Alebo elektrický šok nazývaný smerovo sa pohybujúci prúd nabitých častíc, ako sú elektróny. Elektrina tiež označuje energiu získanú v dôsledku takéhoto pohybu nabitých častíc a osvetlenie, ktoré sa získava na základe tejto energie. Termín „elektrina“ zaviedol anglický vedec William Gilbert v roku 1600 vo svojej eseji „O magnete, magnetických telesách a veľkej magnetickej zemi“.

Gilbert robil experimenty s jantárom, ktorý v dôsledku trenia s látkou dokázal prilákať iné svetelné telá, to znamená, že získal určitý náboj. A keďže jantár sa z gréčtiny prekladá ako elektrón, fenomén pozorovaný vedcom sa nazýval „elektrina“.

Elektrina

Trochu teórie o elektrine

Elektrina môže vytvárať elektrické pole okolo vodičov elektrického prúdu alebo nabitých telies. Cez elektrické pole je možné ovplyvňovať iné telesá elektrickým nábojom.fv

Elektrické náboje, ako každý vie, sa delia na kladné a záporné. Táto voľba je podmienená, ale vzhľadom na to, že sa už dlho uskutočnila historicky, len z tohto dôvodu je každému náboju priradené určité znamienko.

Telesá, ktoré sú nabité rovnakým typom znamenia, sa navzájom odpudzujú a tie, ktoré majú iný náboj, sa naopak priťahujú.

Pri pohybe nabitých častíc, teda existencii elektriny, vzniká okrem elektrického poľa aj pole magnetické. To vám umožní nastaviť vzťah medzi elektrinou a magnetizmom.

Zaujímavé je, že existujú orgány, ktoré konajú elektriny alebo telesá s veľmi vysokou odolnosťou.. Toto objavil v roku 1729 anglický vedec Stephen Gray.

Štúdium elektriny, úplne a zásadne, vykonáva taká veda, ako je termodynamika. Kvantové vlastnosti elektromagnetických polí a nabitých častíc však skúma úplne iná veda – kvantová termodynamika, no niektoré kvantové javy sa dajú celkom jednoducho vysvetliť bežnými kvantovými teóriami.

Základy elektriny

História objavu elektriny

Na úvod treba povedať, že neexistuje taký vedec, ktorý by sa dal považovať za objaviteľa elektriny, keďže od staroveku až po súčasnosť mnohí vedci skúmali jej vlastnosti a dozvedali sa o elektrine niečo nové.

  • Prvý, kto sa začal zaujímať o elektrinu, bol starogrécky filozof Thales. Zistil, že jantár, ktorý sa natiera na vlnu, získava vlastnosť priťahovať ďalšie svetelné telá.
  • Potom ďalší staroveký grécky vedec, Aristoteles, študoval určité úhory, ktoré zasiahli nepriateľov, ako teraz vieme, elektrickým výbojom.
  • V roku 70 nášho letopočtu rímsky spisovateľ Plínius študoval elektrické vlastnosti živice.
  • Potom však na dlhú dobu nezískali žiadne poznatky o elektrine.
  • A až v 16. storočí dvorný lekár anglickej kráľovnej Alžbety 1 William Gilbert začal študovať elektrické vlastnosti a urobil množstvo zaujímavé objavy. Potom začalo doslova „elektrické šialenstvo“.
  • Až v roku 1600 sa objavil termín „elektrina“, ktorý zaviedol anglický vedec William Gilbert.
  • V roku 1650 vďaka magdeburskému purkmistrovi Ottovi von Guerickemu, ktorý vynašiel elektrostatický stroj, bolo možné pozorovať efekt odpudzovania tiel pod vplyvom elektriny.
  • V roku 1729 anglický vedec Stephen Gray pri vykonávaní experimentov s prenosom elektrického prúdu na diaľku náhodou zistil, že nie všetky materiály majú schopnosť prenášať elektrinu rovnako.
  • V roku 1733 francúzsky vedec Charles Dufay objavil existenciu dvoch druhov elektriny, ktoré nazval sklo a živica. Tieto mená dostali vďaka tomu, že sa odhalili trením skla o hodváb a živice o vlnu.
  • Prvý kondenzátor, teda zásobník elektriny, vynašiel Holanďan Pieter van Musschenbroek v roku 1745. Tento kondenzátor sa nazýval Leydenská nádoba.
  • V roku 1747 vytvoril Američan B. Franklin prvú svetovú teóriu elektriny. Podľa Franklina je elektrina nehmotná kvapalina alebo kvapalina. Ďalšou Franklinovou službou pre vedu je, že vynašiel bleskozvod a pomocou neho dokázal, že blesk má elektrický pôvod. Zaviedol tiež koncepty kladných a záporných nábojov, ale náboje neobjavil. Tento objav urobil vedec Simmer, ktorý dokázal existenciu pólov náboja: kladných a záporných.
  • Štúdium vlastností elektriny prešlo na exaktné vedy potom, čo v roku 1785 Coulomb objavil zákon o sile interakcie medzi bodovými elektrickými nábojmi, ktorý sa nazýval Coulombov zákon.
  • Potom v roku 1791 taliansky vedec Galvani publikoval pojednanie, v ktorom sa uvádza, že vo svaloch zvierat pri pohybe vzniká elektrický prúd.
  • Vynález batérie ďalším talianskym vedcom Voltom v roku 1800 viedol k rýchlemu rozvoju vedy o elektrine a následnej sérii dôležitých objavov v tejto oblasti.
  • Nasledovali objavy Faraday, Maxwell a Ampere, ku ktorým došlo len za 20 rokov.
  • V roku 1874 získal ruský inžinier A.N. Lodygin patent na žiarovku s uhlíkovou tyčou, vynájdenú v roku 1872. Potom lampa začala používať volfrámovú tyč. A v roku 1906 predal svoj patent spoločnosti Thomasa Edisona.
  • V roku 1888 Hertz zaznamenal elektromagnetické vlny.
  • V roku 1879 objavil Joseph Thomson elektrón, ktorý je hmotným nosičom elektriny.
  • V roku 1911 vynašiel Francúz Georges Claude prvú neónovú lampu na svete.
  • Dvadsiate storočie dalo svetu teóriu kvantovej elektrodynamiky.
  • V roku 1967 sa urobil ďalší krok k štúdiu vlastností elektriny. Tento rok vznikla teória elektroslabých interakcií.

Toto sú však len hlavné objavy vedcov, ktoré prispeli k využívaniu elektriny. Ale výskum pokračuje aj dnes a objavy v oblasti elektriny sa vyskytujú každý rok.

Každý si je istý, že najväčším a najmocnejším z hľadiska objavov súvisiacich s elektrinou bol Nikola Tesla. On sám sa narodil v Rakúskej ríši, teraz na území Chorvátska. Vo svojej batožine vynálezov a vedeckých prác: striedavý prúd, teória poľa, éter, rádio, rezonancia a mnoho ďalších. Niektorí pripúšťajú možnosť, že fenomén „tunguzského meteoritu“ nie je ničím iným ako dielom samotného Nikolu Teslu, konkrétne výbuchom obrovskej sily na Sibíri.

Pán sveta - Nikola Tesla

Istý čas sa verilo, že elektrina v prírode neexistuje. Keď však B. Franklin zistil, že blesk má elektrický pôvod, tento názor prestal existovať.

Význam elektriny v prírode, ako aj v ľudskom živote je dosť obrovský. Koniec koncov, bol to blesk, ktorý viedol k syntéze aminokyselín a následne k vzniku života na Zemi..

Procesy v nervový systém Napríklad u ľudí a zvierat dochádza k pohybu a dýchaniu v dôsledku nervového impulzu, ktorý vzniká v dôsledku elektriny existujúcej v tkanivách živých bytostí.

Niektoré druhy rýb využívajú elektrinu, či skôr elektrické výboje, aby sa chránili pred nepriateľmi, hľadali potravu pod vodou a získavali ju. Takéto ryby sú: úhory, mihule, elektrické lúče a dokonca aj niektoré žraloky. Všetky tieto ryby majú špeciálny elektrický orgán, ktorý funguje na princípe kondenzátora, to znamená, že nahromadí dosť veľký elektrický náboj a potom ho vybije na obeť, ktorá sa takejto ryby dotkne. Takýto orgán tiež pracuje s frekvenciou niekoľkých stoviek hertzov a má napätie niekoľko voltov. Aktuálna sila elektrického orgánu rýb sa mení s vekom: čím je ryba staršia, tým väčšia je sila prúdu. Aj vďaka elektrickému prúdu sa vo vode pohybujú ryby, ktoré žijú vo veľkých hĺbkach. Elektrické pole deformované predmetmi vo vode. A tieto deformácie pomáhajú rybám orientovať sa.

Smrteľné experimenty. Elektrina

Získavanie elektriny

Elektrárne boli špeciálne vytvorené na výrobu elektriny. V elektrárňach sa pomocou generátorov vytvára elektrina, ktorá sa potom prenáša do miest spotreby elektrickým vedením. Elektrický prúd vzniká v dôsledku premeny mechanickej alebo vnútornej energie na elektrickú energiu. Elektrárne sa delia na: vodné elektrárne alebo VE, tepelné jadrové, veterné, prílivové, solárne a iné elektrárne.

Vo vodných elektrárňach vyrábajú generátorové turbíny poháňané prúdom vody elektrický prúd. V tepelných elektrárňach alebo inak povedané tepelných elektrárňach vzniká aj elektrický prúd, ale namiesto vody sa používa vodná para, ktorá vzniká pri ohreve vody pri spaľovaní paliva, napríklad uhlia.

Používa sa veľmi podobný princíp fungovania jadrová elektráreň alebo jadrovej elektrárne. Iba jadrové elektrárne používajú iný druh paliva – rádioaktívne materiály, napríklad urán alebo plutónium. Ich jadrá sa delia, čo má za následok uvoľnenie veľmi veľké množstvo teplo používané na ohrev vody a jej premenu na paru, ktorá sa potom privádza do turbíny, ktorá vyrába elektrický prúd. Takéto stanice vyžadujú na prevádzku veľmi málo paliva. Takže desať gramov uránu generuje rovnaké množstvo elektriny ako auto z uhlia.

Použitie elektriny

V dnešnej dobe sa život bez elektriny stáva nemožným. Stala sa celkom integrovanou do života ľudí v dvadsiatom prvom storočí. Elektrina sa často používa na osvetlenie, napríklad pomocou elektrickej alebo neónovej lampy, a na prenos všetkých druhov informácií pomocou telefónu, televízie a rádia a v minulosti aj telegrafu. V dvadsiatom storočí sa tiež objavila nová oblasť použitia elektriny: zdroj energie pre elektromotory električiek, vlakov metra, trolejbusov a elektrických vlakov. Elektrina je potrebná na prevádzku rôznych domácich spotrebičov, ktoré výrazne zlepšujú život moderný človek.

Elektrina sa dnes využíva aj na výrobu kvalitných materiálov a ich spracovanie. Na tvorbu hudby možno použiť elektrické gitary, poháňané elektrinou. Elektrina sa tiež naďalej používa ako humánny spôsob zabíjania zločincov (elektrické kreslo) v krajinách, ktoré umožňujú trest smrti.

Aj vzhľadom na to, že život moderného človeka sa stáva takmer nemožným bez počítačov a mobilné telefóny, ktorých prevádzka si vyžaduje elektrinu, potom bude význam elektriny dosť ťažké preceňovať.

Elektrina v mytológii a umení

V mytológii takmer všetkých národov existujú bohovia, ktorí sú schopní hádzať blesky, to znamená, že dokážu používať elektrinu. Napríklad u Grékov bol týmto bohom Zeus, u Hindov to bol Agni, ktorý sa dokázal zmeniť na blesk, u Slovanov to bol Perun a medzi škandinávskymi národmi Thor.

Karikatúry majú aj elektrinu. Takže v Disneyho karikatúre Black Cape je anti-hrdina Megavolt, ktorý je schopný ovládať elektrinu. V japonskej animácii elektrinu ovláda Pokémon Pikachu.

Záver

Štúdium vlastností elektriny začalo v staroveku a pokračuje dodnes. Tým, že sa ľudia naučili základné vlastnosti elektriny a naučili sa ich správne používať, výrazne si uľahčili život. Elektrina sa používa aj v továrňach, továrňach atď., To znamená, že sa dá použiť na získanie iných výhod. Význam elektriny v prírode aj v živote moderného človeka je obrovský. Bez takého elektrického javu, akým je blesk, by na zemi nevznikol život a bez nervových vzruchov, ktoré vznikajú aj vďaka elektrine, by nebolo možné zabezpečiť koordinovanú prácu medzi všetkými časťami organizmov.

Ľudia boli elektrine vždy vďační, aj keď o jej existencii nevedeli. Svojich hlavných bohov obdarili schopnosťou vrhať blesky.

Moderný človek tiež nezabúda na elektrinu, ale dá sa na ňu zabudnúť? Rozdáva elektrickú energiu kresleným a filmovým postavičkám, stavia elektrárne na výrobu elektriny a mnoho ďalšieho.

Elektrina je teda najväčší dar, ktorý nám dala samotná príroda a ktorý sme sa, našťastie, naučili využívať.

ELEKTRINA

ELEKTRINA, forma energie, ktorá existuje vo forme statických alebo pohyblivých ELEKTRICKÝCH NÁBOJOV. Poplatky môžu byť kladné alebo záporné. Rovnako ako sa náboje odpudzujú, opačné náboje sa priťahujú. Sily interakcie medzi nábojmi popisuje COULLOMBOV ZÁKON. Keď sa náboje pohybujú v magnetickom poli, zažívajú magnetickú silu a následne vytvárajú opačne orientované magnetické pole (FARADAYOVE ZÁKONY). Elektrina a MAGNETIZMUS sú rôzne aspekty toho istého fenoménu, ELEKTROMAGNETIZMU. Tok nábojov tvorí ELEKTRICKÝ prúd, ktorý vo vodiči predstavuje prúd záporne nabitých ELEKTRONOV. Na to, aby vo VODIČI vznikol elektrický prúd, je potrebná ELEKTROMOTÍVNA SILA alebo ROZDIEL POTENCIÁLOV medzi koncami vodiča. Prúd, ktorý sa pohybuje iba jedným smerom, sa nazýva jednosmerný prúd. Tento prúd sa vytvára, keď zdrojom rozdielu potenciálov je BATÉRIA. Prúd, ktorý mení smer dvakrát za cyklus, sa nazýva striedavý. Zdrojom takéhoto prúdu sú centrálne siete. Jednotka prúdu je AMPÉR, jednotka náboja je COULOMB, ohm je jednotka odporu a volt je jednotka elektromotorickej sily. Hlavné prostriedky na výpočet parametrov elektrický obvod sú OHMOV ZÁKON a KIRCHHOFFOV ZÁKON (o súčte hodnôt napätia a prúdu v obvode). pozri tiež ELEKTRINA, ELEKTRONIKA.

Elektrickú energiu možno získať pomocou indukcie v generátore; Napätie v primárnom vinutí vytvára vo vonkajšom obvode striedavý prúd. Prítomnosť indukčnosti alebo kapacity (alebo oboch) má za následok fázový posun (A) medzi napätím V a prúdom I. Obrázok ukazuje, že kapacita spôsobila fázový posun o 90°, čo má za následok priemerná hodnota výkon je 0, hoci výkonová krivka no stále vyzerá ako sínusoida. Pokles výkonu P spôsobený fázovým posunom sa nazýva účinník. Ak sú tri fázy striedavého prúdu navzájom posunuté, každá o 120°, potom sa súčet ich hodnôt prúdu alebo napätia bude vždy rovnať nule (V). Takéto trojfázové prúdy sa používajú v skratových asynchrónnych elektromotoroch s rotorom (C). Tento dizajn má tri elektromagnety rotujúce vo vytvorenom magnetickom poli. Striedavý prúd sa vyrába aj v uzavretých (D) a otvorených (E) oscilačných obvodoch. Vysokofrekvenčné elektromagnetické vlny používané v niektorých komunikačných systémoch sú PRODUKOVANÉ TÝMITO obvodmi.


Vedecko-technický encyklopedický slovník.

Synonymá:

Pozrite sa, čo je „ELEKTRINA“ v iných slovníkoch:

    - (z gréckeho elektron jantár, keďže jantár priťahuje svetelné telesá). Zvláštna vlastnosť niektorých telies, ktorá sa objavuje len za určitých podmienok, napr. trením, teplom alebo chemickými reakciami a prejavuje sa priťahovaním zapaľovača... ... Slovník cudzích slov ruského jazyka

    ELEKTRINA, elektrina, mnoho. nie, porov. (grécky elektron). 1. Látka, ktorá je základom štruktúry hmoty (fyzikálna). || Zvláštne javy sprevádzajúce pohyb a pohyb častíc tejto látky, forma energie (elektrický prúd atď.) ... Slovník Ushakova

    Súbor javov spôsobených existenciou, pohybom a interakciou nabitých telies alebo častíc nosičov elektrického náboja. Spojenie medzi elektrinou a magnetizmom je interakciou stacionárnych elektrických nábojov uskutočňovaných... ...

    - (z gréckeho elektrónový jantár) súbor javov, v ktorých sa odhaľuje existencia, pohyb a interakcia (prostredníctvom elektr magnetické pole) nabité častice. Štúdium elektriny je jedným z hlavných odvetví fyziky. Často pod ... ... Veľký encyklopedický slovník

    Lepizdrichestvo, elektrický prúd, lepestrichestvo, lepistrychestvo, prúd, elektrina, osvetlenie Slovník ruských synoným. elektrina podstatné meno, počet synoným: 13 aktinoelektrina ... Slovník synonym

    ELEKTRINA- v najvšeobecnejšom zmysle predstavuje jednu z foriem pohybu hmoty. Zvyčajne sa toto slovo chápe buď ako elektrický náboj ako taký, alebo samotná doktrína elektrických nábojov, ich pohybu a interakcie. Slovo E. pochádza z gréčtiny. elektrón... Veľká lekárska encyklopédia

    elektriny- (1) EN elektrina (1) súbor javov spojených s elektrickými nábojmi a elektrickými prúdmi POZNÁMKA 1 – Príklady použitia tohto pojmu: statická elektrina, biologické účinky elektriny. POZNÁMKA 2 - V… … Technická príručka prekladateľa

    ELEKTRINA, a, porov. Ozhegovov výkladový slovník. S.I. Ozhegov, N.Yu. Švedova. 1949 1992 … Ozhegovov výkladový slovník

    Elektrina- – 1. Prejav jednej z foriem energie obsiahnutej v elektrických nábojoch, pohybujúcich sa aj v statickom stave. 2. Oblasť vedy a techniky súvisiaca s elektrickými javmi. [ST IEC 50(151) 78] Názov pojmu:… … Encyklopédia pojmov, definícií a vysvetlení stavebných materiálov

    ELEKTRINA- súbor javov, pri ktorých sa objavuje existencia, pohyb a interakcia (prostredníctvom elektromagnetického poľa) elektrických nábojov (pozri (4)). Štúdium elektriny je jedným z hlavných odvetví fyziky... Veľká polytechnická encyklopédia

Toto je usporiadaný pohyb určitých nabitých častíc. Aby bolo možné kompetentne využiť plný potenciál elektrickej energie, je potrebné jasne pochopiť všetky princípy štruktúry a fungovania elektrického prúdu. Poďme teda zistiť, čo je práca a aktuálny výkon.

Odkiaľ vôbec pochádza elektrický prúd?

Napriek zjavnej jednoduchosti otázky na ňu málokto dokáže dať zrozumiteľnú odpoveď. Samozrejme, v dnešnej dobe, keď sa technológia vyvíja neuveriteľnou rýchlosťou, ľudia o takýchto veciach veľa nepremýšľajú. základné veci ako princíp fungovania elektrického prúdu. Odkiaľ pochádza elektrina? Mnohí určite odpovedia: „No, zo zásuvky, samozrejme,“ alebo jednoducho pokrčia plecami. Medzitým je veľmi dôležité pochopiť, ako prúd funguje. To by mali vedieť nielen vedci, ale aj ľudia, ktorí nie sú nijako spojení so svetom vedy, pre ich celkovo diverzifikovaný rozvoj. Ale nie každý môže kompetentne používať princíp fungovania prúdu.

Najprv by ste teda mali pochopiť, že elektrina sa neobjavuje z ničoho nič: vyrábajú ju špeciálne generátory, ktoré sa nachádzajú v rôznych elektrárňach. Para vyrobená ohrievaním vody uhlím alebo olejom vďaka rotácii lopatiek turbín vyrába energiu, ktorá sa následne pomocou generátora premieňa na elektrickú energiu. Konštrukcia generátora je veľmi jednoduchá: v strede zariadenia je obrovský a veľmi silný magnet, ktorý núti elektrické náboje pohybovať sa po medených drôtoch.

Ako sa elektrický prúd dostáva do našich domovov?

Po vytvorení určitého množstva elektrického prúdu pomocou energie (tepelnej alebo jadrovej) je možné ho dodávať ľuďom. Táto dodávka elektriny funguje nasledovne: aby sa elektrina úspešne dostala do všetkých bytov a podnikov, musí byť „tlačená“. A na to budete musieť zvýšiť silu, ktorá to urobí. Nazýva sa to napätie elektrického prúdu. Princíp činnosti je nasledovný: prúd prechádza transformátorom, čo zvyšuje jeho napätie. Ďalej elektrický prúd tečie cez káble inštalované hlboko pod zemou alebo vo výške (pretože napätie niekedy dosahuje 10 000 voltov, čo je pre človeka smrteľné). Keď prúd dosiahne svoj cieľ, musí opäť prejsť cez transformátor, ktorý teraz zníži jeho napätie. Potom prechádza vodičmi do inštalovaných rozvádzačov v bytové domy alebo iné budovy.

Elektrinu vedenú cez drôty je možné využiť vďaka systému zásuviek, ktoré k nim pripájajú domáce spotrebiče. V stenách sú ďalšie drôty, cez ktoré preteká elektrický prúd a práve vďaka tomu funguje osvetlenie a všetko vybavenie v dome.

Čo je súčasná práca?

Energia prenášaná elektrickým prúdom sa časom premieňa na svetlo alebo teplo. Napríklad, keď zapneme lampu, elektrická forma energie sa zmení na svetlo.

Jednoducho povedané, práca prúdu je činnosť, ktorú samotná elektrina vyrába. Navyše sa dá veľmi ľahko vypočítať pomocou vzorca. Na základe zákona zachovania energie môžeme konštatovať, že Elektrická energia nezmizla, úplne alebo čiastočne prešla do inej formy, pričom vydávala určité množstvo tepla. Toto teplo je práca, ktorú vykoná prúd, keď prechádza vodičom a ohrieva ho (dochádza k výmene tepla). Takto vyzerá vzorec Joule-Lenz: A = Q = U*I*t (práca sa rovná množstvu tepla alebo súčinu výkonu prúdu a času, za ktorý preteká vodičom).

Čo znamená jednosmerný prúd?

Elektrický prúd je dvoch typov: striedavý a jednosmerný. Líšia sa tým, že nemení svoj smer, má dve svorky (kladné „+“ a záporné „-“) a vždy začína svoj pohyb od „+“. A striedavý prúd má dve svorky - fázu a nulu. Práve kvôli prítomnosti jednej fázy na konci vodiča sa nazýva aj jednofázový.

Princípy konštrukcie jednofázového striedavého a jednosmerného elektrického prúdu sú úplne odlišné: na rozdiel od konštantného striedavý prúd mení svoj smer (tvorí tok z fázy k nule a z nuly do fázy) a svoju veľkosť. Napríklad striedavý prúd periodicky mení hodnotu svojho náboja. Ukazuje sa, že pri frekvencii 50 Hz (50 vibrácií za sekundu) menia elektróny smer svojho pohybu presne 100-krát.

Kde sa používa DC?

Jednosmerný elektrický prúd má určité vlastnosti. Vzhľadom na to, že tečie striktne jedným smerom, je ťažšie ho transformovať. Nasledujúce prvky možno považovať za zdroje jednosmerného prúdu:

  • batérie (alkalické aj kyslé);
  • bežné batérie používané v malých zariadeniach;
  • ako aj rôzne zariadenia, ako sú prevodníky.

DC prevádzka

Aké sú jeho hlavné charakteristiky? To je práca a momentálna sila a oba tieto pojmy spolu veľmi úzko súvisia. Výkon sa vzťahuje na rýchlosť práce za jednotku času (za 1 s). Podľa Joule-Lenzovho zákona zistíme, že práca vykonaná jednosmerným elektrickým prúdom sa rovná súčinu sily samotného prúdu, napätia a času, počas ktorého bola práca elektrického poľa vykonaná na prenos náboja. pozdĺž vodiča.

Toto je vzorec na nájdenie práce prúdu, berúc do úvahy Ohmov zákon o odpore vo vodičoch: A = I 2 *R*t (práca sa rovná druhej mocnine prúdu vynásobenej hodnotou odporu vodiča a opäť vynásobené časom, počas ktorého bola práca vykonaná).

Dnes vám chcem stručne povedať, čo je elektrina.

Inak všetci študujeme témy o elektrine, ale ani nemyslíme na základy a vnútorné procesy jej výskytu.

Nebudeme sa hlbšie zaoberať štúdiom vzniku a výskytu elektriny, pretože... Je to veľmi pracné a časovo náročné, ale myslím si, že je potrebné zvážiť základy.

Ako všetci viete zo školského kurzu fyziky, alebo možno neviete, všetky telesá pozostávajú z nasledujúcich malých častíc:

  • molekula
  • molekula sa zase skladá z atómov
  • atóm sa skladá z protónov, neutrónov a elektrónov

Každá z týchto častíc má teda svoj vlastný elektrický náboj.

Náboj môže byť kladný alebo záporný. Preto je telo s kladným nábojom vždy priťahované k telu so záporným nábojom. A dve telesá s kladným alebo záporným nábojom sa vždy odpudzujú.

Nabité telesá s rovnakým názvom sa priťahujú a nabité telesá s rovnakým názvom odpudzujú, t.j. v tomto momente možno pozorovať tendenciu pohybu týchto telies.

Intenzita a rýchlosť pohybu najmenších častíc v telesách závisí od mnohých z nasledujúcich faktorov:

  • teplota
  • deformácia
  • trenie
  • chemické reakcie

Vznik a výskyt elektriny

Vyššie som spomenul, že atóm pozostáva z protónov, neutrónov a elektrónov. Takže protóny (kladne nabité) a neutróny (neutrálne nabité) sú samotným jadrom atómu. Na obrázku nižšie uvidíte, z čoho sa skladá atóm.

Jadro atómu má vždy kladný náboj. Neutrón (zobrazený červenou farbou) nemá elektrický náboj. Protón (zobrazené Modrá) má vždy kladný náboj.

Okolo tohto jadra sa otáčajú záporne nabité elektróny (zobrazené modrou farbou), ktoré sa môžu nachádzať na rôzne vzdialenosti v závislosti od materiálu látky. Vzdialenosť, resp. energetická úroveň elektrón závisí od energie, ktorú môže elektrón absorbovať zvonku (zvyčajne z fotónov) a emitovať. Robia to elektróny vo vonkajších elektrónových obaloch (tie najďalej od jadra). Ak elektrón „chytí“ príliš veľa energie, môže opustiť atóm, čo je popísané nižšie. Tie. K interakcii atómu s inými atómami a inými časticami dochádza v dôsledku vonkajších elektrónov.

Nabitie elektrónu sa presne rovná náboju protónu čo do veľkosti a opačného znamienka. Preto je atóm ako celok neutrálny.

Interakcia pozitívnych protónov jadra s negatívnymi elektrónmi nie je vždy konštantná a ako sa elektróny vzďaľujú od jadra, klesá.

Tie. Ukazuje sa, že môžeme zmeniť počet elektrónov v atómoch.

Spôsoby vplyvu a faktory ovplyvňujúce telesá, ktoré som uviedol vyššie, sú svetlo, teplota, deformácia, trenie a rôzne chemické reakcie. Teraz si povedzme o každom dopade podrobnejšie.

Svetlo

Napríklad pod vplyvom svetelného žiarenia na látku môžu z nej vyletieť elektróny, ktoré sa následne nabijú kladným nábojom. Tento jav vo fyzike sa nazýva fotoefekt. O tom si povieme v nasledujúcich článkoch. Aby ste nezmeškali nové články, prihláste sa na odber upozornení na vydanie nových článkov na stránke.

Princíp činnosti fotobuniek je založený na fenoméne fotoelektrického javu.

Teplota

Pri vystavení látke (telu) vysoká teplota, elektróny odstránené z jadra zvyšujú svoju rýchlosť rotácie okolo jadra a v jednom bode majú dostatok kinetickej energie na to, aby sa od jadra odtrhli. V tomto prípade sa elektróny stanú voľnými časticami so záporným nábojom.

Tento jav vo fyzike sa nazýva termionická emisia. Tento jav sa používa pomerne široko. Ale o tom v ďalších článkoch. Sledujte aktualizácie na webovej stránke.

Chemická reakcia

Pri chemických reakciách sa v dôsledku prenosu náboja vytvárajú kladné a záporné póly. Na tom je založený dizajn batérie.

Trenie a deformácia

Keď sú niektoré telesá vystavené treniu, stláčaniu, naťahovaniu alebo jednoducho deformácii, na ich povrchu sa môžu objaviť elektrické náboje. Fyzici tento jav nazývajú piezoelektrický jav alebo skrátene piezoelektrický efekt.

Elektromotorická sila

Pri každej metóde ovplyvňovania tela sa ako výsledok objavujú malé zdroje dvoch polarít: pozitívnej a negatívnej. Každá z týchto polarít má svoju vlastnú hodnotu, ktorá sa nazýva potenciál. Tento výraz ste už asi všetci počuli.

Potenciál je uložená potenciálna energia jednotkového množstva elektriny umiestnenej v určitom bode elektrického poľa.

Takže čím väčší je potenciál, tým väčší rozdiel medzi kladným a záporným pólom. Práve tento potenciálny rozdiel je elektromotorická sila (EMF).

Ak je obvod uzavretý, potom sa pod vplyvom zdroja emf v obvode objaví elektrický prúd.

Jednotkou potenciálneho rozdielu je volt. Rozdiel potenciálov môžete merať voltmetrom, príp.


P.S. Všetky vyššie uvedené spôsoby výroby elektriny sú len niekoľkými príkladmi. Človek na ich základe vytvoril väčšie zdroje energie, ako sú generátory, batérie atď.

Existuje neviditeľná sila, ktorý sa vyskytuje vo vnútri biologických objektov a neživých prostredí. Táto sila sa nazýva elektrina. čo je elektrina? Toto je energia vytvorená pohybom a interakciou nabitých častíc. Pojem "elektrina" pochádza z gréckeho slova "elektrón", čo sa prekladá ako "jantár". Starí Gréci zistili, že trením tohto kameňa môže vzniknúť malý statický náboj. Ale ľudia sa naučili vytvárať elektrický prúd pre svoje potreby iba v začiatkom XIX storočí.

Čo je elektrina a odkiaľ pochádza?

Všetky neživé predmety okolo nás, ľudia a dokonca aj vzduch, sú tvorené atómami. Atóm je jadro, okolo ktorého obiehajú elektróny. Ide o záporne nabitú časticu, ktorá je priťahovaná k jadru, ale nespája sa s ním, pretože je v neustálom pohybe. Elektróny neutralizujú kladne nabité častice, protóny. Preto je atóm ako celok elektricky neutrálny.

Je to možné riadeným pohybom elektrónov na iný atóm. Tento pohyb vzniká pomocou magnetického poľa generátora, trenia resp chemická reakcia v batérii. Proces je založený na vlastnosti priťahovania podobne nabitých častíc a odpudzovaní opačne nabitých častíc.

V dôsledku cieleného pohybu nabitých častíc vplyvom elektrického poľa vzniká prúd. Elektrina sa môže voľne prenášať cez určité materiály nazývané vodiče. Napríklad meď a iné kovy, vodu. Materiály, ktoré nie sú schopné viesť prúd, sa nazývajú izolátory. Dobrými izolantmi sú drevo, plast a ebonit.

Statická elektrina

Statická elektrina sa tvorí v dôsledku nerovnováhy protónov a elektrónov v atóme, zvyčajne v dôsledku trenia. Ďalším dôvodom tohto javu je kontakt dvoch dielektrík, medzi ktorými vzniká potenciálny rozdiel.

V každodennom živote sa ľudia stretávajú so statickou elektrinou takmer každý deň. Napríklad syntetické oblečenie pri nosení a trení o telo nahromadí malý náboj a pri vyzliekaní môžete počuť jemné praskanie a vidieť iskry. Podobný jav nastáva pri česaní vlasov plastovým hrebeňom. Zdrojmi statickej elektriny v byte sú domáce elektrospotrebiče, počítače, kancelárska technika. Počas prevádzky elektrizujú drobné čiastočky prachu, ktoré sa usádzajú na podlahe, nábytku, oblečení a ľudskej pokožke a dostávajú sa aj do dýchacích ciest.

Statická elektrina negatívne ovplyvňuje ľudské zdravie. Pri dlhšej expozícii môže statický náboj spôsobiť poruchy vo fungovaní centrálneho nervového a kardiovaskulárnych systémov, strata spánku a chuti do jedla, podráždenosť, bolesti hlavy.

Najvýraznejším príkladom statickej elektriny v prírode je blesk. Silný elektrický výboj vzniká v dôsledku akumulácie elektrónov v spodných vrstvách atmosféry.

Výroba a využitie elektriny

Objem spotreby elektriny sa každým rokom zvyšuje. Je potrebný na vykurovanie, osvetlenie miestností a zabezpečuje prácu priemyselné podniky. Na elektrinu bežia aj všetky domáce spotrebiče, bez ktorých je ľudský život nemysliteľný.

Prevažná väčšina elektriny pre priemyselné a domáce potreby sa vyrába v elektrárňach, ktoré vyrábajú elektrinu pomocou generátorov a prenášajú ju na veľké vzdialenosti cez elektrické vedenie. V závislosti od zdroja energie sú elektrárne troch typov:

  • jadrové - ako palivo používajú rádioaktívne materiály (urán a plutónium);
  • tepelné - na plyn, naftu alebo uhlie;
  • vodné elektrárne - generátorové turbíny sa otáčajú prúdom vody.

Ako alternatívne zdroje elektriny sa používajú veterné turbíny, plynové generátory a solárne panely.