجذب الأشياء الصغيرة. عند النظر في هذا الحدث ، يجب على المرء أن يفهم أن هذا لا يتعلق باختراع الكهرباء ، بل يتعلق فقط بالتعريف العلمي.

كان ويليام هيلبرت قادرًا على اختراع الجهاز ، الذي سماه الآيات. يمكننا القول إنه يشبه المجهر الكهربائي الحديث ، وظيفته تحديد وجود شحنة كهربائية. بمساعدة الإصدار ، وجد أنه بالإضافة إلى العنبر ، فإن القدرة على جذب الأجسام الخفيفة لها أيضًا:

• الزجاج،
• الماس.
• الياقوت.
• الجمشت.
• أوبال.
• القوائم.
• الكربوراندم.

في عام 1663 ، مهندس ألماني ، فيزيائي وفيلسوف أوتو فون جيريك  اخترع الجهاز ، الذي كان النموذج الأولي للمولد الكهربائي. كانت كرة من الكبريت ، مثبتة على قضيب معدني ، والتي تدور وتُفرك باليد. بمساعدة هذا الاختراع ، يمكن للمرء أن يرى في الواقع خاصية الأشياء لا تجتذب فحسب ، بل يتم صدها أيضًا.

في مارس 1672 ، عالم ألماني شهير جوتفريد فيلهيلم لايبنيز  في رسالة إلى جوريك  ذكر أنه عند العمل مع الجهاز الخاص به ، قام بإصلاح شرارة كهربائية. كان هذا أول دليل على وجود ظاهرة غامضة في ذلك الوقت. ابتكر Guericke جهازًا كان بمثابة النموذج الأولي لجميع الاكتشافات الكهربائية المستقبلية.

في عام 1729 ، عالم من بريطانيا العظمى ستيفن جراي  إجراء تجارب فتحت إمكانية نقل الشحنة الكهربائية على مسافات صغيرة (حتى 800 قدم). ووجد أيضا أن الكهرباء لا تنتقل عبر الأرض. في المستقبل ، سمح ذلك بتصنيف جميع المواد إلى عوازل وموصلات.

نوعان من الاتهامات

العالم الفرنسي والفيزيائي تشارلز فرانسوا دوف  في عام 1733 اكتشف شحنتين كهربائيتين مختلفتين:

• "الزجاج" ، والذي يسمى الآن إيجابية ؛
• "القطران" يسمى سلبية.

ثم أجرى دراسات عن التفاعلات الكهربائية ، التي أثبتت أن الأجسام المكهربة معاكسة ستجذب من شخص إلى آخر ، ويتم صدها بنفس الاسم. في هذه التجارب ، استخدم المخترع الفرنسي مقياس إلكتروميتر ، مما جعل من الممكن قياس مقدار الشحن.

  في عام 1745 ، عالم فيزيائي من هولندا بيتر فان موسنبروك  اخترع بنك ليدن ، الذي أصبح أول مكثف كهربائي. مبتكرها هو أيضًا محامٍ فيزيائي ألماني Ewald Jürgen von Kleist. تصرف كلا العالمين بالتوازي وبشكل مستقل عن بعضهما البعض. يمنح هذا الاكتشاف العلماء الحق الكامل في إدخال قائمة الأشخاص الذين قاموا بتوليد الكهرباء.

11 أكتوبر 1745 كلايست  أجرت تجربة مع "بنك طبي" ووجدت القدرة على تخزين عدد كبير من الشحنات الكهربائية. ثم أبلغ عن اكتشاف العلماء الألمان ، وبعد ذلك تم إجراء تحليل لهذا الاختراع في جامعة ليدن. ثم بيتر فان موسنبروك  نشر عمله ، وذلك بفضل أن بنك ليدن أصبح معروفا.

بنيامين فرانكلين

في عام 1747 ، سياسي أمريكي ، مخترع وكاتب بنيامين فرانكلين نشر مقاله "التجارب والملاحظات بالكهرباء". في ذلك ، قدم النظرية الأولى للكهرباء ، والتي وصفها بأنها سائل أو مائع غير ملموس.

في العالم الحديث ، غالبًا ما يرتبط اللقب فرانكلين بفاتورة بمئات الدولارات ، لكن لا ينبغي لنا أن ننسى أنه كان من أكبر المخترعين في عصره. تشمل قائمة إنجازاته العديدة ما يلي:

1. المعروف اليوم هو تعيين الحالات الكهربائية (-) و (+).
2. أثبت فرانكلين الطبيعة الكهربائية للبرق.
3. كان قادرا على الخروج وتقديم في عام 1752 مشروع مانعة الصواعق.
4. يمتلك فكرة محرك كهربائي. تجسيد هذه الفكرة كان مظاهرة للعجلة الدوارة تحت تأثير القوى الإلكتروستاتيكية.

يمنح نشر نظريته والاختراعات العديدة فرانكلين الحق الكامل في اعتباره واحداً من أولئك الذين اخترعوا الكهرباء.

من النظرية إلى العلم الدقيق

سمحت الأبحاث والتجارب التي أجريت على دراسة الكهرباء بالدخول إلى فئة العلوم الدقيقة. أول من سلسلة من الإنجازات العلمية كان اكتشاف قانون كولوم.

قانون التفاعل من الاتهامات

مهندس فيزيائي فرنسي تشارلز أوغسطين دي كولوم  في عام 1785 ، اكتشف قانونًا يعكس قوة التفاعل بين الشحنات الثابتة. كانت القلادة قد ابتكرت في السابق موازين الالتواء. حدث ظهور القانون بفضل تجارب Coulomb مع هذه المقاييس. بمساعدتهم ، قام بقياس قوة التفاعل بين الكرات المعدنية المشحونة.

كان قانون كولوم أول قانون أساسي يشرح الظواهر الكهرومغناطيسية التي بدأ بها علم الكهرومغناطيسية. على شرف Coulomb في عام 1881 ، تم تسمية وحدة من الشحنة الكهربائية.

اختراع البطارية

  في عام 1791 ، كتب طبيب إيطالي وعالم فيزيائي وعالم فيزيائي مقالة عن قوى الكهرباء في حركة العضلات. في ذلك ، سجل وجود نبضات كهربائية في الأنسجة العضلية للحيوانات. ووجد أيضًا فرقًا محتملًا في تفاعل نوعين من المعادن والكهارل.

تم تطوير اكتشاف لويجي جالفاني في أعمال الكيميائي والفيزيائي والفيزيائي الإيطالي أليساندرو فولتا. في عام 1800 ، اخترع "القطب Voltaic" - مصدرا للتيار المستمر. كانت كومة من الأطباق الفضية والزنكية ، التي كانت مفصولة بقطع من الورق غارقة في محلول الملح. أصبح القطب فولت النموذج الأولي للخلايا كلفاني حيث تم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية.

في عام 1861 ، تم تقديم اسم "فولت" على شرفه - وحدة لقياس الجهد.

جالفاني وفولتا من بين مؤسسي مذهب الظواهر الكهربائية. أثار اختراع البطارية تطورا سريعا والنمو اللاحق للاكتشافات العلمية. يمكن وصف نهاية القرن الثامن عشر وبداية القرن التاسع عشر بأنه الوقت الذي اخترعت فيه الكهرباء.

ظهور مفهوم التيار

في عام 1821 ، عالم رياضيات فرنسي ، فيزيائي ، وعالم طبيعي اندريه ماري امبير  في أطروحته الخاصة ، أقام صلة بين الظواهر المغناطيسية والكهربائية ، والتي غائبة في الكهرباء الساكنة. وهكذا ، قدم لأول مرة مفهوم "التيار الكهربائي".

صمم Ampere ملفًا مع عدة أدوار من الأسلاك النحاسية ، والتي يمكن تصنيفها على أنها مضخم مجال كهرومغناطيسي. أنشأ هذا الاختراع التلغراف الكهرومغناطيسي في ثلاثينيات القرن التاسع عشر.

بفضل دراسات Ampere ، أصبحت ولادة الهندسة الكهربائية ممكنة. في عام 1881 ، على شرفه ، كانت وحدة التيار تسمى "أمبير" ، وكانت تسمى أدوات قياس القوة "مقياس التيار الكهربائي".

قانون الدائرة الكهربائية

فيزيائي من المانيا جورج سيمون ام  في عام 1826 قدم قانونًا أثبت العلاقة بين المقاومة والجهد والتيار في الدائرة. بفضل أوم ، نشأت مصطلحات جديدة:

• انخفاض الجهد في الشبكة ؛
• الموصلية.
• القوة الدافعة الكهربائية.

في عام 1960 ، سميت وحدة المقاومة الكهربائية باسمه ، ولا شك أن أوم مدرج في قائمة أولئك الذين اخترعوا الكهرباء.

  الكيميائي والفيزيائي الإنجليزية مايكل فاراداي  في عام 1831 قام باكتشاف الحث الكهرومغناطيسي ، الذي يقوم عليه الإنتاج الضخم للكهرباء. بناءً على هذه الظاهرة ، يقوم بإنشاء أول محرك كهربائي. في عام 1834 ، اكتشف فاراداي قوانين التحليل الكهربائي ، مما أدى به إلى استنتاج أن الذرات يمكن اعتبارها حاملة للقوى الكهربائية. لعبت دراسات التحليل الكهربائي دورًا مهمًا في ظهور النظرية الإلكترونية.

فاراداي هو خالق عقيدة المجال الكهرومغناطيسي. كان قادرا على التنبؤ بوجود الموجات الكهرومغناطيسية.

التطبيق العام

كل هذه الاكتشافات لم تكن ستصبح أسطورية دون استخدام عملي. كان أول تطبيق ممكن هو الضوء الكهربائي ، الذي أصبح متاحًا بعد اختراع المصابيح المتوهجة في سبعينيات القرن التاسع عشر. كان منشئها مهندس كهرباء روسي الكسندر نيكولاييفيتش لودين.

كان المصباح الأول عبارة عن وعاء زجاجي مغلق به قضيب فحم. في عام 1872 ، تم تقديم طلب للحصول على اختراع ، وفي عام 1874 حصل Lodygin على براءة اختراع لاختراع مصباح ساطع. إذا حاولت الإجابة على السؤال الذي في السنة التي ظهرت فيها الكهرباء ، يمكن اعتبار هذا العام أحد الإجابات الصحيحة ، حيث أصبح ظهور المصباح الكهربائي علامة واضحة على إمكانية الوصول.

ظهور الكهرباء في روسيا

  سيكون من المثير للاهتمام معرفة السنة التي ظهرت فيها الكهرباء في روسيا. ظهرت الإضاءة لأول مرة في عام 1879 في سان بطرسبرغ. ثم تم تثبيت الأنوار على Liteiny Bridge. ثم ، في عام 1883 ، بدأت أول محطة كهرباء تعمل على جسر الشرطة (الشعب).

ظهرت الإضاءة لأول مرة في موسكو في عام 1881. تم إطلاق أول محطة كهرباء حضرية في موسكو في عام 1888.

يعتبر يوم تأسيس أنظمة الطاقة في روسيا في 4 يوليو 1886 ، عندما وقع ألكسندر الثالث على ميثاق "جمعية الإضاءة الكهربائية لعام 1886". أسسها كارل فريدريش سيمنز ، الذي كان شقيق منظم اهتمام شركة سيمنز العالمية المشهورة.

من المستحيل أن نقول بالضبط متى ظهرت الكهرباء في العالم. العديد من الأحداث المتناثرة بالوقت والتي لا تقل أهمية. لذلك ، يمكن أن يكون هناك العديد من الإجابات ، وكلها ستكون صحيحة.