Elus kaasaegne inimene Elekter mängib suurt rolli. Paljud inimesed ei mõista siiani, kuidas inimesed kunagi ilma elektrita elasid. Meie majades on valgust, kõike Seadmed, telefonist arvutisse, töötab alates elektriline pinge. Kõik ei tea, kes elektri leiutas ja mis aastal see juhtus. Ja samal ajal tähistas see avastus uue perioodi algust inimkonna ajaloos.

Teel elektri tuleku poole

Vana-Kreeka filosoof Thales, kes elas 7. sajandil eKr, leidis, et kui hõõruda merevaigu villa peale, hakkab kivi sind köitma. väikesed esemed. Alles palju aastaid hiljem, 1600. Inglise füüsik William Gilbert võttis kasutusele termini "elekter". Sellest hetkest alates hakkasid teadlased sellele tähelepanu pöörama ja selles valdkonnas uuringuid läbi viima. 1729. aastal tõestas Stephen Gray, et elektrit saab edastada ka kaugelt. Oluline samm tehti pärast seda, kui prantsuse teadlane Charles Dufay avastas, nagu ta uskus, kahte tüüpi elektri olemasolu: vaik ja klaas.

Esimene, kes püüdis selgitada, mis on elekter, oli Benjamin Franklin, kelle portree on nüüd sajadollarilisel rahatähel. Ta uskus, et kõigil looduses leiduvatel ainetel on "eriline vedelik". 1785. aastal avastati Coulombi seadus. 1791. aastal uuris Itaalia teadlane Galvani loomade lihaste kokkutõmbeid. Ta avastas konnaga katseid tehes, et lihased on aju poolt pidevalt erutatud ja edastavad närviimpulsse.

Itaalia füüsik tegi 1800. aastal tohutu sammu elektri uurimise suunas Alessandro Volta, kes leiutas ja leiutas galvaanilise elemendi – allika alalisvool. 1831. aastal leiutas inglane Michael Faraday elektrigeneraatori, mis töötas elektromagnetilise induktsiooni baasil.

Silmapaistev teadlane ja leiutaja Nikola Tesla andis tohutu panuse elektrienergia arendamisse. Ta lõi seadmed, mida kasutatakse siiani igapäevaelus. Üks tema tuntumaid töid on vahelduvvoolumootor, mille baasil loodi vahelduvvoolugeneraator. Samuti tegi ta töid magnetväljade valdkonnas. Nad lubasid elektrimootorites kasutada vahelduvvoolu.

Teine teadlane, kes aitas kaasa elektrienergia arendamisele, oli Georg Ohm, kes tuletas seaduse eksperimentaalselt elektriahel. Teine silmapaistev teadlane oli André-Marie Ampère. Ta leiutas võimendi disaini, mis koosnes keerdudega mähist.

Samuti oluline roll mängis elektri leiutamises:

• Pierre Curie.
• Ernest Rutherford.
• D. K. Maxwell.
• Heinrich Rudolf Hertz.

1870. aastatel Vene teadlane A. N. Lodygin leiutas hõõglambi. Ta, olles eelnevalt anumast õhu välja pumbanud, pani süsinikvarda hõõguma. Veidi hiljem tegi ta ettepaneku asendada süsinikvarras volframvardaga. Kuid teine ​​teadlane, ameeriklane Thomas Edison, suutis lambipirni masstootmisse panna. Alguses kasutas ta lambi hõõgniidina Hiina bambusest saadud söestunud laaste. Tema mudel osutus odavaks, kvaliteetseks ja võis suhteliselt vastu pidada pikka aega. Palju hiljem asendas Edison hõõgniidi volframiga.

Keegi ei tea, mis aastal elekter leiutati, kuid alates 19. sajandist sisenes see aktiivselt inimeste ellu. Alguses oli see ainult valgustus, siis elektrit hakati kasutama muudel elualadel (transport, infoedastus, kodumasinad).

Valgustuse kasutamine Venemaal

Püüdes välja selgitada, mis aastal Venemaal elekter ilmus, kalduvad teadlased seda uskuma et see juhtus 1879. aastal. Just siis valgustati Peterburis Liteiny sild. 30. jaanuaril 1880 loodi Venemaa Tehnika Seltsi juurde elektrotehnika osakond. aastal tegeles see selts elektrienergia arendamisega Vene impeerium. 1883. aastal leidis elektri ajaloos aset märkimisväärne sündmus – Aleksander III võimuletulekul valgustati Kreml. Tema dekreediga on see moodustatud eriline ühiskond, mis areneb koondplaan Peterburi ja Moskva elektrifitseerimise kohta.

Vahelduv- ja alalisvool

Kui elekter avastati, puhkes Thomas Edisoni ja Nikola Tesla vahel vaidlus selle üle, millist voolu kasutada põhivooluna, vahelduvat või otsest. Teadlaste vastasseis sai isegi hüüdnime "hoovuste sõda". Vahelduvvool võitis selle võitluse, kuna ta:

• kergesti edastatav pikkade vahemaade tagant;
• ei kanna kaugelt edastamisel suuri kadusid.

Peamised tarbimisvaldkonnad

IN Igapäevane elu Alalisvoolu kasutatakse üsna sageli. See toidab erinevaid kodumasinaid, generaatoreid ja laadimisseade. Tööstuses kasutatakse seda akudes ja mootorites. Mõnes riigis on sellega varustatud elektriliinid.

Vahelduvvool on võimeline teatud aja jooksul muutma suunda ja suurust. Seda kasutatakse sagedamini püsivalt. Meie kodudes on selle allikaks pistikupesad, kuhu on ühendatud erineva pingega kodumasinad. Vahelduvvoolu kasutatakse sageli tööstuses ja tänavavalgustuses.

Nüüd tuleb elekter meie kodudesse. tänu elektrijaamadele. Need on varustatud spetsiaalsete generaatoritega, mis töötavad energiaallikast. See energia on peamiselt soojusenergia, mis saadakse vee soojendamisel. Vee, õli, gaasi soojendamiseks, tuumakütus või kivisüsi. Vee soojendamisel tekkiv aur ajab tohutuid turbiinilabasid, mis omakorda käitavad generaatorit. Generaatori toiteks saate kasutada kõrgelt (kosest või tammidest) langeva vee energiat. Tuule- või päikeseenergiat kasutatakse harvem.

Seejärel kasutab generaator magneti, et tekitada vaskjuhtmete kaudu elektrilaengute voog. Voolu edastamiseks pikkadele vahemaadele on vaja pinget tõsta. Selle rolli jaoks kasutatakse pinge tõstmiseks ja langetamiseks trafot. Seejärel edastatakse elekter suure võimsusega kaablite kaudu kohta, kus seda kasutatakse. Kuid enne majja sisenemist on vaja pinget teise trafo abil vähendada. Nüüd on see kasutamiseks valmis.

Vestlust alustades elektri kohta looduses, välk on esimene asi, mis pähe tuleb, kuid see pole kaugeltki selle ainus allikas. Isegi meie kehal on elektrilaeng, mis eksisteerib inimese kudedes ja edastab närviimpulsse kogu kehas. Kuid mitte ainult inimesed ei sisalda elektrivoolu. Paljud elanikud veealune maailm on võimelised ka elektrit tootma, näiteks rai sisaldab 500 vatti laengut ja angerjas võib tekitada kuni 0,5 kilovolti pinget.

Kes leiutas elektri ja millal see juhtus? Hoolimata asjaolust, et elekter on meie ellu kindlalt sisenenud ja seda radikaalselt muutnud, on enamikul inimestel sellele küsimusele raske vastata.

Ja see pole üllatav, sest inimkond on tuhandeid aastaid liikunud elektri ajastu poole.

Valgus ja elektronid.

Elektrit nimetatakse tavaliselt nähtuste kogumiks, mis põhinevad väikeste laetud osakeste, mida nimetatakse elektrilaenguteks, liikumisel ja vastasmõjul.

Mõiste "elekter" ise pärineb Kreeka sõna"elektron", mis vene keelde tõlgituna tähendab "merevaigust".

Selline nimetus anti füüsikalisele nähtusele põhjusega, sest esimesed katsetused elektri tootmisel pärinevad juba ammustest aegadest, kui 7. sajandil. eKr e. Vana-Kreeka filosoof ja matemaatik Thales jõudis avastuseni, et villale hõõrutud merevaigutükk on võimeline meelitama paberit, sulgi ja muid väikese kaaluga esemeid.

Samal ajal üritati pärast hõõrutud sõrme klaasile toomist sädet saada. Kuid inimestele kättesaadavad teadmised nendes vanad ajad, ei olnud ilmselgelt piisav, et selgitada tekkivate füüsikaliste nähtuste päritolu.

Märkimisväärseid edusamme tehti elektri uurimisel pärast 2 aastatuhandet. 1600. aastal avaldas Briti kuninganna õukonnaarst William Gilbert traktaadi “Magnetitest, magnetkehadest ja suurest magnetist – Maast”, kus ta kasutas esimest korda ajaloos sõna “elekter”.

Inglise teadlane selgitas oma töös magnetil põhineva kompassi tööpõhimõtet ja kirjeldas katseid elektrifitseeritud objektidega. Gilbert jõudis järeldusele, et võime elektriseerida on iseloomulik erinevatele kehadele.

William Gilberti uurimistöö jätkajaks võib nimetada Saksa burgomast Otto von Guericket, kel 1663. aastal õnnestus leiutada esimene elektrostaatiline masin inimkonna ajaloos.

Sakslaste leiutis oli seade, mis koosnes suurest väävlipallist, mis oli kinnitatud raudteljele ja kinnitatud puidust statiivile.

Elektrilaengu saamiseks hõõruti palli kas riidetükiga või kätega pöörlemise ajal. See lihtne seade võimaldas mitte ainult kergeid objekte enda poole meelitada, vaid ka tõrjuda.

1729. aastal jätkas elektri uurimise katseid Inglismaa teadlane Stephen Gray. Ta suutis kindlaks teha, et metallid ja mõned muud tüüpi materjalid on võimelised edastama elektrivoolu vahemaa tagant. Neid hakati kutsuma dirigentideks.

Oma katsete käigus sai Gray teada, et looduses leidub aineid, mis ei ole võimelised elektrit edasi kandma. Nende hulka kuuluvad merevaik, klaas, väävel jne. Selliseid materjale nimetati hiljem isolaatoriteks.

4 aastat pärast Stephen Gray katseid avastas prantsuse füüsik Charles Dufay kahte tüüpi elektrilaengute (vaik ja klaas) olemasolu ja uuris nende omavahelist vastasmõju. Hiljem hakati Dufay kirjeldatud laenguid nimetama negatiivseteks ja positiivseteks.

Viimaste sajandite leiutised

18. sajandi keskpaik tähistas aktiivse elektriuuringute ajastu algust. 1745. aastal lõi Hollandi teadlane Pieter van Muschenbrouck elektrienergia salvestamise seadme, mida nimetatakse Leydeni purgiks.

Venemaal õppisid nad umbes samal perioodil aktiivselt elektrilised omadused Mihhail Lomonosov ja Georg Richman.

Esimene, kes proovib anda teaduslik seletus elekter, oli Ameerika poliitik ja teadlane Benjamin Franklin.

Tema teooria kohaselt on elekter immateriaalne vedelik, mis esineb kogu füüsikalises aines. Hõõrdeprotsessi käigus liigub osa sellest vedelikust ühest kehast teise, põhjustades seeläbi elektrilaengu.

Franklini muud saavutused on järgmised:

• negatiivse ja positiivse elektrilaengu mõiste kasutuselevõtt;
• esimese piksevarda leiutamine;
• tõend välgu elektrilise päritolu kohta.

1785. aastal sõnastas prantsuse füüsik Charles Coulomb seaduse, mis selgitab liikumatus olekus olevate inimeste vastastikust mõju. punktitasud.

Coulombi seadus sai Alguspunkt elektri kui täppisteadusliku mõiste uurimiseks.

Alates 19. sajandi algusest on maailmas tehtud palju avastusi, mis võimaldavad elektri omadusi paremini uurida.

1800. aastal leiutas Itaalia teadlane Alessandro Volta galvaanilise elemendi, mis oli esimene alalisvoolu allikas inimkonna ajaloos. Varsti pärast seda avastas ja kirjeldas vene füüsik Vassili Petrov gaasilahendust, mida nimetatakse voltkaareks.

20ndatel XIX sajandil Andre-Marie Ampere tutvustab füüsikas mõistet "elektrivool" ning sõnastab teooria magnetväljade ja elektriväljade vahelise seose kohta.

19. sajandi esimesel poolel tegid oma avastused füüsikud James Joule, Georg Ohm, Johann Gauss, Michael Faraday ja teised maailmakuulsad teadlased. Faraday vastutab eelkõige elektrolüüsi, elektromagnetilise induktsiooni ja elektrimootori leiutamise eest.

19. sajandi viimastel aastakümnetel avastasid füüsikud selle olemasolu elektromagnetlained, leiutage hõõglamp ja alustage edastamist elektrienergia pikki vahemaid. Sellest perioodist hakkab elekter aeglaselt, kuid kindlalt levima kogu planeedil.

Tema leiutist seostatakse maailma suurimate teadlaste nimedega, kellest igaüks tegi omal ajal kõik endast oleneva, et uurida elektri omadusi ning edastada oma teadmisi ja avastusi järgmistele põlvkondadele.

2002-04-26T16:35Z

2008-06-05T12:03Z

https://site/20020426/129934.html

https://cdn22.img..png

RIA uudised

https://cdn22.img..png

RIA uudised

https://cdn22.img..png

Elekter - suurim leiutis inimkond

4104

Vadim Pribytkov on teoreetiline füüsik ja Terra Incognita regulaarne kaastööline. ----Elektri põhiomadused ja seadused panid paika amatöörid. Elekter on aluseks moodne tehnoloogia. Inimkonna ajaloos pole tähtsamat avastust kui elekter. Võib öelda, et ka kosmos ja arvutiteadus on suured teadussaavutused. Aga ilma elektrita poleks ei ruumi ega arvuteid. Elekter on liikuvate laetud osakeste – elektronide voog, samuti kõik nähtused, mis on seotud laengu ümberpaigutamisega kehas. Kõige huvitavam elektri ajaloos on see, et selle põhiomadused ja seadused on kehtestatud väliste amatööride poolt. Kuid siiani on see otsustav hetk kuidagi kahe silma vahele jäänud. Juba iidsetel aegadel teati, et villaga hõõrutud merevaik omandab võime tõmmata ligi kergeid esemeid. Seda nähtust pole aga leitud tuhandeid aastaid. praktilise rakendamise ja edasine areng. Nad hõõrusid visalt merevaiku ja imetlesid seda...

Vadim Pribytkov on teoreetiline füüsik ja regulaarne Terra Incognita kaastööline.

Elektri põhiomadused ja seadused panid paika amatöörid.

Elekter on kaasaegse tehnoloogia alus. Inimkonna ajaloos pole tähtsamat avastust kui elekter. Võib öelda, et ka kosmos ja arvutiteadus on suured teadussaavutused. Aga ilma elektrita poleks ei ruumi ega arvuteid.

Elekter on liikuvate laetud osakeste – elektronide voog, samuti kõik nähtused, mis on seotud laengu ümberpaigutamisega kehas. Kõige huvitavam elektri ajaloos on see, et selle põhiomadused ja seadused on kehtestatud väliste amatööride poolt. Kuid siiani on see otsustav hetk kuidagi kahe silma vahele jäänud.

Juba iidsetel aegadel teati, et villaga hõõrutud merevaik omandab võime tõmmata ligi kergeid esemeid. See nähtus pole aga tuhandeid aastaid leidnud praktilist rakendust ega edasiarendust.

Püsivalt hõõruti merevaiku, imetleti seda, tehti sellest erinevaid kaunistusi ja sellega asi lõppes.

1600. aastal ilmus Londonis inglise arsti W. Gilberti raamat, milles ta näitas esimesena, et ka paljudel teistel kehadel, sealhulgas klaasil, on merevaigu omadus pärast hõõrdumist kergeid esemeid ligi tõmmata. Samuti märkas ta, et õhuniiskus takistab seda nähtust oluliselt.

Hilberti ekslik kontseptsioon.

Gilbert oli aga esimene, kes tegi ekslikult kindlaks eristava piiri elektriliste ja magnetiliste nähtuste vahel, kuigi tegelikkuses tekitavad need nähtused samad elektrilised osakesed ning elektri- ja magnetnähtuste vahel puudub joon. Sellel ekslikul kontseptsioonil olid kaugeleulatuvad tagajärjed ja see ajas probleemi olemuse pikaks ajaks segadusse.

Gilbert avastas ka, et magnet kaotab magnetilised omadused kuumutamisel ja taastab need jahutamisel. Ta kasutas püsimagnetite toime tugevdamiseks pehmet rauast kinnitust ja oli esimene, kes pidas Maad magnetiks. Juba sellest lühikesest loetelust on selge, et arst Gilbert tegi kõige olulisemad avastused.

Kõige hämmastavam selle analüüsi juures on see, et enne Gilbertit, iidsetest kreeklastest, kes määras kindlaks merevaigu omadused, ja hiinlasi, kes kasutasid kompassi, polnud kedagi, kes selliseid järeldusi teeks ja vaatlusi sellisel viisil süstematiseeriks.

O. Henrique kaastöö teadusesse.

Seejärel arenesid sündmused ebatavaliselt aeglaselt. Möödus 71 aastat, enne kui järgmise sammu tegi Saksa burgomeister O. Guericke 1671. aastal. Tema panus elektrienergiasse oli tohutu.

Guericke kehtestas kahe elektrifitseeritud keha vastastikuse tõrjumise (Hilbert uskus, et on ainult külgetõmme), elektri ülekandmist ühelt kehalt teisele juhi abil, elektrifitseerimist elektrifitseeritud keha mõjul laenguta kehale lähenemisel ja mis kõige tähtsam. , peamine on esimene ehitas hõõrdumisel põhineva elektrimasina. Need.

ta lõi kõik võimalused elektrinähtuste olemuse edasiseks mõistmiseks.

Elektri arendamisse ei aidanud kaasa mitte ainult füüsikud.

Prantsuse teadlase C. Dufayni möödus 1735-37 veel 60 aastat. ja Ameerika poliitik B. Franklin 1747-54.

kindlaks, et elektrilaenguid on kahte tüüpi. Ja lõpuks, 1785. aastal kujundas Prantsuse suurtükiväeohvitser Ch Coulomb laengute koosmõju seaduse.

Samuti on vaja välja tuua Itaalia arsti L. Galvani tööd. Suurepärane väärtus A. Voltal oli töö luua võimas alalisvooluallikas "voltaic kolonni" kujul.

Oluline panus elektrialaste teadmistesse sündis 1820. aastal, kui Taani füüsikaprofessor H. Oersted avastas voolu juhtiva juhi mõju magnetnõelale. Peaaegu samaaegselt avastas ja uuris A. Ampere hoovuste vastastikmõju, millel on äärmiselt oluline rakenduslik tähendus.

Suure panuse elektriteaduse uurimisse andsid ka aristokraat G. Cavendish, abt D. Priestley ja kooliõpetaja G. Ohm. Kõigi nende uuringute põhjal avastas õpipoiss M. Faraday 1831. aastal elektromagnetilise induktsiooni, mis on tegelikult üks voolude vastasmõju vorme.

Miks inimesed ei teadnud tuhandeid aastaid elektrist midagi? Miks osalesid selles protsessis erinevad elanikkonnarühmad? Seoses kapitalismi arenguga toimus üldine majanduse tõus, murdusid keskaegsed kasti- ja klassieelarvamused ning piirangud, tõusis elanikkonna üldine kultuuriline ja haridustase. Kuid ka siis ei läinud see raskusteta. Näiteks Faraday, Ohm ja hulk teisi andekaid uurijaid pidid pidama ägedaid lahinguid oma teoreetiliste vastaste ja vastastega. Kuid lõpuks siiski avaldati nende ideed ja vaated ning leidsid tunnustust.

Sellest kõigest võime teha huvitavaid järeldusi: teaduslikke avastusi ei tee mitte ainult akadeemikud, vaid ka teadussõbrad.

Kui tahame, et meie teadus oleks esirinnas, siis peame meeles pidama ja arvestama selle kujunemislugu, võitlema kasteismi ja ühekülgsete vaadete monopoliga, looma võrdsed tingimused kõigile andekatele teadlastele, olenemata nende teaduslikust staatusest.

Seetõttu on aeg avada meie lehed teadusajakirjad kooliõpetajatele, suurtükiväeohvitseridele, abtidele, arstidele, aristokraatidele ja praktikantidele, et ka nemad saaksid aktiivselt osaleda teaduslik loovus. Nüüd on nad sellest võimalusest ilma jäetud.

Elekter on äärmiselt kasulik energiavorm. See muundatakse kergesti muudeks vormideks, näiteks valguseks või soojuseks. Seda saab hõlpsasti juhtmete kaudu edastada. Sõna elekter tuleneb kreekakeelsest sõnast elektron, merevaik. Hõõrumisel omandab merevaik elektrilaengu ja hakkab paberitükke ligi tõmbama. Staatiline elekter on tuntud juba iidsetest aegadest, kuid alles 200 aastat tagasi õppisid inimesed elektrivoolu looma. Elekter toob meile soojust ja valgust, see toidab mitmesuguseid masinaid, sealhulgas arvuteid ja kalkulaatoreid.

Mis on elekter

Elekter eksisteerib tänu osakestele, millel on elektrilaeng. Igas aines on laenguid - aatomituumadel on ju positiivne laeng ja nende ümber tiirlevad negatiivselt laetud elektronid (vt artiklit ““). Tavaliselt on aatom elektriliselt neutraalne, kuid kui ta loovutab oma elektronid teistele aatomitele, saab see positiivselt laetud ja aatom, mis saab lisaelektrone, on negatiivselt laetud. saate anda mõnele objektile elektrilaengu, nn staatiline elekter. Kui hõõrud õhupall villase hüppaja kohta kandub osa elektrone hüppajalt pallile ja see saab positiivse laengu. Hüppaja on nüüd positiivselt laetud ja pall kleepub selle külge, kuna vastupidised laengud tõmbavad üksteist. Laetud kehade vahel toimivad elektrijõud ja vastupidise (positiivse ja negatiivse) laenguga kehad tõmbavad üksteist. Ühesuguste laengutega objektid, vastupidi, tõrjuvad. Van de Graaffi generaatoris tekib kummipaela hõõrumisel rulliku vastu märkimisväärne staatiline laeng. Kui inimene puudutab kuplit, tõusevad tal juuksed püsti.

Mõnes aines võivad näiteks elektronid vabalt liikuda. Kui miski paneb nad liikuma, tekib elektrilaengute voog, nn elektri-šokk. Dirigendid- Need on ained, mis on võimelised juhtima elektrivoolu. Kui aine ei juhi voolu, nimetatakse seda isolaator. Puit ja plast on isolaatorid. Isolatsiooni eesmärgil asetatakse elektrilüliti plastikust korpusesse. Juhtmed on tavaliselt valmistatud vasest ja kaetud isolatsiooniks plastikuga.

Staatilise elektri avastasid esmakordselt iidsed kreeklased rohkem kui 2000 aastat tagasi. Tänapäeval kasutatakse laserprinteritel fotokoopiate, fakside ja väljatrükkide tegemiseks staatilist elektrit. Peegli peegelduv laserkiir tekitab a laserprinter punkt-staatilised laengud. Tooner tõmbab nendesse punktidesse ja surutakse vastu paberit.

Välk

Välgu põhjustab staatiline elekter, mis koguneb sisse tormipilv veepiiskade ja jääkristallide üksteise vastu hõõrdumise tulemusena. Kui nad hõõruvad üksteise ja õhu vastu, omandavad tilgad ja jääkristallid laengu. Positiivselt laetud tilgad kogunevad pilve ülaossa ja negatiivne laeng koguneb pilve põhja. Suur säde, mida nimetatakse välgujuhiks, sööstab maa poole, punkti suunas, millel on vastupidine laeng. Enne liidri esilekerkimist võib pilve ülemise ja alumise piirkonna potentsiaalide erinevus olla kuni 100 miljonit volti. Juht põhjustab vastuselahenduse, tormades samal viisil pilve. selle heite sees on viis korda kuumem kui Päikese pind – see soojeneb kuni 33 000 °C. Pikselahendusest kuumutatud õhk paisub kiiresti, tekitades õhulaine. Me tajume seda äikesena.

Elekter

Elektrivool on laetud osakeste voog, mis liigub suure elektripotentsiaaliga piirkonnast madala potentsiaaliga piirkonda. Osakesed viiakse potentsiaalide erinevusse, mida mõõdetakse volti. Voolu voolamiseks kahe punkti vahel on vaja pidevat "teed" - vooluringi. Aku kahe pooluse vahel on potentsiaalide erinevus. Kui ühendate need ahelasse, tekib vool. Voolutugevus sõltub voolutugevuse erinevusest ja vooluahela elementide takistusest. Kõik ained, isegi juhid, annavad voolule teatud takistuse ja nõrgendavad seda. Voolu ühikut nimetatakse amper(A) prantsuse teadlase André-Marie Ampère’i (1775 - 1836) auks.

Sest erinevaid seadmeid vajavad erinevat voolu. Elektriseadmed, nagu lambipirnid, muudavad elektrivoolu muuks energiaks, soojuseks ja valguseks. Neid seadmeid saab ahelasse ühendada kahel viisil: järjestikku ja paralleelselt. Jadaahelas läbib vool kordamööda kõiki komponente. Kui üks komponentidest põleb läbi, avaneb vooluahel ja vool kaob. Paralleelses vooluringis liigub vool mööda mitut rada. Kui ahela üks komponent ebaõnnestub, liigub vool läbi teise haru nagu varem.

Patareid

Aku on keemilise energia akumulaator, mida saab muundada elektriks. Kõige tüüpilisemat igapäevaelus kasutatavat akut nimetatakse kuiv element. See sisaldab elektrolüüt(aine, mis sisaldab laetud osakesi, mis on võimelised liikuma). Selle tulemusena eralduvad vastandlaengud ja liiguvad aku vastaspoolustele. Teadlased on avastanud, et surnud konna kehas olev vedelik toimib elektrolüüdina ja juhib elektrit.

Alessandro Volta (1745-1827) lõi maailma esimese virnastatud aku papist kettad, happega immutatud ja happega immutatud ning nende vahele asetatud tsink- ja vaskkettad. Ühiku pinge on nimetatud tema auks. volt. 1,5 V akut nimetatakse elemendiks. Suured akud koosnevad mitmest elemendist. 9 V aku sisaldab 6 elementi. Nad kutsuvad seda kuivaks esmased elemendid. Kui elektrolüüdi komponendid on ära kasutatud, lõpeb aku eluiga. Sekundaarsed elemendid- Need on akud, mida saab laadida. Autoaku on sekundaarne element. Seda laetakse masina sees toodetud vooluga. Päikesepatarei muudab päikeseenergia elektrienergiaks. Kui valgustatud päikesevalgus ränikihte, hakkavad neis olevad elektronid liikuma, tekitades kihtide vahel potentsiaalse erinevuse.

Elekter meie majas

Elektrivõrgu pinge mõnes riigis on 240 V, teistes 110 V. Seda kõrgepinge ja elektrilöök võib lõppeda surmaga. Rööpahelad varustavad elektriga maja erinevaid osi. Kõik elektroonikaseadmed on varustatud kaitsmetega. Nende sees on väga õhukesed juhtmed, mis sulavad ja katkestavad vooluringi, kui vool on liiga kõrge. Igal paralleelsel vooluringil on tavaliselt kolm juhet: pinge all ja maandus. Kaks esimest kannavad voolu ja maandusjuhet on vaja ohutuse tagamiseks. See juhib isolatsiooni purunemise korral elektrivoolu maasse. Kui pistik on pistikupessa ühendatud, ühendatakse klemmid pingestatud juhtme ja nulljuhtmega, lõpetades vooluringi. Mõnes riigis kasutatakse kahe pistikuga pistikuid ilma maanduseta (vt joonist).

Elektri avastamine muutis inimelu täielikult. See füüsiline nähtus osaleb pidevalt igapäevaelus. Maja ja tänava valgustus, igasuguste seadmete töö, meie kiire liikumine – kõik see oleks ilma elektrita võimatu. See sai kättesaadavaks tänu arvukatele uuringutele ja katsetele. Vaatleme elektrienergia ajaloo peamisi etappe.

Vana aeg

Mõiste "elekter" pärineb vanakreeka sõnast "electron", mis tähendab "merevaigust". Selle nähtuse esmamainimine on seotud iidsete aegadega. Vana-Kreeka matemaatik ja filosoof Mileetose Thales 7. sajandil eKr e. avastas, et kui merevaiku hõõruda vastu villa, omandas kivi võime meelitada ligi väikseid esemeid.

Tegelikult oli see eksperiment elektritootmise võimaluse uurimiseks. IN kaasaegne maailm Seda meetodit tuntakse triboelektrilise efektina, mis võimaldab tekitada sädemeid ja meelitada ligi kergeid esemeid. Vaatamata selle meetodi madalale efektiivsusele võime rääkida Thalesest kui elektri avastajast.

IN iidsed ajad Elektri avastamise suunas astuti mitu arglikumat sammu:

• Vana-Kreeka filosoof Aristoteles 4. sajandil eKr. e. uuris angerjate sorte, mis võivad elektrilahendusega vaenlast rünnata;
• Vana-Rooma kirjanik Plinius uuris vaigu elektrilisi omadusi aastal 70 pKr.

Kõik need katsed ei aita meil tõenäoliselt välja selgitada, kes avastas elektri. Neid isoleeritud katseid ei arendatud. Järgmised sündmused elektri ajaloos leidsid aset palju sajandeid hiljem.

Teooria loomise etapid

17.-18. sajand oli maailmateaduse aluste loomisega. Alates 17. sajandist on toimunud mitmeid avastusi, mis tulevikus võimaldavad inimesel oma elu täielikult muuta.

Termini välimus

Inglise füüsik ja õukonnaarst avaldas 1600. aastal raamatu "On the Magnet and Magnetic Bodies", milles ta defineeris mõiste "elektriline". See selgitas paljude tahkete ainete omadusi meelitada pärast hõõrumist väikesi esemeid. Seda sündmust kaaludes tuleb sellest aru saada me räägime mitte elektri leiutamise, vaid ainult teadusliku määratluse kohta.

William Gilbert suutis leiutada seadme nimega versor. Võib öelda, et see meenutas kaasaegset elektroskoopi, mille ülesanne on elektrilaengu olemasolu kindlaks teha. Versori abil leiti, et lisaks merevaigule on võime meelitada ligi kergeid esemeid:

• klaas;
• teemant;
• safiir;
• ametüst;
• opaal;
• kiltkivi;
• karborund.

1663. aastal saksa insener, füüsik ja filosoof Otto von Guericke leiutas aparaadi, mis oli elektrostaatilise generaatori prototüüp. See oli metallvardale kinnitatud väävlipall, mida pöörati ja hõõruti käsitsi. Selle leiutise abil oli võimalik näha esemete omadust mitte ainult meelitada, vaid ka tõrjuda.

Märtsis 1672 kuulus saksa teadlane Gottfried Wilhelm Leibniz kirjas aadressile Guericke mainis, et masina kallal töötades tuvastas ta elektrisädeme. See oli esimene tõend nähtuse kohta, mis oli tol ajal salapärane. Guericke lõi seadme, mis toimis kõigi tulevaste elektriavastuste prototüübina.

1729. aastal teadlane Suurbritanniast Stephen Gray viis läbi katseid, mis võimaldasid avastada elektrilaengu edastamise võimaluse lühikestel (kuni 800 jala) vahemaadel. Samuti tegi ta kindlaks, et elektrit maa kaudu ei edastata. Hiljem võimaldas see klassifitseerida kõik ained isolaatoriteks ja juhtideks.

Kahte tüüpi tasusid

Prantsuse teadlane ja füüsik Charles Francois Dufay 1733. aastal avastas ta kaks erinevat elektrilaengut:

• "klaas", mida nüüd nimetatakse positiivseks;
• "vaigune", mida nimetatakse negatiivseks.

Seejärel viis ta läbi elektriliste vastastikmõjude uuringud, mis tõestasid, et erinevalt elektrifitseeritud kehad tõmbuvad üksteise poole ja samamoodi elektrifitseeritud kehad tõrjuvad. Nendes katsetes kasutas prantsuse leiutaja elektromeetrit, mis võimaldas mõõta laengu suurust.

1745. aastal Hollandist pärit füüsik Pieter van Muschenbrouck leiutas Leydeni purgi, millest sai esimene elektrikondensaator. Selle loojaks on ka Saksa jurist ja füüsik Ewald Jürgen von Kleist. Mõlemad teadlased tegutsesid paralleelselt ja üksteisest sõltumatult. See avastus annab teadlastele täieliku õiguse olla kantud elektri loojate nimekirja.

11. oktoober 1745. aastal Kleist tegi katse “meditsiinilise purgiga” ja avastas hoiustamisvõime suur kogus elektrilaengud. Seejärel teavitas ta avastusest Saksa teadlasi, misjärel viidi Leideni ülikoolis läbi selle leiutise analüüs. Siis Pieter van Muschenbrouck avaldas oma teose, tänu millele sai Leideni pank tuntuks.

Benjamin Franklin

Aastal 1747 ameeriklane poliitiline tegelane, leiutaja ja kirjanik Benjamin Franklin avaldas oma essee "Eksperimendid ja vaatlused elektriga". Selles esitas ta esimese elektri teooria, milles ta nimetas seda mittemateriaalseks vedelikuks või vedelikuks.

Kaasaegses maailmas seostatakse Franklini nime sageli saja dollari rahatähega, kuid me ei tohiks unustada, et ta oli üks oma aja suurimaid leiutajaid. Tema paljude saavutuste loend sisaldab:

1. Tänapäeval tuntud nimetus elektrilised olekud(-) ja (+).
2. Franklin tõestas välgu elektrilist olemust.
3. Ta suutis 1752. aastal välja mõelda ja esitada piksevarda projekti.
4. Ta tuli välja elektrimootori ideega. Selle idee teostus oli elektrostaatiliste jõudude mõjul pöörleva ratta demonstreerimine.

Tema teooria avaldamine ja arvukad leiutised annavad Franklinile täieliku õiguse pidada üheks neist, kes leiutasid elektri.

Teooriast täppisteaduseni

Läbiviidud uuringud ja katsed võimaldasid elektriuuringul liikuda sellesse kategooriasse täppisteadus. Esimene teadussaavutuste seeriast oli Coulombi seaduse avastamine.

Laengute koosmõju seadus

Prantsuse insener ja füüsik Charles Augustin de Coulon 1785. aastal avastas ta seaduse, mis peegeldas staatiliste punktlaengute vastastikmõju jõudu. Coulomb oli varem leiutanud väändekaalu. Seaduse tekkimine toimus tänu Coulombi katsetele nende kaaludega. Nende abiga mõõtis ta laetud metallkuulide vastasmõju jõudu.

Coulombi seadus oli esimene elektromagnetilisi nähtusi seletav põhiseadus, millest sai alguse elektromagnetismi teadus. Coulombi järgi nimetati elektrilaengu ühik 1881. aastal.

Aku leiutamine

1791. aastal kirjutas Itaalia arst, füsioloog ja füüsik traktaadi lihaste liikumise elektrijõududest. Selles registreeris ta elektriliste impulsside olemasolu loomade lihaskudedes. Samuti avastas ta potentsiaalse erinevuse kahte tüüpi metalli ja elektrolüüdi koosmõjul.

Luigi Galvani avastus töötati välja Itaalia keemiku, füüsiku ja füsioloogi Alessandro Volta töös. Aastal 1800 leiutas ta "Volta kolonni" - pideva voolu allika. See koosnes virnast hõbe- ja tsinkplaatidest, mis eraldati üksteisest soolalahuses leotatud paberitükkidega. "Volta kolonnist" sai galvaaniliste elementide prototüüp, milles keemiline energia muudeti elektrienergiaks.

Aastal 1861 võeti tema auks kasutusele nimi "volt" - pinge mõõtühik.

Galvani ja Volta on ühed elektrinähtuste doktriini rajajad. Aku leiutamine kutsus esile kiire arengu ja sellele järgnenud kasvu teaduslikud avastused. 18. sajandi lõpp ja XIX algus sajandit võib iseloomustada kui elektri leiutamise aega.

Voolu mõiste tekkimine

1821. aastal prantsuse matemaatik, füüsik ja loodusteadlane Andre-Marie Ampère oma traktaadis lõi ta magnetiliste ja elektriliste nähtuste vahel seose, mis elektri staatilises olemuses puudub. Seega tutvustas ta kõigepealt mõistet "elektrivool".

Ampere konstrueeris vaskjuhtmete mitme pöördega mähise, mida võib liigitada elektromagnetvälja võimendiks. See leiutis aitas luua elektromagnetilise telegraafi 19. sajandi 30. aastatel.

Tänu Ampere uurimistööle sai võimalikuks elektrotehnika sünd. Tema auks nimetati 1881. aastal vooluühikut ampriks ja jõudu mõõtvaid instrumente ampermeetriteks.

Elektriahela seadus

Füüsik alates Saksamaa Georg Simon Ohm 1826. aastal kehtestas seaduse, mis tõestas takistuse, pinge ja voolu vahelist seost vooluringis. Tänu Omile tekkisid uued tingimused:

• pinge langus võrgus;
• juhtivus;
• elektromotoorjõud.

Tema järgi nimetati 1960. aastal elektritakistuse ühik ja Ohm on kahtlemata elektri leiutajate nimekirjas.

Inglise keemik ja füüsik Michael Faraday avastas 1831. aastal elektromagnetilise induktsiooni, mis on elektri masstootmise aluseks. Selle nähtuse põhjal loob ta esimese elektrimootori. 1834. aastal avastas Faraday elektrolüüsi seadused, mis viis ta järeldusele, et aatomeid võib pidada elektrijõudude kandjateks. Elektrolüüsiuuringud mängisid olulist rolli elektroonilise teooria tekkes.

Faraday on elektromagnetvälja õpetuse looja. Ta suutis ennustada elektromagnetlainete olemasolu.

Avalik kasutamine

Kõik need avastused poleks ilma legendaarseks saanud praktiline kasutamine. Esimene neist võimalikud viisid Rakendus oli elektrivalgus, mis sai kättesaadavaks pärast hõõglambi leiutamist 19. sajandi 70ndatel. Selle looja oli vene elektriinsener Aleksander Nikolajevitš Lodygin.

Esimene lamp oli suletud klaasanum, mis sisaldas süsinikvarrast. 1872. aastal esitati leiutise taotlus ja 1874. aastal anti Lodyginile patent hõõglambi leiutamiseks. Kui proovite vastata küsimusele, mis aastal elekter ilmus, siis võib seda aastat pidada üheks õigeks vastuseks, kuna lambipirni välimus sai ilmselgeks ligipääsetavuse märgiks.

Elektrienergia tekkimine Venemaal

Huvitav on teada saada, mis aastal elekter Venemaal ilmus. Valgustus ilmus esmakordselt 1879. aastal Peterburis. Seejärel paigaldati Liteiny sillale tuled. Seejärel hakkas 1883. aastal Politseisilla juures tööle esimene elektrijaam.

Valgustus ilmus esmakordselt Moskvas 1881. aastal. Esimene linnaelektrijaam alustas tööd Moskvas 1888. aastal.

Asutamispäev energiasüsteemid Venemaad peetakse 4. juuliks 1886, mil Aleksander III kirjutas alla 1886. aasta elektrivalgustuse ühingu põhikirjale. Selle asutas Karl Friedrich Siemens, kes oli maailmakuulsa Siemensi kontserni korraldaja vend.

Millal täpselt elekter maailmas ilmus, on võimatu öelda. Aja jooksul on liiga palju sündmusi, mis on võrdselt olulised. Seetõttu võib vastusevariante olla palju ja kõik need on õiged.