Stāsts par elektrības atklāšanu: rašanās un attīstība. Kad tas parādījās un kurš Krievijā atklāja elektrību?

Elektroenerģija cilvēkiem ir bijusi zināma kopš senākajiem laikiem. Tiesa, elektrību mērīt cilvēki iemācījās tikai 19. gadsimta sākumā. Tad pagāja vēl 70 gadi pirms brīža, kad 1872. gadā krievu zinātnieks A. N. Lodygins izgudroja pasaulē pirmo kvēlspuldzi. Bet zināšanas par tādu parādību kā elektrība cilvēkiem bija jau pirms daudziem tūkstošiem gadu. Galu galā pat senais cilvēks pamanīja apbrīnojamo vilnas īpašību, kas ierīvēta ar dzintaru, lai piesaistītu pavedienus, putekļus un citus mazus priekšmetus. Daudz vēlāk šis īpašums tika pamanīts ar citām vielām, piemēram, sēru, blīvējošo vasku un stiklu. Un sakarā ar to, ka grieķu valodā dzintars izklausījās kā "elektrons", šīs īpašības sāka saukt par elektriskām.

Un elektrības rašanās iemesls ir tāds, ka berzes laikā lādiņš tiek sadalīts pozitīvajos un negatīvajos lādiņos. Attiecīgi maksas ar vienu zīmi atgrūž otru, un ar dažādām zīmēm tās tiek piesaistītas. Pārvietojoties pa metāla stiepli, kas ir diriģents, šie lādiņi rada elektrību.
Bez elektrības mūsu laikā vienkārši nav iespējams iedomāties normālu civilizētu dzīvi. Tas spīd, sasilda, dod mums iespēju sazināties lielā attālumā viens no otra utt. Elektriskā strāva virza visdažādākās vienības un ierīces - no maza modinātājpulksteņa līdz milzīgai velmētavai. Tāpēc, ja mēs iedomājamies, ka reiz elektrība vienlaicīgi var pazust uz visas planētas, cilvēka dzīve dramatiski mainīs tās virzienu. Mēs vairs nevaram iztikt bez elektriskās strāvas, jo tas baro un liek darboties gandrīz visiem cilvēka izgudrotajiem mehānismiem un ierīcēm. Un, ja paskatās apkārt, jūs varat redzēt, ka jebkurā dzīvoklī tiks pievienota vismaz viena no kontaktligzdām, no kurām ir vads uz magnetofonu, televizoru, mikroviļņu krāsni vai citām ierīcēm, kuras mēs ikdienā izmantojam mājās vai darbā. .
Mūsdienās neviena civilizēta valsts nevar dzīvot bez elektrības. Kā tiek saražots tik milzīgs daudzums elektrības, kas var apmierināt miljardiem cilvēku, kas dzīvo uz Zemes?
Šiem nolūkiem ir izveidotas elektrostacijas. Ar ģeneratoru palīdzību uz tiem tiek radīta elektrība, kas pēc tam tiek pārsūtīta lielos attālumos caur elektrolīnijām. Elektrostacijas ir daudzos veidos. Daži elektrības ražošanai izmanto ūdens enerģiju, tos sauc par hidroelektrostacijām. Citi saņem enerģiju, sadedzinot degvielu (gāzi, dīzeļdegvielu vai ogles). Tās ir termoelektrostacijas, kas ražo ne tikai elektrisko strāvu, bet arī var sildīt ūdeni, kas pēc tam nonāk apkures caurulēs, kas silda māju vai rūpnīcu veikalu telpas. Un ir arī atomelektrostacijas, vēja, plūdmaiņu, saules un daudzas citas.
Hidroelektrostacijā (HPS) ūdens straume rotē ģeneratora, kas ģenerē elektrību, turbīnas. Termoelektrostacijās (TPP) šī atbildība tiek attiecināta uz ūdens tvaikiem, kas veidojas, sildot ūdeni kurināmā sadedzināšanas rezultātā. Ūdens tvaiki zem ļoti augsta spiediena eksplodē ģeneratora turbīnās, kur ir daudz rotējošu daļu, kas aprīkotas ar īpašām ziedlapiņām, kas atgādina lidmašīnu dzenskrūves. Tvaiks, kas iet caur ziedlapiņām, rotē ģeneratora darba vienības, kuru dēļ rodas elektriskā strāva.
Līdzīgs princips tiek izmantots atomelektrostacijā (AES), tikai par degvielu kalpo radioaktīvie materiāli - urāns un plutonijs. Sakarā ar urāna un plutonija īpašajām īpašībām tie izdala ļoti lielu siltuma daudzumu, kas tiek izmantots ūdens sildīšanai un ūdens tvaiku ražošanai. Tad sakarsēts tvaiks nonāk turbīnā un rodas elektriskā strāva. Interesanti, ka tikai desmit grami šādas degvielas aizstāj veselu ogļu pārvadājumu.

Būtībā elektrostacijas nedarbojas pašas par sevi. Tos savstarpēji savieno elektrolīnijas. Ar viņu palīdzību elektrība tiek nosūtīta tur, kur tā visvairāk nepieciešama. Elektropārvades līnijas stiepjas pāri mūsu plašajai valstij, tāpēc strāvu, ko izmantojam mājās, var radīt ļoti tālu, simtiem kilometru no mūsu dzīvokļa. Bet neatkarīgi no tā, kur atrodas elektrostacija, pateicoties elektrības vadiem, ikviens var pievienot kontaktdakšu un kontaktligzdu un ieslēgt jebkuru ierīci vai ierīci, kas viņam nepieciešama.

2002-04-26T16: 35Z

2008-06-05T12: 03Z

https: //site/20020426/129934.html

https: //cdn22.img..png

RIA ziņas

https: //cdn22.img..png

RIA ziņas

https: //cdn22.img..png

Elektroenerģija - lielākais cilvēces izgudrojums

4104

Vadima Pribitkova teorētiskais fiziķis, pastāvīgais Terra Incognita autors. ---- Elektrības pamatīpašības un likumi - nosaka amatieri. Elektroenerģija ir mūsdienu tehnoloģiju pamats. Cilvēces vēsturē nav svarīgāka atklājuma kā elektrība. Viņi var teikt, ka kosmoss un datorzinātne ir arī grandiozi zinātnes sasniegumi. Bet bez elektrības nebūtu vietas, nebūtu datoru. Elektroenerģija ir kustīgu lādētu daļiņu - elektronu - straume, kā arī visas parādības, kas saistītas ar lādiņa pārkārtošanos ķermenī. Visinteresantākais elektrības vēsturē ir tas, ka tās pamatīpašības un likumus noteica nepiederošie. Bet šajā izšķirošajā brīdī līdz šim kaut kā nav pievērsta uzmanība. Jau senatnē bija zināms, ka dzintars, nobružāts uz vilnas, iegūst spēju piesaistīt gaismas objektus. Tomēr tūkstošiem gadu šī parādība nav atradusi praktisku pielietojumu un turpmāku attīstību. Dzintars neatlaidīgi berzēja, apbrīnoja ...

Vadima Pribitkova teorētiskais fiziķis, pastāvīgais Terra Incognita autors.

Elektroenerģijas pamatīpašības un likumus nosaka amatieri.

Elektroenerģija ir mūsdienu tehnoloģiju pamats. Cilvēces vēsturē nav svarīgāka atklājuma kā elektrība. Viņi var teikt, ka kosmoss un datorzinātne ir arī grandiozi zinātnes sasniegumi. Bet bez elektrības nebūtu vietas, nebūtu datoru.

Elektrība ir kustīgu lādētu daļiņu - elektronu - straume, kā arī visas parādības, kas saistītas ar lādiņa pārkārtošanos ķermenī. Visinteresantākais elektrības vēsturē ir tas, ka tās pamatīpašības un likumus noteica nepiederošie. Bet šajā izšķirošajā brīdī līdz šim kaut kā nav pievērsta uzmanība.

Jau senatnē bija zināms, ka dzintars, nobružāts uz vilnas, iegūst spēju piesaistīt gaismas objektus. Tomēr tūkstošiem gadu šī parādība nav atradusi praktisku pielietojumu un turpmāku attīstību.

Dzintaru spītīgi berzēja, apbrīnoja, no tā izgatavoja dažādus rotājumus, un tas ar to aprobežojās.

1600. gadā Londonā tika izdota angļu ārsta W. Hilbert grāmata, kurā viņš vispirms parādīja, ka arī daudziem citiem ķermeņiem, ieskaitot stiklu, ir iespēja piesaistīt gaismas objektus pēc berzes. Viņš arī atzīmēja, ka gaisa mitrums lielā mērā kavē šo parādību.

Hilberta kļūdainā koncepcija.

Tomēr Hilberts bija pirmais, kurš kļūdaini noteica atšķirību starp elektriskām un magnētiskām parādībām, lai gan patiesībā šīs parādības rada tās pašas elektriskās daļiņas un starp elektriskajām un magnētiskajām parādībām nav līnijas. Šim kļūdainajam jēdzienam bija tālejošas sekas un ilgu laiku sajaucis jautājuma būtību.

Hilberts arī atklāja, ka magnēts karsējot zaudē magnētiskās īpašības un atjauno tās atdziestot. Viņš izmantoja mīkstu dzelzs sprauslu, lai uzlabotu pastāvīgo magnētu darbību - pirmais uzskatīja Zemi par magnētu. Jau no šī īsā saraksta ir skaidrs, ka vissvarīgākos atklājumus veica ārsts Hilberts.

Pārsteidzošākais šajā analīzē ir tas, ka līdz Hilbertam, sākot no seniem grieķiem, kuri noteica dzintara īpašības, un ķīniešiem, kuri izmantoja kompasu, nebija neviena, kas spētu izdarīt šādus secinājumus un sistematizēt novērojumus.

Ieguldījums O. Henriksa zinātnē.

Tad notikumi attīstījās neparasti lēni. Pagāja 71 gads, pirms vācu birģermeistars O. Gerike 1671. gadā spēra nākamo soli. Viņa ieguldījums elektrības ražošanā bija milzīgs.

Guericke nodibināja divu elektrificētu ķermeņu savstarpēju atgrūšanu (Hilberts uzskatīja, ka tur ir tikai pievilcība), elektroenerģijas pārnešanu no viena ķermeņa uz otru ar diriģenta palīdzību, elektrifikāciju ar triecienu, tuvojoties elektrificēta ķermeņa neuzlādētam ķermenim, un, pats galvenais, viņš bija pirmais, kurš uzcēla tādu, kura pamatā bija berzes elektriskā automašīna. T. i.

viņš radīja visas iespējas tālākam ieskatam elektrisko parādību būtībā.

Ne tikai fiziķi ir devuši ieguldījumu elektrības attīstībā.

Pagāja vēl 60 gadi pirms franču zinātnieka S. Dufeļa 1735. – 37. un amerikāņu politiķis B. Franklins 1747.-54.

konstatēja, ka elektriskie lādiņi ir divu veidu. Visbeidzot, 1785. gadā franču artilērijas virsnieks S. Kulons izveidoja likumu par mijiedarbību.

Nepieciešams norādīt arī itāļu ārsta L. Galvani darbu. Liela nozīme bija A. Volta darbam, lai izveidotu jaudīgu līdzstrāvas avotu “voltaic kolonnas” formā.

Svarīgs ieguldījums zināšanās par elektrību notika 1820. gadā, kad dāņu fizikas profesors H. Oersteds atklāja diriģenta ietekmi ar strāvu uz magnētiskās adatas. Gandrīz vienlaikus A. Ampere atklāja un izpētīja strāvu mijiedarbību savā starpā, kurai ir ārkārtīgi svarīga pielietotā vērtība.

Lielu ieguldījumu elektrības izpētē deva arī aristokrāts G. Kavendišs, abats D. Priestlejs un skolas skolotājs G. Ohms. Balstoties uz visiem šiem pētījumiem, māceklis M. Faraday 1831. gadā atklāja elektromagnētisko indukciju, kas patiesībā ir viens no pašreizējās mijiedarbības veidiem.

Kāpēc cilvēki tūkstošiem gadu neko nav zinājuši par elektrību? Kāpēc šajā procesā piedalījās visdažādākās iedzīvotāju grupas? Saistībā ar kapitālisma attīstību notika vispārējs ekonomikas uzplaukums, izcēlās viduslaiku kastu un īpašumu aizspriedumi un ierobežojumi, kā arī paaugstinājās vispārējais iedzīvotāju kultūras un izglītības līmenis. Tomēr tad radās zināmas grūtības. Piemēram, Faraday, Om un vairākiem citiem talantīgiem pētniekiem nācās iesaistīties sīvās cīņās ar saviem teorētiskajiem pretiniekiem un pretiniekiem. Bet tomēr galu galā viņu idejas un uzskati tika publicēti un guva atzinību.

No visa tā var izdarīt interesantus secinājumus: zinātniskus atklājumus izdara ne tikai akadēmiķi, bet arī zinātnes cienītāji.

Ja vēlamies, lai mūsu zinātne būtu priekšplānā, mums ir jāatceras un jāņem vērā tās attīstības vēsture, jācīnās pret kastu un vienpusēju uzskatu monopolu, jārada vienādi apstākļi visiem talantīgiem pētniekiem neatkarīgi no viņu zinātniskā statusa.

Tāpēc ir pienācis laiks atvērt mūsu zinātnisko žurnālu lapas skolotājiem, artilērijas virsniekiem, abotiem, ārstiem, aristokrātiem un mācekļiem, lai viņi varētu aktīvi piedalīties zinātniskajā darbā. Tagad viņiem ir liegta šāda iespēja.

Kurš izgudroja elektrību un kad tas notika? Neskatoties uz to, ka elektrība ir stingri ienākusi mūsu dzīvē un to radikāli mainījusi, lielākajai daļai cilvēku ir grūti atbildēt uz šo jautājumu.

Un tas nav pārsteidzoši, jo cilvēce tūkstošiem gadu ir virzījusies uz elektrības laikmetu.

Gaisma un elektroni.

Elektroenerģiju sauc par tādu parādību kopumu, kuru pamatā ir sīku lādētu daļiņu kustība un mijiedarbība, ko sauc par elektriskiem lādiņiem.

Termins "elektrība" nāk no grieķu vārda "elektrons", kas tulkojumā krievu valodā nozīmē "dzintars".

Šis nosaukums fiziskajai parādībai tika piešķirts iemesla dēļ, jo pirmie eksperimenti elektroenerģijas ražošanā meklējami jau senatnē, kad 7. gs. BC e. sengrieķu filozofs un matemātiķis Thales nonāca pie atklājuma, ka dzintara gabals, kas nēsāts uz vilnas, spēj piesaistīt papīru, spalvas un citus priekšmetus ar mazu svaru.

Tajā pašā laikā tika mēģināts iegūt dzirksteli pēc berzēta pirksta nogādāšanas uz glāzi. Bet cilvēkiem zināmajos senos laikos pieejamās zināšanas acīmredzami nebija pietiekamas, lai izskaidrotu iegūto fizisko parādību izcelsmes raksturu.

Pēc 2 gadu tūkstošiem tika panākts ievērojams progress elektrības izpētē. Britu karalienes Viljama Gilberta tiesas ārsts 1600. gadā publicēja traktātu "Par magnētiem, magnētiskiem ķermeņiem un lielu magnētu - zemi", kur viņš pirmo reizi vēsturē lietoja vārdu "elektriķis".

Savā darbā angļu zinātnieks izskaidroja uz magnēta balstīta kompasa darbības principu un aprakstīja eksperimentus ar elektrificētiem objektiem. Gilberts spēja secināt, ka spēja elektrizēt ir raksturīga dažādiem ķermeņiem.

Viljama Gilberta pētījumu pēcteci var saukt par vācu birģermeistaru Otto fon Guericke, kuram 1663. gadā izdevās nākt klajā ar pirmo elektrostatisko mašīnu cilvēces vēsturē.

Vācu izgudrojums bija ierīce, kas sastāv no lielas sēra lodītes, kas uzstādīta uz dzelzs ass un piestiprināta pie koka statīva.

Lai iegūtu elektrisko lādiņu, rotācijas laikā bumba tika iemasēta ar auduma gabalu vai rokām. Šī vienkāršā ierīce ļāva ne tikai piesaistīt sev gaismas objektus, bet arī tos atvairīt.

1729. gadā eksperimentus ar elektrības izpēti turpināja zinātnieks no Anglijas Stefans Grejs. Viņš spēja noteikt, ka metāli un daži citi materiālu veidi spēj pārraidīt elektrisko strāvu no attāluma. Viņus sāka saukt par diriģentiem.

Savu eksperimentu laikā Grejs uzzināja, ka dabā ir vielas, kuras nespēj pārvadīt elektrību. Tajos ietilpst dzintars, stikls, sērs utt. Šādus materiālus vēlāk sauca par izolatoriem.

4 gadus pēc Stefana Greja eksperimentiem franču fiziķis Čārlzs Dufs atklāja divu veidu elektrisko lādiņu (sveķu un stikla) \u200b\u200besamību un izpētīja to mijiedarbību savā starpā. Vēlāk aprakstītās maksas tika sauktas par negatīvām un pozitīvām.

Pēdējo gadsimtu izgudrojumi

XVIII gadsimta vidus. iezīmēja aktīvās elektrības izpētes laikmeta sākumu. 1745. gadā holandiešu zinātnieks Pīters van Mushenbruks izveidoja ierīci elektrības uzkrāšanai, ko sauca par Leidenes banku.

Krievijā apmēram tajā pašā laika posmā Mihails Lomonosovs un Georgs Ričmans aktīvi pētīja elektriskās īpašības.

Pirmais, kurš mēģināja sniegt zinātnisku skaidrojumu par elektrību, bija amerikāņu politiķis un zinātnieks Bendžamins Franklins.

Pēc viņa teorijas, elektrība ir nemateriāls šķidrums, kas atrodas visās fiziskajās lietās. Berzes laikā daļa šī šķidruma pāriet no viena ķermeņa uz otru, tādējādi izraisot elektrisko lādiņu.

Pie citiem Franklina sasniegumiem pieder:

• negatīva un pozitīva elektriskā lādiņa jēdziena ieviešana;
• pirmā zibensnovedēja izgudrojums;
• zibens elektriskās izcelsmes pierādījums.

1785. gadā franču fiziķis Čārlzs Kulons izstrādāja likumu, kas izskaidro mijiedarbību starp punktveida lādiņiem nekustīgā stāvoklī.

Kulona likums kļuva par sākumpunktu elektrības kā precīza zinātniskā jēdziena izpētei.

Kopš 19. gadsimta sākuma pasaulē ir izdarīti daudzi atklājumi, kas ļauj labāk izpētīt elektrības īpašības.

1800. gadā zinātnieks no Itālijas Alessandro Volta izgudroja galvanisko elementu, kas ir pirmais līdzstrāvas avots cilvēces vēsturē. Drīz pēc tam krievu fiziķis Vasilijs Petrovs atklāja un aprakstīja izlādi gāzē, ko sauca par voltaic loka.

20. gadsimta 20. gados Andre-Marie Ampère fizikā ieviesa “elektriskās strāvas” jēdzienu un formulēja teoriju par magnētisko lauku saistību ar elektriskajiem laukiem.

XIX gadsimta pirmajā pusē savus atklājumus dara fiziķi Džeimss Džouls, Georgs Oms, Johans Gauss, Maikls Faradejs un citi pasaulslaveni zinātnieki. Faraday īpašumā ir elektrolīzes, elektromagnētiskās indukcijas atklāšana un elektromotora izgudrošana.

19. gadsimta pēdējās desmitgadēs fiziķi ir atklājuši elektromagnētisko viļņu esamību, izgudrojuši kvēlspuldzi un uzsākuši elektriskās enerģijas pārnešanu lielos attālumos. No šī perioda elektrība sāk lēnām, bet pārliecinoši izplatīties pa visu planētu.

Viņa izgudrojums ir saistīts ar izcilāko pasaules zinātnieku vārdiem, kuri katrs vienā reizē pielika visas pūles, lai izpētītu elektrības īpašības un nodotu savas zināšanas un atklājumus nākamajām paaudzēm.

Šodien es gribu jums īsi pastāstīt, kas ir elektrība.

Tad mēs visi pētām tēmas par elektrību, bet pat nedomājam par tās rašanās pamatiem un iekšējiem procesiem.

Mēs neiedziļināsimies elektrības izcelsmes un izcelsmes izpētē, jo tas ir ļoti darbietilpīgs un laikietilpīgs, taču es uzskatu par nepieciešamu apsvērt pamatus.

Kā jūs visi zināt no skolas fizikas kursa vai arī varbūt nezināt, visi ķermeņi sastāv no šādām sīkām daļiņām:

• molekula
• molekula savukārt sastāv no atomiem
• atoms sastāv no protoniem, neitroniem un elektroniem

Tātad katrai no šīm daļiņām ir savs elektriskais lādiņš.

Maksa ir pozitīva vai negatīva. Attiecīgi ķermeni ar pozitīvu lādiņu vienmēr piesaista ķermenis ar negatīvu lādiņu. Un divi ķermeņi ar pozitīvu vai negatīvu lādiņu vienmēr atgrūž viens otru.

Pretēji uzlādēti ķermeņi piesaista, un homonīmi ķermeņi atgrūž, t.i. šobrīd var novērot šo ķermeņu kustības tendenci.

Mazāko daļiņu kustības intensitāte un ātrums ķermenī ir atkarīgs no daudziem šādiem faktoriem:

• temperatūra
• deformācija
• berze
• ķīmiskās reakcijas

Elektrības izcelsme un rašanās

Nedaudz iepriekš es minēju, ka atoms sastāv no protoniem, neitroniem un elektroniem. Tātad protoni (pozitīvi lādēti) un neitroni (neitrāli lādēti) ir pats atoma kodols. Zemāk redzamajā attēlā redziet, no kā sastāv atoms.

Atoma kodolam vienmēr ir pozitīva lādiņa. Neitronam (parādīts sarkanā krāsā) nav elektrības lādiņa. Protonam (parādīts zilā krāsā) vienmēr ir pozitīva lādiņa.

Negatīvi uzlādēti elektroni rotē ap šo kodolu (parādīts zilā krāsā), kas var būt dažādos attālumos no kodola, atkarībā no vielas materiāla. Attālums vai, drīzāk, elektrona enerģijas līmenis ir atkarīgs no enerģijas, ko elektrons var absorbēt no ārpuses (parasti no fotoniem) un izstarot. To veic ārējo elektronu apvalku elektroni (vistālāk no kodola). Ja elektrons "uztver" pārāk daudz enerģijas, tas var atstāt atomu, kā aprakstīts zemāk. T. i. Atoma mijiedarbība ar citiem atomiem un citām daļiņām notiek ārēju elektronu ietekmē.

Elektrona lādiņš ir tieši vienāds ar protona lādiņu pēc lieluma un pretī zīmei. Tāpēc kopumā atoms ir neitrāls.

Kodola pozitīvo protonu mijiedarbība ar negatīvajiem elektroniem ne vienmēr ir nemainīga, un, elektroniem attālinoties no kodola, tas samazinās.

T. i. izrādās, ka mēs varam mainīt elektronu skaitu atomos.

Iedarbības metodes un faktori, kas ietekmē ķermeņus, kurus es minēju iepriekš, ir gaisma, temperatūra, deformācija, berze un dažādas ķīmiskas reakcijas. Tagad parunāsim par katru ietekmi sīkāk.

Gaisma

Piemēram, vielas gaismas starojuma ietekmē no tās var izlidot elektroni, kuriem savukārt tiek uzlādēts pozitīvs lādiņš. Šo fenomenu sauc fizikā foto efekts. Par viņu mēs runāsim turpmākajos rakstos. Lai nepalaistu garām jaunus rakstus, abonējiet, lai saņemtu paziņojumu par jaunu rakstu izlaišanu vietnē.

Fotoelementu darbības principa pamatā ir fotoelektriskā efekta fenomens.

Temperatūra

Saskaroties ar vielu (ķermeni) ar augstu temperatūru, elektroni, kas atrodas tālu no kodola, palielina apgriezienu ap kodolu un vienā smalkajā brīdī viņiem ir pietiekami daudz kinētiskās enerģijas, lai atdalītos no kodola. Šajā gadījumā elektroni kļūst par brīvajām daļiņām ar negatīvu lādiņu.

Šo fenomenu fizikā sauc termioniskā emisija. Šī parādība tiek izmantota diezgan plaši. Bet vairāk par to turpmākajos rakstos. Sekojiet līdzi atjauninājumiem vietnē.

Ķīmiskā reakcija

Ķīmiskās reakcijās lādiņa pārnešanas rezultātā veidojas pozitīvie un negatīvie stabi. Akumulatora ierīce ir balstīta uz šo.

Berze un deformācija

Saskaroties ar dažiem ķermeņiem berzes, kompresijas, spriegojuma dēļ vai vienkārši tos deformējot, uz to virsmas var parādīties elektriski lādiņi. Šo fizikas parādību sauc par pjezoelektrisko efektu vai saīsināti, pjezoelektriskais efekts.

Elektromotora spēks

Ar katru ķermeņa ietekmēšanas metodi parādās nelieli divu polaritātes avoti: pozitīvs un negatīvs. Katrai no šīm polaritātēm ir sava vērtība, ko sauc par potenciālu. Jums visiem ir jābūt dzirdētam šādu izteicienu.

Potenciāls ir elektrības daudzuma vienības uzkrātā potenciālā enerģija, kas atrodas noteiktā elektriskā lauka punktā.

Tātad, jo lielāks potenciāls, jo lielāka ir atšķirība starp pozitīvo un negatīvo polu. Šī potenciālā atšķirība ir elektromotora spēks (EML).

Ja ķēde ir slēgta, tad avota emf ietekmē ķēdē parādīsies elektriskā strāva.

Potenciālās starpības mērvienība ir volt. Potenciālo starpību var izmērīt ar voltmetru vai.

P.S. Visas iepriekš minētās elektroenerģijas ražošanas metodes ir tikai nelieli piemēri. Cilvēks, pamatojoties uz tiem, radīja lielākus enerģijas avotus, piemēram, ģeneratorus, baterijas un daudz ko citu.

Elektrības atklāšana pilnībā mainīja cilvēka dzīvi. Šī fiziskā parādība ir pastāvīgi iesaistīta ikdienas dzīvē. Mājas un ielas apgaismojums, visu veidu ierīču darbs, ātra pārvietošanās - tas viss nebūtu iespējams bez elektrības. Tas ir kļuvis pieejams, pateicoties daudziem pētījumiem un pieredzei. Apsveriet galvenos posmus elektroenerģijas vēsturē.

Seno laiku

Termins "elektrība" nāk no seno grieķu vārda "elektrons", kas nozīmē "dzintars". Pirmā šīs parādības pieminēšana ir saistīta ar seniem laikiem. Sengrieķu matemātiķis un filozofs Miletus tales   7. gadsimtā pirms mūsu ēras e. konstatēja, ka, ja berzē dzintaru uz vilnas, tad akmenim ir spēja piesaistīt mazus priekšmetus.

Faktiski tā bija pieredze, pētot iespēju ražot elektrību. Mūsdienu pasaulē šo metodi sauc par triboelektrisko efektu, kas ļauj iegūt dzirksteles un piesaistīt objektus ar nelielu svaru. Neskatoties uz šīs metodes zemo efektivitāti, mēs varam runāt par Thales kā elektrības atklājēju.

Senatnē elektrības atklāšanai tika sperti vēl daži kautrīgi soļi:

• sengrieķu filozofs Aristotelis 4. gadsimtā pirms mūsu ēras e. pētītas zušu šķirnes, kas spēj uzbrukt ienaidniekam ar strāvas izlādi;
• senās Romas rakstnieks Plīnijs 70. gadā AD pētīja sveķu elektriskās īpašības.

Visi šie eksperimenti, visticamāk, mums nepalīdzēs izdomāt, kurš atklāja elektrību. Šie izolētie eksperimenti netika izstrādāti. Šādi notikumi elektrības vēsturē notika daudzus gadsimtus vēlāk.

Teorijas veidošanas posmi

XVII – XVIII gadsimtus iezīmēja pasaules zinātnes pamatu radīšana. Kopš 17. gadsimta ir veikta virkne atklājumu, kas nākotnē ļaus cilvēkam pilnībā mainīt savu dzīvi.

Termina izskats

1600. gadā angļu fiziķis un tiesas ārsts izdeva grāmatu par magnētu un magnētiskajiem ķermeņiem, kurā viņš definēja elektrisko. Tas izskaidroja daudzu cietvielu īpašības pēc berzes, lai piesaistītu mazus objektus. Apsverot šo notikumu, jāsaprot, ka tas nav saistīts ar elektrības izgudrošanu, bet tikai par zinātnisku definīciju.

Viljams Hilberts spēja izgudrot ierīci, kuru viņš sauca par versiem. Mēs varam teikt, ka tas atgādināja modernu elektroskopu, kura funkcija ir noteikt elektriskā lādiņa klātbūtni. Ar dzejnieka palīdzību tika noskaidrots, ka spējai piesaistīt gaismas objektus papildus dzintaram ir arī:

• stikls;
• dimants
• safīrs;
• ametists;
• opāls;
• slānekļi;
• carborundum.

1663. gadā vācu inženieris, fiziķis un filozofs Otto fon Gēricke   izgudroja aparātu, kas bija elektrostatiskā ģeneratora prototips. Tā bija sēra bumba, kas uzstādīta uz metāla stieņa un kuru rotēja un berzēja ar rokām. Ar šī izgudrojuma palīdzību darbībā varēja redzēt ne tikai piesaistīto, bet arī atgrūstošo objektu īpašumu.

1672. gada martā slavenais vācu zinātnieks Gotfrīds Vilhelms Leibnizs   vēstulē Guericke   minēja, ka, strādājot ar savu mašīnu, viņš fiksēja elektrisko dzirksteli. Tas bija pirmais pierādījums par noslēpumainu parādību tajā laikā. Guericke izveidoja ierīci, kas kalpoja par visu turpmāko elektrisko atklājumu prototipu.

1729. gadā zinātnieks no Lielbritānijas Stefans Grejs   veica eksperimentus, kas pavēra iespēju pārraidīt elektrisko lādiņu nelielos (līdz 800 pēdu) attālumos. Un viņš arī atklāja, ka elektrība netiek pārraidīta caur zemi. Nākotnē tas ļāva klasificēt visas vielas izolatoros un vadītājos.

Divu veidu maksas

Franču zinātnieks un fiziķis Čārlzs Fransuā Dufs   1733. gadā atklāja divus atšķirīgus elektriskos lādiņus:

• "Stikls", ko tagad sauc par pozitīvu;
• "Tar" sauc par negatīvu.

Tad viņš veica pētījumus par elektrisko mijiedarbību, kas pierādīja, ka pretēji elektrificētie ķermeņi tiks piesaistīti viens pret otru, un tos atgrūda ar tādu pašu vārdu. Šajos eksperimentos franču izgudrotājs izmantoja elektrometru, kas ļāva izmērīt lādiņa daudzumu.

  1745. gadā fiziķis no Holandes Pīters van Musčenbrooks   izgudroja Leiden bankas, kas kļuva par pirmo elektrisko kondensatoru. Tās veidotājs ir arī vācu jurists un fiziķis Ēvalds Jirgens fon Kleists. Abi zinātnieki darbojās paralēli un neatkarīgi viens no otra. Šis atklājums dod zinātniekiem visas tiesības iekļūt to cilvēku sarakstā, kuri radījuši elektrību.

1745. gada 11. oktobris Kleists   veica eksperimentu ar "medicīnas banku" un atrada iespēju uzglabāt lielu skaitu elektrisko lādiņu. Tad viņš informēja par vācu zinātnieku atklājumiem, pēc tam Leidena universitātē tika veikta šī izgudrojuma analīze. Tad Pīters van Musčenbrooks   publicēja savu darbu, pateicoties kuram Leiden banka kļuva pazīstama.

Bendžamins Franklins

1747. gadā amerikāņu politiķis, izgudrotājs un rakstnieks Bendžamins Franklins publicēja savu eseju "Eksperimenti un novērojumi ar elektrību". Tajā viņš iepazīstināja ar pirmo elektrības teoriju, kurā viņš to nosauca par nemateriālu šķidrumu vai šķidrumu.

Mūsdienu pasaulē uzvārds Franklins bieži tiek saistīts ar simts dolāru rēķinu, taču nevajadzētu aizmirst, ka viņš bija viens no sava laika lielākajiem izgudrotājiem. Viņa daudzo sasniegumu sarakstā ir:

1. Mūsdienās ir zināms elektrisko stāvokļu (-) un (+) apzīmējums.
2. Franklins pierādīja zibens elektrisko raksturu.
3. Viņš varēja nākt klajā un 1752. gadā iesniegt zibensnovediena projektu.
4. Viņam pieder ideja par elektromotoru. Šīs idejas iemiesojums bija riteņa, kas rotē elektrostatisko spēku ietekmē, demonstrēšana.

Viņa teorijas un daudzo izgudrojumu publicēšana dod Franklinam visas tiesības tikt uzskatītam par vienu no tiem, kas izgudroja elektrību.

No teorijas līdz eksaktajai zinātnei

Veiktie pētījumi un eksperimenti ļāva elektrības pētījumiem nonākt eksakto zinātņu kategorijā. Pirmais zinātnisko sasniegumu sērijā bija Kulona likuma atklājums.

Maksu mijiedarbības likums

Franču inženieris un fiziķis Čārlzs Augustīns de Kulons   1785. gadā viņš atklāja likumu, kas atspoguļoja mijiedarbību starp statiskajiem punktu lādiņiem. Kulons jau iepriekš bija izgudrojis vērpes svarus. Likuma parādīšanās notika, pateicoties Kulona eksperimentiem ar šīm svariem. Ar viņu palīdzību viņš izmērīja uzlādētu metāla bumbiņu mijiedarbības spēku.

Kulona likums bija pirmais pamatlikums, kas izskaidro elektromagnētiskās parādības, ar kurām sākās zinātne par elektromagnētismu. Par godu Kulonam 1881. gadā tika nosaukta elektriskā lādiņa vienība.

Akumulatora izgudrojums

  1791. gadā itāļu ārsts, fiziologs un fiziķis uzrakstīja traktātu par elektrības spēkiem muskuļu kustībā. Tajā viņš reģistrēja elektrisko impulsu klātbūtni dzīvnieku muskuļu audos. Un viņš arī atrada potenciālu atšķirību divu veidu metāla un elektrolīta mijiedarbībā.

Luigi Galvani atklājums tika izstrādāts itāļu ķīmiķa, fiziķa un fiziologa Alessandro Volta darbā. 1800. gadā viņš izgudroja “Voltaic pole” - nepārtrauktas strāvas avotu. Tas bija kaudze sudraba un cinka plākšņu, kuras atdalīja ar sāls šķīdumā samērcētiem papīra gabaliņiem. Volt pole kļuva par galvanisko elementu prototipu, kurā ķīmiskā enerģija tika pārveidota par elektrisko enerģiju.

1861. gadā viņa godam tika ieviests nosaukums "volt" - vienība sprieguma mērīšanai.

Galvani un Volta ir vieni no elektrisko parādību doktrīnas pamatlicējiem. Baterijas izgudrojums izraisīja strauju attīstību un sekojošu zinātnisko atklājumu pieaugumu. 18. gadsimta beigas un 19. gadsimta sākumu var raksturot kā laiku, kad tika izgudrota elektrība.

Strāvas jēdziena rašanās

1821. gadā franču matemātiķis, fiziķis un dabaszinātnieks Andre-Marie Ampere   savā traktātā viņš nodibināja savienojumu starp magnētiskām un elektriskām parādībām, kas nepastāv statiskajā elektrībā. Tādējādi viņš vispirms ieviesa "elektriskās strāvas" jēdzienu.

Ampere projektēja spoli ar vairākiem vara vadu pagriezieniem, ko var klasificēt kā elektromagnētiskā lauka pastiprinātāju. Šis izgudrojums izveidoja elektromagnētisko telegrāfu 19. gadsimta 30. gados.

Pateicoties Ampere pētījumiem, kļuva iespējama elektrotehnikas dzimšana. 1881. gadā viņa godā strāvas vienību sauca par “ampēru”, bet spēka mērīšanas instrumentus sauca par “ampērmetru”.

Elektriskās ķēdes likums

Fiziķis no plkst Vācija Georgs Saimons   1826. gadā viņš ieviesa likumu, kas pierādīja attiecības starp pretestību, spriegumu un strāvu ķēdē. Pateicoties Ohm, radās jauni nosacījumi:

• sprieguma kritums tīklā;
• vadītspēja;
• elektromotora spēks.

1960. gadā viņa vārdā tika nosaukta elektriskās pretestības vienība, un Ohms neapšaubāmi ir iekļauts to cilvēku sarakstā, kuri izgudroja elektrību.

  Angļu ķīmiķis un fiziķis Maikls Faraday   1831. gadā viņš atklāja elektromagnētisko indukciju, kas ir masveida elektroenerģijas ražošanas pamatā. Balstoties uz šo parādību, viņš izveido pirmo elektromotoru. 1834. gadā Faraday atklāja elektrolīzes likumus, kuru dēļ viņš secināja, ka atomus var uzskatīt par elektrisko spēku nesējiem. Elektrolīzes pētījumiem ir bijusi nozīmīga loma elektroniskās teorijas parādīšanā.

Faraday ir elektromagnētiskā lauka doktrīnas radītājs. Viņš spēja paredzēt elektromagnētisko viļņu klātbūtni.

Publisks pieteikums

Visi šie atklājumi nebūtu kļuvuši leģendāri bez praktiskas izmantošanas. Pirmais iespējamais pielietojums bija elektriskā gaisma, kas kļuva pieejama pēc kvēlspuldžu izgudrošanas 19. gadsimta 70. gados. Tās radītājs bija krievu elektrotehniķis Aleksandrs Nikolaevich Lodygin.

Pirmais lukturis bija slēgta stikla trauks, kurā atradās ogļu stienis. 1872. gadā tika iesniegts pieteikums par izgudrojumu, un 1874. gadā Lodygin tika piešķirts patents kvēlspuldzes izgudrošanai. Ja mēģināt atbildēt uz jautājumu, kurā gadā parādījās elektrība, tad šo gadu var uzskatīt par vienu no pareizajām atbildēm, jo \u200b\u200bspuldzes parādīšanās kļuva par acīmredzamu pieejamības pazīmi.

Elektroenerģijas parādīšanās Krievijā

  Būs interesanti uzzināt, kurā gadā elektrība parādījās Krievijā. Apgaismojums pirmo reizi parādījās 1879. gadā Sanktpēterburgā. Tad gaismas tika uzstādītas uz Liteiny Bridge. Tad 1883. gadā pie Policijas (tautas) tilta sāka darboties pirmā elektrostacija.

Apgaismojums pirmo reizi parādījās Maskavā 1881. gadā. Pirmā pilsētas elektrostacija tika uzsākta Maskavā 1888. gadā.

Par Krievijas energosistēmu dibināšanas dienu tiek uzskatīts 1886. gada 4. jūlijs, kad Aleksandrs III parakstīja “1886. gada elektriskā apgaismojuma biedrības” statūtus. To dibināja Kārlis Frīdrihs Siemens, kurš bija pasaules slavenā Siemens koncerna organizatora brālis.

Nav iespējams precīzi pateikt, kad elektrība parādījās pasaulē. Pārāk daudz laika izkliedētu notikumu, kas ir vienlīdz svarīgi. Tāpēc atbilžu var būt daudz, un visas tās būs pareizas.