Электричество. Электрический ток. Электростанции
Использование электричества стало уже настолько обыденной вещью, что никто уже и не замечает. Еще каких-нибудь 100-120 лет назад человечество не использовало этот «дар природы». Не будем рассматривать сейчас истоки возникновения электричества. Это тема отдельной статьи. Человек использует его, не задумываясь о его природе.
В самом деле, какое ему дело до общепринятых законов электрического тока? Оно есть — и все, чего еще? В основном электричество используют для освещения. Используют и различного рода электродвигатели для привода механизмов. Использование для отопления также широко развито. Существует великое множество электропечей.
Электроэнергия используются при необходимости обеспечения связи.
Радиоприем и телевидение также невозможны без него. Если в качестве радиоприемника можно использовать так называемый «детекторный» — он не требует для своей работы каких-либо источников электропитания, то радиопередатчик обязательно будет для своей работы использовать электропитание! Электричество широко используется во всех сферах жизни человека. И это в настоящее время наиболее экологически чистый источник энергии.
Батарейки
Широко применяемый сейчас мобильный телефон, по сути своей является радиостанцией с небольшой выходной мощностью. Для его питания используются аккумуляторные батареи.
Такая батарея способна накоплять определенную емкость заряда и затем отдавать его довольно длительное время. Если пользоваться мобильником не очень часто, то заряжать аккумулятор приходится раз в неделю.
Если пользуются смартфоном, — это такой тип карманного миникомпьютера, то срок использования заряда батарей довольно значительно сокращается.
В различного рода фонариках могут использоваться так называемые «сухие» элементы. Такой источник электроэнергии является одноразовым — при использовании всех возможностей его просто выбрасывают. Этот факт дает возможность выпускать довольно дешевые элементы питания. Из минусов — это засорение окружающей среды уже использованными. Обычно для производства сухого элемента используют цинк и соли марганца. Попав в почву, эти компоненты со временем могут нанести ей значительный вред.
Аккумуляторные батареи также используют для своей работы различные химические элементы, но срок их службы значительно больше, чем у элементов. Немаловажна в данном случае и цена. Аккумулятор стараются использовать «на всю катушку». То есть, до тех пор, пока он еще может выполнять свои функции.
Электростанции
В России наиболее распространены тепловые электростанции, или централи, сокращенно ТЭЦ. Эти электростанции используют для выработки электроэнергии энергию от сжигаемого углеводородного топлива.
Несмотря на невысокий коэффициент полезного действия такие источники энергии широко распространены. В качестве топлива в них может применяться практически любой источник тепла. Это может быть торф, уголь, нефтепродукты, а также газ.
Разогретая вода в виде пара под высоким давлением попадает на лопатки турбины и заставляет вращаться генератор, вырабатывающий электрический ток.
Самыми экологически чистыми считаются гидроэлектростанции. Такие станции используют для выработки электроэнергии струю воды, падающую с высоты. Вода попадает на лопатки турбины и заставляет ее раскручиваться. Вращение турбины передается на генератор, который и вырабатывает электричество. ГЭС имеют недостаток, который заключается в необходимости строительства плотины на реке для получения достаточного запаса воды. Такой запас обеспечивает бесперебойную работу ГЭС в течении всего времени
В степных районах для производства электроэнергии можно использовать так называемые ветрогенераторы. Такие электростанции используют энергию ветра. Эта энергия тоже достается практически бесплатно. Воздушные потоки постоянно перемещаются в атмосфере, создавая благоприятные условия для работы генератора.
К недостаткам следует отнести непостоянство скорости воздушного потока. В отдельные дни ветра может и не быть совсем, поэтому для обеспечения бесперебойной подачи электроэнергии используют аккумуляторные батареи.
Аккумулятор заряжается во время работы «ветряка» и способен отдавать накопленную энергию довольно длительный срок.
В южных районах, а летом и в средней полосе, можно использовать солнечные батареи. Современные разработки позволяют изготавливать их с КПД, достигающим двадцати процентов. Это довольно неплохой показатель, если учитывать, что солнечная энергия достается уже и вовсе бесплатно! В некоторых южных странах солнечные батареи являются чуть ли не единственным источником энергии.
Недостатки – это довольно высокая цена солнечных элементов и их избирательная способность преобразования только солнечной энергии. Также из недостатков следует выделить и довольно непродолжительный срок жизни фотоэлементов. Поток фотонов, попадая на такую батарею, способны вызвать довольно быстрое (10 лет) старение полупроводника, из которого изготовлены солнечные элементы.
При отсутствии солнца и в ночное время пользуются энергией, накопленной в аккумуляторах. Либо включают альтернативные источники — типа дизель/бензиновых генераторов. Такие генераторы представляют собой двигатель внутреннего сгорания то ли дизельный, то ли бензиновый, объединенный с генератором. По сути своей – это также теплоэлектростанция, но в миниатюре. Использование в качестве топлива бензина, либо дизельного топлива значительно удорожает производство электроэнергии, поэтому такие источники используются в так называемом «буферном» режиме, для непродолжительной работы
И, наконец, очень высокоэффективные источники тока — это атомные электростанции (АЭС). В качестве источника тепла в них используют энергию, полученную при делении атома тяжелого элемента. Чаще всего в качестве топлива используется изотоп урана. Но беда в том, что его залежей очень мало. По подсчетам экспертов этих запасов хватит лет на тридцать. Да и залежи сконцентрированы очень неравномерно.
Тепловая энергия, высвобождаемая при делении ядра урана, обладает огромной мощностью. Период полураспада урана — срок очень длительный, но под действием нейтронов реакция происходит стремительно. Поэтому приходится регулировать ее графитовыми стержнями. Как и любой ранее рассмотренный источник энергии, АЭС имеет свои недостатки. Основной недостаток заключается в очень высоком риске заражения окружающей среды радиоактивными отходами.
Небольшие атомные электростанции используют в подводных лодках и атомных ледоколах. В малых электростанциях легче обеспечить безопасный уровень радиации путем использования высокоэффективной защиты. Традиционно считается, что свинец способен ослаблять радиоактивный поток. Применение вместо свинца, например, вольфрама способно еще больше защитить обслуживающий персонал от риска заражения радиоактивным излучением.
В каждом конкретном случае при выборе источника электроэнергии приходится учитывать ряд факторов, применительно к местным условиям.
Однако есть и еще один не каждому известный тип получения электроэнергии при помощи изотопа урана. Там нет турбины, нет генератора. Там имеется термопара. Применяется в космосе, Изотоп нагревает один провод, а наружный провод охлаждается в холодном пространстве. В месте соединения возникает ток. Такой источник электроэнергии обеспечивает работу марсохода Кьюриосити.
При передаче электрического тока к потребителям следует учитывать падение напряжения на проводниках. Для уменьшения данного явления стараются использовать проводники большого сечения. Проводник имеет свое собственное удельное сопротивление, которое зависит от материала и толщины
Более толстый проводник, например, из меди способен пропустить и больший ток, чем проводник аналогичного сечения из алюминия. Не на много, но больше. В то же время стоимость медного проводника значительно выше стоимости алюминиевого. Исходя из этих соображений, выбирают тип и толщину проводника в линиях электропередач.
Для транспортировки на большие расстояния как нельзя лучше подходит алюминий. А вот для разводки по помещениям конечно медь. И дело не в удельном сопротивлении, а в том, что при разводке непременные разветвления. А это соединения проводов.
И если медный провод десятками лет держит соединение, то алюминиевый периодически надо поджимать.
Для уменьшения падения тока на проводах линии при транспортировке его приходится повышать в разы. Сколько этих раз — это зависит от цели транспортировки. Для этого используют повышающие и понижающие трансформаторы. Следует иметь в виду что трансформировать можно только переменный по направлению ток.
Постоянный ток перед трансформацией следует преобразовать в переменный. Объясняется это тем, что на вторичной обмотке трансформатора индуцировать ток может только переменное магнитное поле. Вот почему так привычно встречать надписи с указанием напряжения и обязательно частоты в 50 герц. Постоянный за направлением ток частоты не имеет, там заряды идут потоком, как вода по трубе.
На постсоветском пространстве существует стандарт 380/220 вольт 50 герц. В некоторых странах зарубежья используют частоту питающей сети 60 герц и другие напряжения 120 и даже 240 вольт. Сети с разными напряжениями и частотой уже нельзя объединить между собой без существенных потерь. Почему появились именно эти стандарты – сейчас трудно сказать. Честно говоря, скорее всего никто и не задумывался об этом всерьез.
Электричество
Ток — проще всего объяснить, что такое ток можно благодаря теории, которая гласит, что самой маленькой частичкой любого материала является атом. Атом состоит из ядра и электронов, которые крутятся вокруг. Частицы с положительным зарядом называются протоны, нейтроны электро-нейтральны, поскольку у них нет заряда. Электроны — это отрицательные частички. Сумма протонов равна сумме электронов. Из этого следует что атом электро-нейтральный.
Хотя если электрон отсоединяется или присоединяется еще один или несколько электронов — это будет уже не атом, а ион. Ионы по заряду бывают как положительные и отрицательные. Положительным он является, когда электрон отсоединяется, отрицательным является, когда электрон присоединяется.
Один из главных законов про электричество гласит, что разно заряженные частицы будут притягиваться, а частицы, имеющие одинаковый заряд отталкиваться. Область где заряды взаимодействуют друг с другом называется электрическим полем. Хотя на самом деле электрическое поле невозможно увидеть, обычно его обозначают линией. А эти линии носят название: силовые линии.
Похожие темы:
Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/raschjoty/elektrichestvo/
Как электричество вошло в нашу жизнь
Электричество как явление природы известно очень давно. Еще в VII веке до нашей эры древние греки знали об одном любопытном свойстве янтаря: если его потереть о шерсть, то он будет притягивать мелкие предметы. Слово янтарь по-гречески звучит, как «электрон», и хотя греки не знали о причинах такого явления, они подарили миру его название — электричество.
1745. Электрометр
Ещё многие столетия такие рукотворные проявления электричества были чем-то вроде забавы, и только в Средние века учёные начали его изучать. В 1745 году российский естествоиспытатель Михаил Ломоносов для изучения атмосферного электричества сконструировал один из первых приборов, измеряющих электрический заряд.
1785. Закон Кулона
А в 1785 году французский учёный Шарль Кулон открыл закон, описывающий взаимодействие электрически заряженных тел (их притяжение и отталкивание). Этот закон с тех пор называется «законом Кулона», а единица электрического заряда — кулон.
Считается, что после открытия этого закона, электрические явления из категории наблюдений и испытаний стали относиться к категории точной науки. Простыми словами, Кулон опытным путём определил, что чем больше заряды, тем сильнее их притяжение, и чем больше расстояние между ними, тем эта сила меньше.
Причём сила уменьшается пропорционально квадрату расстояния между ними.
Для этого Кулон изобрёл крутильные весы, в котором подвешивалась на шёлковой нити палочка с металлическим шариком с одной стороны и противовесом с другой.
При воздействии на шарик другим заряженным шариком палочка отклонялась от начального состояния и нитка закручивалась. Это отклонение можно было измерить движением стрелки на другом конце шёлковой нити.
Считается, что после открытия этого закона, электрические явления из категории наблюдений и испытаний стали относиться к категории точной науки.
1800. Батарейка Вольта
Уже в 1800 году итальянский физик Алессандро Вольта изобрёл химический источник тока (фактически, мощную батарейку). Учёный фактически опустил в кислоту медную и цинковую пластинки, соединённые проволокой.
При этом цинковая пластина начала растворяться, а около медной появились пузыри газа. Это означало, что по проволоке протекал ток. Это изобретение дало учёным достаточно сильный, надёжный источник тока и позволило продвинуть изучение электрических явлений.
Имя изобретателя увековечено в названии единицы электрического напряжения — вольт.
1821
В 1821 году французский физик Андре-Мари Ампер обнаружил, что если по проводу течёт электроток, то возле него образуется магнитное поле, тем самым он установил связь между электрическими и магнитными явлениями. Ампер впервые ввел понятие электрического тока, и теперь единица измерения силы тока стала называться ампер.
Эстафету исследований продолжил английский физик Майкл Фарадей. В том же 1821 году учёный создал простейший электродвигатель, преобразующий электрический ток в механическое движение.
1831. Электромагнитная индукция
А в 1831 году Фарадей сформулировал и описал явление электромагнитной индукции. Упрощённо это означает следующее: при движении в магнитном поле проводника (например, медного провода) возникает электрический ток.
И вот теперь стало возможным создание полноценных электрогенераторов, превращающих механическое движение в электрический ток. Это было прорывом в развитии электротехники: появилась возможность получать электрический ток из механического движения, например, вращения турбины паровой машины. Практически открылись двери для развития электроэнергетики.
1872. Лампочка Ладыгина
С этого времени началось непрерывное улучшение электродвигателей и генераторов электрического тока, начали создаваться приборы, использующие электричество. К примеру, в 1872 году российский инженер Михаил Лодыгин так усовершенствовал лампочку накаливания, что его конструкция практически не меняется до сих пор.
1897. Электрон
И что самое интересное, после всех этих открытий только в 1897 году английский физик Джозеф Томсон открыл электрон как элементарную частицу, движение которой образует электрический ток.
Источник: https://oyla.xyz/article/kak-elektricestvo-voslo-v-nasu-zizn
Природа тока в металлах
Нам известно, что атомы вещества состоят из ядер и вращающихся вокруг них электронов. Электроны притягиваются ядрами, и чтобы их «оторвать», требуется приложить некоторое усилие. В таком случае мы будем иметь положительно заряженное ядро и отрицательно заряженные электроны.
Получается, что чтобы в проводнике появился электрический ток, надо вырвать множество электронов из оков атомов и сопровождать их на всем пути действия тока, чтобы их не захватили новые атомы. Очевидно, что для этого потребуется довольно приличная сила.
Однако, при возникновении электрического поля, ток начинает бежать в металлических проводниках без всякого усилия.
Как же это получается? Какова природа электрического тока в металлах, что они могут беспрепятственно проводить ток практически без потерь?
Дело в том, что в металлах структура строения вещества такова, что частицы расположены в кристаллических решетках, образованных положительными ионами, то есть ядрами атомов. А отрицательные ионы, то есть электроны, свободно перемещаются между ядрами, не будучи связанными с ними. Заряд всех электронов в спокойном состоянии компенсирует положительный заряд ядер. Когда возникает действующее на электроны электрическое поле, они начинают двигаться в одном направлении по всей длине проводника.
Так образуется электрический ток в металлах. Скорость движения каждого конкретного электрона невелика – около нескольких миллиметров в секунду. Но скорость распространения электрического поля равна скорости света, около 300 000 км/с. Электрическое поле приводит в движение все электроны на своем пути, и ток распространяется в металлических проводах со скоростью света.
Действие электрического тока
С какой бы скоростью ни двигались электроны в металле, мы не можем увидеть это воочию – они слишком малы. Судить о наличии в проводнике тока, мы можем лишь по производимому им действию. Действие электрического тока может быть очень разнообразным. Тепловое действие тока проявляется в нагревании проводника. Это действие широко используется в электронагревательных приборах: чайниках, обогревателях, фенах.
Еще ток обладает химическим действием. В некоторых растворах при воздействии электрическим током выделяются различные вещества. Так добывают чистые вещества из солей и щелочей. Ток обладает также и магнитным действием. Причем магнитное действие тока проявляется всегда и в любых проводниках.
Заключается магнитное действие тока в том, что вокруг проводника с током образуется магнитное поле. Это поле можно уловить и измерить. Для использования магнитного действия тока сооружают спиральные обмотки из изолированных проводов и пропускают по ним ток.
Таким образом, концентрируют и усиливают магнитное действие тока и создают электромагниты.
Электричество и магнетизм вообще неразрывно связаны друг с другом. Самый простой пример: притягивание наэлектризованной расческой волос – есть не что иное, как магнитное действие электрического заряда. Человек очень активно использует магнитные свойства тока.
От выработки электроэнергии, в которой преобразуют механическую энергию в электрическую с помощью магнитов, до конкретных электроприборов, производящих обратное преобразование электричества в механическую работу – везде используется магнитное действие тока.
Направление тока
За направление электрического тока в цепи принято направление движения положительных зарядов. А так как мы знаем, что двигается не положительный, а отрицательный заряд – электроны, то соответственно направление тока – это направление, в котором двигались бы положительные заряды, если бы они перемещались. Это направление, противоположное движению электронов.
Почему приняли такое направление? Дело в том, что когда-то не знали, за счет чего в реальности передается электрический заряд, но электричество использовали, и надо было создавать правила и законы для расчетов. И условно приняли за направление тока направление движения положительных зарядов. А когда разобрались, уже никто не стал переписывать заново законы и правила. Поэтому так и осталось. А куда конкретно двигаются электроны, учитывают в случае необходимости.
Нужна помощь в учебе?
Предыдущая тема: Электрическая цепь и составные её части
Следующая тема: Сила тока: природа, формула, измерение амперметром
Источник: http://www.nado5.ru/e-book/tok-v-metallakh-deistviya-toka-napravlenie-toka
Электрические вводы
Коаксиальные вводы — это комбинация двух концентрично расположенных и разделенных изоляционным материалом проводников. Внутренний проводник проводит ток, цилиндрический внешний проводник окружает внутренний и, как правило, заземлён (на потенциал «массы»). Внешний проводник защищает внутренний проводник также от внешних электромагнитных помех (так наз.»заземляющий проводник“).
Для некоторых коаксиальных вводов наша компания предлагает варианты с внешним проводником без заземления и/или со скоррректированным импендансом 50 Ом. Коаксиальные вводы многофункциональны и применяются прежде всего для передачи высокочастотных сигналов 10 GHz и более.
Мы предлагаем коаксиальные вводы в стандартных вариантах субминиатюрного (SMA), миниатюрного (BNC, MHV, SHV), а также среднего (N, HN) типов для диапазона напряжений от 500 V до 20 kV.
Для большинства вводов существуют двусторонние разъёмные варианты , в том числен и штекеры для вакуума.
SMA-субминиатюрный, тип A
имеют винтовое соединение миниатюрного размера. Кроме стандартных видов Вы можете заказать модели со скоррректированным импендансом (50 Ом), которые Вы можете использовать для передачи высокочастотных сигналов в 10 GHz и более. Мы имеем в наличии SMA-вводы с одно- или двусторонним разъёмом.
Тип N
вводы этого типа — самые распространённые вводы среднего размера для напряжения до 1,5 kV. Винтовое соединение обеспечивает защиту от помех, ударов и колебаний. Вводы со скоррректированным импендансом (50 Ом) подходят для передачи высоковольтных сигналов частотой до 6 GHz. Мы предлагаем Typ-N-вводы с одно- или двусторонним разъёмом.
Тип HN
эти вводы похожи на Typ-N-вводы, но применяются при более высоком напряжении до 7 kV и идеально подходят для передачи высокочастотных сигналов или импульсов с возрастающей скоростью передачи данных.
BNC
самые распространённые вводы миниатюрной формы для передачи напряжения до 500 V DC. Они снабжены байонетными соединениями, позволяющими производить быстрый разъем и подключение. Мы имеем также в наличии модели со скоррректированным импендансом (50 Ом) для передачи высокочастотных сигналов . Вводы с одно- или двусторонним разъёмом можно заказать с заземлённым или свободным от потенциала внешним проводником.
MHV (Miniatur High Voltage)
эти вводы — также известны под названием высоковольтных BNC-вводов и используются при высоком напряжении от 500 V до 5 kV DC. Имеются модели с одно-или двусторонним разъёмом , а также с заземлённым или свободным от потенциала внешним проводником.
SHV (Safe High Voltage)
вводы, обладающие по сравнению с MHV-вводами улучшенным соединением, но внешне очень похожи на BNC-тип. Внешний проводник (масса) удерживается с помощью среднего контактного кольца. Центральный контакт углублён для уменьшения риска удара, возможного во время разъединения. Мы имеем в наличии модели для DC-напряжения от 5 kV до 20 kV.
Источник: https://www.vacom.de/ru/produkty/vakuumnye-bolty/bolty-so-specialnymi-pokrytijami/469-ru/produkty/jelektricheskie-vvody
Шесть опасностей электричества | Статьи ЭлектроМИР
7 Декабря 2018
Причина: замыкание между оголенными жилами проводников или кабелей электросети. В результате появляются токи, которые могут достигать сотен и даже тысяч ампер.
Опасность: выход из строя или разрушение элементов сети, что может привести к пожару.
2. Перегрузка электрической сети
Причина: ток превышает уровень, допустимый для элементов электросети. Представьте: в доме не хватает розеток, и вы подключаете к одной из них удлинитель. Розетка не способна справиться с нагрузкой и в результате – нагревается и/или воспламеняется.
Опасность: эта авария более длительная, чем короткое замыкание. Она может привести к нагреву электрических конструкций и в конце концов – к пожару.
Использовать автоматические выключатели.
Их защитные свойства часто сочетаются с дополнительными функциями. Например, посредством автоматических выключателях серии Acti 9 компании Schneider Electric можно с помощью дополнительных контактов контролировать состояние «включено/отключено» и своевременно обнаруживать момент аварийного отключения.
3. Поражение электрическим током
Причина: опасный потенциал попадает на корпус устройства в результате повреждения. Представьте: стиральная машина бьёт вас током при прикосновении – в изоляции провода внутри неё появилась трещина, и небольшой электрический ток «утекает» на металлический корпус.
Опасность: смертельная угроза человеческой жизни.
Использовать автоматические выключатели.
Использовать устройства защитного отключения или УЗО с установкой срабатывания 10 или 30 мА.
УЗО – это, по сути, выключатель, который сравнивает ток на входе и выходе одной электрической цепи. Если разница между ними превышает заданное значение, УЗО отключается и «выключает» электричество.
4. Пожар
Причина: «утечка» тока около 300 мА, которая может спровоцировать возгорание.
Опасность: смертельная угроза человеческой жизни.
Использовать противопожарные УЗО – устройства с установкой срабатывания 100 и 300 мА. Они устанавливаются в начале электрической цепи и дополняют защиту от токов короткого замыкания и перегрузки, а также защиту от поражения током. Использовать их для защиты от поражения током нельзя.
5. Повышение напряжения выше допустимых значений
Причина: обрыв нулевого проводника, в результате чего фазное напряжение, используемое в электросети, может достигнуть 380 В.
Опасность: техника оказывается под напряжением, на которое не рассчитана, поэтому она может выйти из строя или воспламениться и стать причиной пожара.
Использовать реле напряжения.
Устройство устанавливается в щите и контролирует напряжение в сети. Как только оно превышает заданный порог, реле отключает участок сети, но само при этом остается включенным. Когда ситуация стабилизируется, реле напряжения снова включает питание, так что техника не пострадает.
Причина: Во время грозы разряд молнии распространяет вокруг себя электромагнитные колебания, которые наводят напряжение в проводниках воздушной линии электропередач. Далее по проводам напряжение попадает в сеть дома.
Опасность: В сети на тысячные доли секунды появляется напряжение, которое может достигать нескольких тысяч вольт. Это становится либо причиной сбоя в работе подключённой техники, либо выводит её из строя.
Устанавливать в электрическом щите устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), их еще называют ограничители перенапряжений (ОПН).
Они ограничивают импульс перенапряжения до безопасных значений и защищают оборудование. Современные УЗИП помогают даже в том случае, если разряд молнии ударит прямо в провод линии электропередач. Такие устройства есть в линейке УЗИП Acti 9 компании Schneider Electric.
Грамотно подобранные и качественные защитные устройства избавят вас от неприятностей, связанных с электричеством, сделают ваш дом безопасным и комфортным.
Источник: https://rubilnik.ru/info/articles/shest_opasnostey_elektrichestva/
Исторические факты: кто из физиков и в каком году изобрёл электричество, первые опыты и современные разработки
Современный мир невозможен без электричества. Сейчас никто и не задумывается о технологии его производства, а в древние времена даже не знали такого слова. Но пытливые умы находились и тогда. В 700-м году до нашей эры наблюдательный греческий философ Фалес заметил, что янтарь начинал притягивать лёгкие предметы, когда происходило трение с шерстью. На этом знания приостановились.
Дальнейшее развитие знаний
Только по прошествии многих столетий эта отрасль знаний получила дальнейшее развитие.
Английский физик и по совместительству врач при королевском дворе Уильям Гильберт, окончивший лучшие ВУЗы Оксфорда и Кембриджа, стал основоположником науки об электричестве.
Он изобрёл первый прообраз электроскопа под названием версор и с его помощью выяснил, что не только янтарь, но и другие камни имеют свойства притягивать мелкие предметы (соломинки). Среди «электрических» минералов:
- алмаз;
- аметист;
- стекло;
- опал;
- карборунд;
- сланцы;
- сапфир;
- янтарь.
С помощью аппарата учёный смог сделать несколько интересных открытий. Среди них: серьёзное влияние пламени на электрические свойства тел, которые были приобретены при трении. А ещё Гильберт высказал предположение, что гром и молния — явления электрической природы.
Само понятие «электричество» впервые прозвучало в XVI веке. В 1663 году бургомистром Магдебурга по имени Отто фон Герике была создана специальная машина для исследования. С её помощью можно было наблюдать эффект притяжения и отталкивания.
Первые опыты с электричеством
В 1729 году в Англии был проведён первый опыт передачи электричества на небольшое расстояние учёным Стивеном Греем. Но в процессе было определено, что не все тела могут передавать электричество. Через 4 года после первых серьёзных исследований учёный из Франции Шарль Дюфе выявил, что существует два типа заряда электричества: стеклянного и смоляного в зависимости от материала, используемого для трения.
В середине XVII века в Голландии Питер ван Мушенбрук создаёт конденсатор под названием «Лейденская банка». Немного времени спустя появляется теория Бенджамина Франклина и проводятся первые исследования, которые опытным путём подтверждают теорию. Проведённые исследования стали основой для создания громоотвода.
После этого была открыта новая наука, которую начинают изучать. А в 1791 году выпускается «Трактат о силе электричества при движении мышц» автором Гальвани.
В 1800 году итальянский изобретатель Вольта стал тем, кто создал новый источник тока под названием Гальванический элемент.
Этот аппарата представляет собой объект в виде столба из цинковых и серебряных колец, разделённых бумажками, смоченными в солёной воде. Через пару лет русский изобретатель Василий Петров открывает «Вольтову дугу».
Примерно в том же десятилетии физик Жан Антуан Нолле изобрёл первый электроскоп, зарегистрировавший более быстрое «стекание» электричества с тел острой формы и сформировал теорию о влиянии тока на живые организмы.
Этот эффект стал основой изобретения медицинского электрокардиографа. С 1809 году началась новая эпоха в области электричества, когда англичанин Деларю изобрёл лампу накаливания.
Уже через 100 лет появились современные лампочки с вольфрамовой спиралью и заполнением инертным газом. Их разработчиком стал Ирвинг Ленгмюр.
Сложные исследования и великие открытия
В начале XVIII века Майкл Фарадей написал трактат об электромагнитном поле.
Электромагнитное взаимодействие было обнаружено при проведении опытов датским учёным Эрстедом в 1820 году, а уже через год физик Ампер связывает электричество и магнетизм в своей теории. Эти исследования стали основой для появления современной науки — электротехники.
В 1826 году Георг Симон Ом на основании проведённых опытов смог сформулировать основной закон электрической цепи и ввёл новые термины электротехники:
- «проводимость»;
- «электродвижущая сила»;
- «падение напряжения в цепи».
Последователем Эрстеда стал Андре-Мари Ампер, который сформулировал правило определения направления тока на магнитную стрелку. Эта закономерность получила множество названий, одно из которых «правило правой руки». Именно он изобрёл усилитель электромагнитного поля — многовитковые катушки, состоящие из медного провода с установленными сердечниками из мягкого железа. На основании этой разработки в 1829 году был изобретён электромагнитный телеграф.
Новый виток исследований
Когда известный английский учёный в области физики Майкл Фарадей ознакомился с работой Х. Эрстеда, он провёл исследования в области взаимосвязи электромагнитных и электрических явлений и обнаружил, что магнит вращается вокруг проводника тока и, наоборот, проводник — вокруг магнита.
После этих опытов учёный ещё 10 лет пытался трансформировать магнетизм в электрический ток, а в результате открыл электромагнитную индукцию и основы теории электромагнитного поля, а также помог сформировать основу для появления новой отрасли науки — радиотехники. В 20 годы прошлого столетия, когда на территории СССР была начата организация масштабная электрификация, появился термин «лампочка Ильича».
Так как многие разработки проводились параллельно в разных странах, историки спорят о том, кто изобрёл электричество первым. В развитие науки об электричестве вложили свои силы и знания многие учёные-изобретатели: Ампер и Ленц, Джоуль и Ом. Благодаря таким усилиям современный человек не испытывает проблем с организацией подачи электричества в свои дома и другие помещения.
Источник: https://elektro.guru/osnovy-elektrotehniki/kto-i-kogda-izobrel-elektrichestvo.html
