Elektra žmonėms buvo žinoma nuo seniausių laikų. Tiesa, praktiškai matuoti elektros energiją žmonės išmoko tik XIX amžiaus pradžioje. Tada prireikė dar 70 metų iki to momento, kai 1872 metais rusų mokslininkas A.N.Lodyginas išrado pirmąją pasaulyje kaitrinę elektros lemputę. Tačiau apie tokį reiškinį kaip elektra žmonės žinojo jau prieš daugelį tūkstančių metų. Juk net senovės žmogus pastebėjo nuostabi nuosavybė Gintaru įtrinta vilna pritraukia siūlus, dulkes ir kitus smulkius daiktus. Daug vėliau ši savybė buvo pastebėta kitose medžiagose, tokiose kaip siera, sandarinimo vaškas ir stiklas. Ir dėl to, kad „gintaras“ graikiškai skambėjo kaip „elektronas“, šios savybės buvo pradėtos vadinti elektrinėmis.

O elektros atsiradimo priežastis yra ta, kad trinties metu krūvis skirstomas į teigiamus ir neigiamus. Atitinkamai to paties ženklo krūviai vienas kitą atstumia, o skirtingų ženklų krūviai vienas kitą traukia. Judėdami metaline viela, kuri yra laidininkas, šie krūviai sukuria elektrą.
Be elektros mūsų laikais tiesiog neįmanoma įsivaizduoti normalaus civilizuoto gyvenimo. Jis šviečia, šildo, suteikia mums galimybę bendrauti didžiuliais atstumais vieniems nuo kitų ir tt Elektros srovė maitina pačius įvairiausius įrenginius ir įrenginius – nuo ​​mažo žadintuvo iki didžiulio valcavimo staklyno. Todėl, jei įsivaizduosite, kad vieną dieną elektra vienu metu gali išnykti visoje planetoje, žmogaus gyvenimas kardinaliai pakeis savo kryptį. Nebegalime apsieiti be elektros srovės, nes ji maitina ir priverčia veikti beveik visus žmogaus sugalvotus mechanizmus ir prietaisus. O apsidairę aplinkui matote, kad bet kuriame bute bent viename iš rozetių bus įkištas kištukas, iš kurio laidas eina į magnetofoną, televizorių, mikrobangų krosnelę ar kitus įrenginius, kuriuos naudojame kasdien. namuose ar darbe.
Šiandien nė viena civilizuota šalis negali gyventi be elektros. Kaip tai gaunama? puiki suma elektros energijos, kuri gali patenkinti milijardų Žemėje gyvenančių žmonių poreikius?
Šiems tikslams buvo sukurtos elektrinės. Generatorių pagalba ant jų sukuriama elektra, kuri vėliau elektros linijomis perduodama didžiuliais atstumais. Yra elektrinės skirtingi tipai. Kai kurie naudoja vandens energiją elektrai gaminti, jie vadinami hidroelektrinėmis. Kiti energiją gauna degindami kurą (dujas, dyzeliną ar anglį). Tai šiluminės elektrinės, gaminančios ne tik elektros, bet jie vienu metu gali šildyti ir vandenį, kuris vėliau patenka į šildymo vamzdžius, kurie šildo namų ar gamyklų dirbtuvių patalpas. Taip pat yra atominės elektrinės, vėjo, potvynio, saulės ir daugelis kitų.
Hidroelektrinėje (HE) vandens srautas suka generatoriaus turbinas, kurios gamina elektros energiją. Šiluminėse elektrinėse (TPP) ši atsakomybė priskiriama vandens garams, kurie susidaro kaitinant vandenį deginant kurą. Vandens garai yra labai aukštas spaudimasįsiveržia į generatoriaus turbinas, kur daug besisukančių dalių, aprūpintų specialiais lėktuvo sraigtus primenančiais žiedlapiais. Garai, eidami per žiedlapius, suka generatoriaus darbinius mazgus, dėl kurių susidaro elektros srovė.
Panašus principas naudojamas ir atominė jėgainė(atominė elektrinė), tik ten kuras yra radioaktyvios medžiagos – uranas ir plutonis. Dėl ypatingų urano ir plutonio savybių jie išsiskiria labai didelis skaičiusšilumos, kuri naudojama vandeniui šildyti ir garui gaminti. Tada įkaitęs garas patenka į turbiną ir susidaro elektros srovė. Įdomu tai, kad vos dešimt gramų šio kuro pakeičia visą automobilį anglies.

Iš esmės elektrinės neveikia pačios. Jie yra sujungti vienas su kitu elektros laidais. Jų pagalba elektra nukreipiama ten, kur jos labiausiai reikia. Elektros linijos driekiasi visoje mūsų didžiojoje šalyje, todėl srovė, kurią naudojame namuose, gali būti generuojama labai toli, šimtus kilometrų nuo mūsų buto. Tačiau kad ir kur būtų elektrinė, elektros linijų dėka kiekvienas žmogus galės įjungti kištuką ir lizdą bei įjungti bet kurį jam reikalingą įrenginį ar įrenginį.

Šiandien noriu trumpai papasakoti, kas yra elektra.

Kitaip mes visi studijuojame temas apie elektrą, bet apie pagrindus ir vidinius procesus Mes net nesusimąstome apie jo atsiradimą.

Mes nesigilinsime į elektros kilmės ir atsiradimo tyrimą, nes... Tai labai daug darbo ir laiko, bet manau, kad būtina atsižvelgti į pagrindinius dalykus.

Kaip visi žinote iš savo mokyklos fizikos kurso, o gal ir nežinote, visi kūnai susideda iš šių dalykų smulkios dalelės:

• molekulė
• molekulė savo ruožtu susideda iš atomų
• atomas susideda iš protonų, neutronų ir elektronų

Taigi, kiekviena iš šių dalelių turi savo elektros krūvį.

Krūvis gali būti teigiamas arba neigiamas. Atitinkamai, teigiamą krūvį turintis kūnas visada traukiamas prie neigiamo krūvio kūno. O du teigiamus arba neigiamus krūvius turintys kūnai visada atstumia vienas kitą.

Įkrauti to paties pavadinimo kūnai traukia, o to paties pavadinimo įkrauti kūnai atstumia, t.y. šiuo momentu galima stebėti šių kūnų judėjimo tendenciją.

Mažiausių dalelių judėjimo kūnuose intensyvumas ir greitis priklauso nuo daugelio šių veiksnių:

• temperatūros
• deformacija
• trintis
• cheminės reakcijos

Elektros atsiradimas ir atsiradimas

Tiesiog aukščiau minėjau, kad atomas susideda iš protonų, neutronų ir elektronų. Taigi protonai (teigiamai įkrauti) ir neutronai (neutralaus krūvio) yra pats atomo branduolys. Žemiau esančiame paveikslėlyje pažiūrėkite, iš ko sudarytas atomas.

Atomo branduolys visada turi teigiamą krūvį. Neutronas (rodomas raudonai) neturi elektros krūvio. Protonas (parodyta mėlyna) visada turi teigiamą krūvį.

Aplink šį branduolį sukasi neigiamai įkrauti elektronai (parodyta mėlyna spalva), kurie gali būti skirtingi atstumai, priklausomai nuo medžiagos, iš kurios gaminama medžiaga. Atstumas, tiksliau, energijos lygis elektronas priklauso nuo energijos, kurią elektronas gali sugerti iš išorės (dažniausiai iš fotonų) ir išspinduliuoti. Tai atlieka išoriniuose elektronų apvalkaluose (tolimiausiuose nuo branduolio) esantys elektronai. Jei elektronas "paima" per daug energijos, jis gali palikti atomą, apie kurį kalbama toliau. Tie. Atomo sąveika su kitais atomais ir kitomis dalelėmis atsiranda dėl išorinių elektronų.

Elektrono krūvis yra tiksliai lygus protono krūviui pagal dydį ir priešingas ženklu. Todėl visas atomas yra neutralus.

Branduolio teigiamų protonų sąveika su neigiamais elektronais ne visada yra pastovi, o elektronams tolstant nuo branduolio, ji mažėja.

Tie. Pasirodo, mes galime pakeisti elektronų skaičių atomuose.

Aukščiau minėti poveikio būdai ir kūnus veikiantys veiksniai yra šviesa, temperatūra, deformacija, trintis ir įvairios cheminės reakcijos. Dabar pakalbėkime apie kiekvieną poveikį išsamiau.

Šviesa

Pavyzdžiui, veikiant medžiagai šviesos spinduliuotei, iš jos gali išskristi elektronai, kurie savo ruožtu pasikrauna teigiamu krūviu. Šis reiškinys fizikoje vadinamas fotoefektas. Apie tai kalbėsime tolesniuose straipsniuose. Kad nepraleistumėte naujų straipsnių, užsiprenumeruokite ir gaukite pranešimus apie naujų straipsnių išleidimą svetainėje.

Fotoelementų veikimo principas pagrįstas fotoelektrinio efekto reiškiniu.

Temperatūra

Veikiant medžiagai (kūnui) aukštos temperatūros, elektronai, pašalinti iš branduolio, padidina savo sukimosi aplink branduolį greitį ir vienu metu jie turi pakankamai kinetinės energijos, kad atsiskirtų nuo branduolio. Šiuo atveju elektronai tampa laisvomis dalelėmis su neigiamais krūviais.

Šis reiškinys fizikoje vadinamas terminė emisija. Šis reiškinys naudojamas gana plačiai. Bet daugiau apie tai kituose straipsniuose. Sekite naujienas svetainėje.

Cheminė reakcija

At cheminės reakcijos Dėl krūvio perdavimo susidaro teigiami ir neigiami poliai. Tuo grindžiamas akumuliatoriaus dizainas.

Trintis ir deformacija

Kai kuriuos kūnus veikiant trintis, gniuždant, tempiant ar tiesiog deformuojant, jų paviršiuje gali atsirasti elektros krūvių. Fizikai šį reiškinį vadina pjezoelektriniu efektu arba trumpai, pjezoelektrinis efektas.

Elektrovaros jėga

Taikant kiekvieną poveikio kūnui metodą, atsiranda nedideli dviejų poliškumo šaltiniai: teigiami ir neigiami. Kiekvienas iš šių poliarumų turi savo vertę, kuri vadinama potencialu. Tikriausiai visi esate girdėję šį posakį.

Potencialas yra tam tikrame elektros lauko taške esančio elektros energijos kiekio vieneto sukaupta potenciali energija.

Taigi, kuo didesnis potencialas, tuo daugiau skirtumo tarp teigiamų ir neigiamų polių. Šis potencialų skirtumas yra elektrinis varomoji jėga(EMF).

Jei grandinė uždaryta, tada, veikiant šaltinio emf, grandinėje atsiras elektros srovė.

Potencialų skirtumo vienetas yra voltas. Potencialų skirtumą galite išmatuoti voltmetru arba.

P.S. Visi aukščiau išvardinti elektros gamybos būdai yra tik keli pavyzdžiai. Žmogus jų pagrindu sukūrė didesnius energijos šaltinius, tokius kaip generatoriai, akumuliatoriai ir kt.

ELEKTROS ELEKTROS

ELEKTROS ELEKTROS, energijos forma, kuri egzistuoja statinių arba judančių ELEKTROS KŪVIŲ pavidalu. Mokesčiai gali būti teigiami arba neigiami. Kaip krūviai atstumia, taip priešingi krūviai traukia. Krūvių sąveikos jėgos apibūdinamos KULLOMBO DĖSNIU. Kai krūviai juda magnetiniame lauke, jie patiria magnetinę jėgą ir savo ruožtu sukuria priešingos krypties magnetinį lauką (FARADAY Įstatymai). Elektra ir MAGNETIZMAS yra skirtingi to paties reiškinio – ELEKTROMAGNETIZMO – aspektai. Krūvių srautas sudaro ELEKTROS srovę, kuri laidininke yra neigiamo krūvio ELEKTRONŲ srautas. Kad LAIDINKUME atsirastų elektros srovė, tarp laidininko galų reikalinga ELEKTROMOCINĖ JĖGA arba POTENCIALUS SKIRTUMAS. Srovė, kuri juda tik viena kryptimi, vadinama nuolatine srove. Ši srovė susidaro, kai potencialų skirtumo šaltinis yra AKUMULIATORIUS. Srovė, kuri keičia kryptį du kartus per ciklą, vadinama kintamąja. Tokios srovės šaltinis yra centriniai tinklai. Srovės vienetas yra AMPERE, įkrovos vienetas yra COULOMB, omas yra pasipriešinimo vienetas, o voltas yra elektrovaros jėgos vienetas. Pagrindinės priemonės elektros grandinės parametrams apskaičiuoti yra OHM'S LAW ir KIRCHHOFF'S LAWS (dėl įtampos ir srovės verčių sumavimo grandinėje). taip pat žr ELEKTROS ELEKTROS, ELEKTRONIKA.

Elektros energiją galima gauti naudojant indukciją generatoriuje; Įtampa pirminėje apvijoje sukuria kintamąją srovę išorinėje grandinėje. Esant induktyvumui arba talpai (arba abiem) atsiranda fazės poslinkis (A) tarp įtampos V ir srovės I. Paveikslėlyje parodyta, kad talpa sukėlė 90° fazės poslinkį, todėl Vidutinė vertė galia yra 0, nors galios kreivė nr vis tiek atrodo kaip sinusinė banga. Galios P ​​sumažėjimas dėl fazės poslinkio vadinamas galios koeficientu. Jei trys kintamosios srovės fazės yra paslinktos viena nuo kitos, kiekviena po 120°, tada jų srovės ar įtampos verčių suma visada bus lygi nuliui (V). Tokios trifazės srovės naudojamos trumpojo jungimo asinchroniniuose elektros varikliuose su rotoriumi (C). Ši konstrukcija turi tris elektromagnetus, besisukančius sukurtame magnetiniame lauke. Kintamoji srovė taip pat gaminama uždarose (D) ir atvirose (E) virpesių grandinėse. Aukšto dažnio elektromagnetinės bangos, naudojamos kai kuriose ryšių sistemose, yra GAMYBOS ŠIOS grandinės.

Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas.

Sinonimai:

Pažiūrėkite, kas yra „ELECTRICITY“ kituose žodynuose:

- (iš graikų kalbos elektron gintaras, nes gintaras traukia šviesos kūnus). Ypatinga kai kurių kūnų savybė, pasireiškianti tik tam tikromis sąlygomis, pvz. dėl trinties, karščio ar cheminių reakcijų, o atskleidžiama pritraukiant žiebtuvėlius... ... Žodynas svetimžodžiai rusų kalba

ELEKTROS, elektra, daug. ne, plg. (graikiškai elektron). 1. Medžiaga, kuria grindžiama materijos struktūra (fizinė). || Ypatingi reiškiniai, lydintys šios medžiagos, energijos formos (elektros srovės ir kt.) dalelių judėjimą ir judėjimą ... Žodynas Ušakova

Reiškinių visuma, kurią sukelia įkrautų kūnų ar elektros krūvininkų dalelių egzistavimas, judėjimas ir sąveika. Ryšys tarp elektros ir magnetizmo yra stacionarių elektros krūvių sąveika, atliekama... ...

- (iš graikų kalbos elektron gintaras) reiškinių visuma, kurioje atsiskleidžia įkrautų dalelių egzistavimas, judėjimas ir sąveika (per elektromagnetinį lauką). Elektros studijos yra viena iš pagrindinių fizikos šakų. Dažnai po...... Didysis enciklopedinis žodynas

Lepizdrichestvo, elektros srovė, lepestrichestvo, lepistrychestvo, srovė, elektra, apšvietimas Rusų sinonimų žodynas. elektros daiktavardis, sinonimų skaičius: 13 actinoelectricity ... Sinonimų žodynas

ELEKTROS ELEKTROS- bendriausia prasme reiškia vieną iš materijos judėjimo formų. Paprastai šis žodis suprantamas arba kaip elektros krūvis, arba kaip pati doktrina apie elektros krūvius, jų judėjimą ir sąveiką. Žodis E. kilęs iš graikų kalbos. elektronas... Didžioji medicinos enciklopedija

elektros- (1) EN elektra (1) reiškinių, susijusių su elektros krūviais ir elektros srovėmis, visuma 1 PASTABA. Šios sąvokos vartojimo pavyzdžiai: statinė elektra, biologinis elektros poveikis. 2 PASTABA – Į…… Techninis vertėjo vadovas

ELEKTROS ELEKTROS, a, žr. Ožegovo aiškinamąjį žodyną. S.I. Ožegovas, N. Yu. Švedova. 1949 1992… Ožegovo aiškinamasis žodynas

Elektra- – 1. Vienos iš energijos formų, būdingų elektros krūviams, tiek judantiems, tiek statinės būsenos, pasireiškimas. 2. Mokslo ir technikos sritis, susijusi su elektros reiškiniais. [ST IEC 50(151) 78] Termino pavadinimas:… … Statybinių medžiagų terminų, apibrėžimų ir paaiškinimų enciklopedija

ELEKTROS ELEKTROS- reiškinių visuma, kurioje aptinkamas elektros krūvių egzistavimas, judėjimas ir sąveika (per elektromagnetinį lauką) (žr. (4)). Elektros studijos yra viena iš pagrindinių fizikos šakų... Didžioji politechnikos enciklopedija

Šiuolaikinis gyvenimas neįsivaizduojamas be elektros, šią energijos rūšį žmonija naudoja pilnai. Tačiau ne visi suaugusieji gali atsiminti elektros srovės apibrėžimą iš mokyklos fizikos kurso (tai yra nukreiptas srautas elementariosios dalelės, turintis mokestį), labai mažai žmonių supranta, kas tai yra.

Kas yra elektra

Elektros, kaip reiškinio, buvimas paaiškinamas viena iš pagrindinių fizikinės materijos savybių – gebėjimu turėti elektros krūvį. Jie gali būti teigiami ir neigiami, o objektai, turintys priešingus poliarinius ženklus, traukia vienas kitą, o „lygiaverčiai“, priešingai, atstumia. Judančios dalelės taip pat yra magnetinio lauko šaltinis, kuris dar kartą įrodo ryšį tarp elektros ir magnetizmo.

Atominiame lygmenyje elektros egzistavimą galima paaiškinti taip. Molekulėse, sudarančiose visus kūnus, yra atomų, sudarytų iš branduolių ir aplink juos cirkuliuojančių elektronų. Šie elektronai gali tam tikromis sąlygomis atitrūkti nuo „motininių“ branduolių ir pereiti į kitas orbitas. Dėl to kai kuriuose atomuose elektronų „trūksta“, o kai kuriuose jų perteklius.

Kadangi elektronų prigimtis yra tokia, kad jie teka ten, kur jų trūksta, nuolatinis elektronų judėjimas iš vienos medžiagos į kitą sudaro elektros srovę (nuo žodžio „tekėti“). Yra žinoma, kad elektra teka iš minuso poliaus į pliusinį. Todėl medžiaga, kurioje trūksta elektronų, laikoma teigiamai įkrauta, o perteklius - neigiamai, ir ji vadinama „jonais“. Jeigu mes kalbame apie apie elektros laidų kontaktus, tada teigiamai įkrautas vadinamas „nuliu“, o neigiamai įkrautas – „faze“.

Skirtingose ​​medžiagose atstumas tarp atomų yra skirtingas. Jei jie yra labai maži, elektronų apvalkalai tiesiogine prasme liečia vienas kitą, todėl elektronai lengvai ir greitai juda iš vieno branduolio į kitą ir atgal, taip sukurdami elektros srovės judėjimą. Tokios medžiagos kaip metalai vadinamos laidininkais.

Kitose medžiagose tarpatominiai atstumai yra gana dideli, todėl jie yra dielektrikai, t.y. nelaidi elektros. Visų pirma, tai guma.

Papildoma informacija. Kai medžiagos branduoliai išskiria elektronus ir juda, susidaro energija, kuri šildo laidininką. Ši elektros savybė vadinama „galia“ ir matuojama vatais. Ši energija taip pat gali būti paversta šviesa ar kita forma.

Dėl nuolatinis srautas elektros per tinklą, potencialai laidų galiniuose taškuose (nuo elektros linijų iki namo laidų) turi būti skirtingi.

Elektros atradimo istorija

Kas yra elektra, iš kur ji atsiranda ir kitas jos charakteristikas iš esmės tiria termodinamikos mokslas su susijusiais mokslais: kvantine termodinamika ir elektronika.

Teigti, kad kuris nors mokslininkas išrado elektros srovę, būtų neteisinga, nes nuo seno daugelis tyrinėtojų ir mokslininkų ją tyrinėjo. Patį terminą „elektra“ pradėjo vartoti graikų matematikas Thalesas; šis žodis reiškia „gintaras“, nes būtent eksperimentuodamas su gintaro lazdele ir vilna Thalesas sugebėjo generuoti statinę elektrą ir apibūdinti šį reiškinį.

Romėnas Plinijus taip pat tyrinėjo elektrines dervos savybes, o Aristotelis – elektrinius ungurius.

Vėliau pirmasis elektros srovės savybes nuodugniai ištyręs buvo gydytojas V. Gilbertas. Anglijos karalienė. Vokiečių burmistras iš Magdeburgo O.f.Gericke laikomas pirmosios lemputės, pagamintos iš tarkuoto sieros rutulio, kūrėju. Ir didysis Niutonas įrodė statinės elektros egzistavimą.

Pačioje XVIII amžiaus pradžioje anglų fizikas S. Grėjus skirstė medžiagas į laidininkus ir nelaidininkus, o olandų mokslininkas Pieteris van Musschenbroekas išrado Leydeno indelį, galintį akumuliuoti elektros krūvį, t.y. tai buvo pirmasis kondensatorius. Amerikiečių mokslininkas ir politikas B. Franklinas pirmasis išplėtojo elektros teoriją moksline prasme.

Visas XVIII amžius buvo turtingas atradimų elektros srityje: buvo nustatytas elektrinis žaibo pobūdis, sukurtas dirbtinis magnetinis laukas, dviejų tipų krūviai („pliusas“ ir „minusas“) ir dėl to. , buvo atskleisti du poliai (JAV gamtininkas R. Simmeris) , Kulonas atrado taškinių elektros krūvių sąveikos dėsnį.

Kitame amžiuje buvo išrastos baterijos (italų mokslininkas Volta), lankinė lempa (anglas Davey), taip pat pirmosios dinamo prototipas. 1820-ieji laikomi elektrodinamikos mokslo gimimo metais, tai padarė prancūzas Ampere'as, kuriam jo vardas buvo priskirtas elektros srovės stiprumo matavimo vienetui, o škotas Maxwellas išvedė elektromagnetizmo šviesos teoriją. Rusas Lodyginas išrado kaitrinę lempą su anglies šerdimi – šiuolaikinių lempučių pirmtaką. Prieš kiek daugiau nei šimtą metų buvo išrasta neoninė lempa (prancūzų mokslininko Georges'o Claude'o).

Iki šiol atliekami tyrimai ir atradimai elektros srityje, pavyzdžiui, kvantinės elektrodinamikos ir silpnų elektros bangų sąveikos teorija. Tarp visų mokslininkų, užsiimančių elektros tyrimais, Nikola Tesla užima ypatingą vietą – daugelis jo išradimų ir teorijų apie elektros veikimą vis dar nėra iki galo įvertintos.

Natūrali elektra

Ilgą laiką buvo manoma, kad elektros „savaime“ gamtoje nėra. Šią klaidingą nuomonę išsklaidė B. Franklinas, įrodęs žaibo elektrinę prigimtį. Būtent jie, pasak vienos mokslininkų versijos, prisidėjo prie pirmųjų aminorūgščių Žemėje sintezės.

Elektra taip pat generuojama gyvų organizmų viduje, kuri generuoja nervinius impulsus, kurie užtikrina motorines, kvėpavimo ir kitas gyvybines funkcijas.

Įdomus. Daugelis mokslininkų mano, kad žmogaus kūnas yra autonominė elektros sistema, kuriai suteikiamos savireguliacijos funkcijos.

Savo elektrą turi ir gyvūnų pasaulio atstovai. Pavyzdžiui, kai kurių veislių žuvys (unguriai, žiobriai, erškėčiai, jūrinės žuvys ir kitos) ją naudoja apsaugai, medžioklei, maisto gavimui ir orientavimuisi povandeninėje erdvėje. Specialus organas šių žuvų kūne generuoja elektrą ir ją kaupia kaip kondensatoriuje, jo dažnis šimtai hercų, o įtampa – 4-5 voltai.

Gauti ir naudoti elektros energiją

Elektra mūsų laikais yra patogaus gyvenimo pagrindas, todėl žmonijai reikia nuolatinės jos gamybos. Šiems tikslams statomos įvairių tipų elektrinės (hidroelektrinės, šiluminės, atominės, vėjo, potvynio ir saulės), galinčios generatorių pagalba generuoti megavatus elektros. Šis procesas pagrįstas mechaninės (hidroelektrinėse krintančio vandens energija), terminės (anglies kuro – kietosios ir rudosios anglies, durpių deginimas šiluminėse elektrinėse) arba tarpatominės energijos (radioaktyvaus urano ir plutonio atominis skilimas atominės elektrinės) į elektros energiją.

Daug moksliniai tyrimai skirta Žemės elektrinėms jėgoms, kurios visos siekia panaudoti atmosferos elektrą žmonijos labui – generuoti elektrą.

Mokslininkai pasiūlė daug įdomių srovės generatorių, kurie leidžia gaminti elektros energiją iš magneto. Jie naudoja nuolatinių magnetų galimybę naudingo darbo sukimo momento pavidalu. Jis atsiranda dėl atstūmimo tarp panašiai įkrautų magnetiniai laukai statoriaus ir rotoriaus įrenginiuose.

Elektra yra populiaresnė už visus kitus energijos šaltinius, nes turi daug privalumų:

• lengvas judėjimas vartotojui;
• greitas pakeitimas į terminį arba mechaninis vaizdas energija;
• galimos naujos jo taikymo sritys (elektrotransporto priemonės);
• naujų savybių atradimas (superlaidumas).

Elektra yra skirtingai įkrautų jonų judėjimas laidininko viduje. Tai didžiulė gamtos dovana, kurią žmonės pažino nuo senų senovės, o šis procesas dar nebaigtas, nors žmonija jau išmoko ją išgauti didžiuliais kiekiais. Elektra vaidina didžiulį vaidmenį plėtojant šiuolaikinė visuomenė. Galima sakyti, kad be jo daugumos amžininkų gyvenimas tiesiog sustos, nes ne veltui dingus elektrai žmonės sako, kad „išjungė šviesą“.

Vaizdo įrašas

Šiais laikais gyvenimas be elektros tiesiog sustos. Tačiau taip buvo ne visada - prieš žmones ir tokių žodžių dar neteko girdėti. Bėgant amžiams talentingų mokslininkų ir tyrinėtojų kartų pastangomis žmonija pajudėjo šio nuostabaus gamtos reiškinio atradimo ir panaudojimo link. Elektros srovės plėtrą nesunkiai galima laikyti vienu iš pagrindinių žmonijos laimėjimų.

Elektros atradimas: pirmieji žingsniai

Tikslaus atsakymo į klausimą, kada atsirado elektra, nėra. Kaip gamtos jėga ji egzistavo visada, tačiau ilga kelionė iki elektros išradimo ir panaudojimo prasidėjo dar VIII amžiuje prieš Kristų. Istorija netgi išsaugojo asmens, davusio vardą šiam reiškiniui, vardą. gyvenęs filosofas Thales of Millet Senovės Graikija pastebėjo, kad vilna įtrintas gintaras dėl kažkokios jėgos gali pritraukti prie savęs smulkius daiktus. „Gintaras“ graikų kalboje reiškia „elektronas“, iš kur kilusi „elektra“.

Elektros istorija tikroji šios srities tyrinėjimų pradžia siekia XVII a. vidurį, ji siejama su burmistro vardu iš Vokietijos Magdeburgo Otto f. Guericke (ne visą darbo dieną dirbantis fizikas ir išradėjas). 1663 m., išstudijavęs Thaleso darbus, jis sukūrė specialią mašiną, skirtą elektrinio traukos ir atstūmimo poveikiui tirti; tai buvo pirmasis pasaulyje elektrinis mechanizmas. Aparatą sudarė sieros rutulys, besisukantis ant metalinio strypo ir, kaip gintaras, pritraukęs ir atstumiantis įvairius daiktus.

Tarp pionierių, prisidėjusių prie elektros atsiradimo mūsų gyvenime, galima paminėti anglą W. Gilbertą, kuris teisme dirbo fiziku ir gydytoju. Jis laikomas elektrotechnikos (elektros savybių ir pritaikymo mokslo) įkūrėju, išrado elektroskopą ir padarė keletą nuostabių atradimų šioje srityje.

Nauji atradimai

1729 m. anglai Stephenas Gray ir Granville Wheeleris pirmą kartą atrado, kad elektros srovė laisvai praeina per vienus kūnus (vadinamus laidininkais), o ne per kitus (nelaidininkus), tai buvo pirmasis žingsnis link elektros panaudojimo pramoniniais tikslais.

Anglijoje pirmą kartą pasaulyje bandoma perduoti elektrą tam tikru atstumu, tuo užsiėmė mokslininkas S. Grėjus, eksperimentų procese susidūrė ir su juo. įvairaus laipsnio kūnų laidumas.

Olandų matematikos profesorius P. van Musschenbroekas vadinamas tuo, kuris išrado pirmąjį elektros kondensatorių – tai garsusis „Leyden jar“ (pavadintas išradėjo gimtojo miesto vardu). Prietaisas buvo įprastas stiklinis indas, iš abiejų galų užsandarintas plonais alavo ir švino lydinio lakštais. Taigi atsiranda galimybė kaupti elektros energiją.

Garsus amerikiečių politikas Benjaminas Franklinas taip pat buvo tarp tų, kurie atrado elektrą platus pritaikymas gyvenime. Jis eksperimentiškai nustatė, kad elektros krūviai skirstomi į teigiamus ir neigiamus, taip pat ištyrė elektrinę žaibo prigimtį.

Remdamiesi Franklino atradimais Rusijoje, mokslininkai Richmanas ir didysis Michailas Vasiljevičius Lomonosovas išrado žaibolaidį, praktiškai įrodantį, kad žaibas susidaro iš atmosferos elektros potencialo skirtumo. Lomonosovas apskritai turėjo didžiulę įtaką elektros reiškinių (ypač atmosferos) tyrimams.

Jaunasis elektros mokslas ir toliau sparčiai vystosi – per 18–19 amžių atsirado naujų atradimų ir išradimų, buvo rašomi nauji moksliniai traktatai, kurių pagrindinė tema buvo elektros srovė.

Taip 1791 metais buvo išleista knyga apie elektrą žmonių ir gyvūnų raumenyse, atsirandančią jiems susitraukiant, jos autorius buvo italų fizikas Galvani. Kitas italas, Alessandro Volta, buvo tas, kuris 1800 m. sukūrė iki šiol nežinomą dabartinį šaltinį, vadinamą " galvaninis elementas(to paties Galvani garbei), kuris po kelių šimtų metų pasirodo kaip gerai žinoma baterija.

„Voltas stulpas“ buvo pagamintas iš cinko ir sidabro išlieto paties stulpo, tarp kurio sluoksnių buvo klojamas sūdytas popierius.

Po kelerių metų Rusijoje fizikos profesorius iš Sankt Peterburgo V. Petrovas mokslo pasauliui pristato galingą elektros lanką, pavadindamas jį „Volta lanku“. Jis yra tas, kuris sugalvojo panaudoti elektros šviesą patalpų apšvietimui. Elektros reiškinių panaudojimo galimybės ekonominis gyvenimas. Mokslininko surinkta baterija buvo išties gigantiška (ilgis – 12, o aukštis – apie 3 metrai), jos įtampa buvo pastovi ir siekė 1700 voltų. Šis išradimas davė pradžią eksperimentams kuriant kaitrines lempas ir metalų elektrinio suvirinimo būdus.

Puikūs atradimai elektros srityje

Petrovo eksperimentai Rusijoje prisidėjo prie to, kad 1809 metais mokslininkas Delarue Anglijoje sukūrė pirmąją pasaulyje kaitrinę lempą. O po šimto metų amerikiečių chemikas ir Nobelio premijos laureatas I. Langmuiras išleido pirmąją lemputę, kurioje buvo šviečianti volframo spiralė, įdėta į sandarią kolbą su inertinėmis dujomis. Tai prasidėjo nauja era. Daugelis mokslininkų Europoje, JAV ir Rusijoje atliko daugybę eksperimentų ir tyrimų, siekdami geriau suprasti elektros prigimtį ir panaudoti ją žmogui.

Taigi 1820 metais danas Oerstredas atrado elektrinių dalelių sąveiką, o 1821 metais garsusis Amperas iškėlė ir įrodė teoriją apie magnetizmo ir elektros reiškinių ryšį. Elektromagnetinio lauko savybes nuodugniai tyrinėjo anglas M. Faradėjus, jis taip pat atrado elektromagnetinės indukcijos dėsnį, kuris teigia, kad uždaroje laidžioje grandinėje, laikinai pasikeitus magnetiniam srautui, atsiranda elektriniai impulsai, taip pat suprojektavo pirmasis elektros generatorius. Šių mokslininkų ir dešimčių kitų mažiau žinomų mokslininkų darbas paskatino atsirasti naujas mokslas, kurią vokiečių inžinierius Werneris von Siemensas pavadino „elektros inžinerija“.

1826 m. G.S. Ohmas, atlikęs daugybę eksperimentų, pateikė elektros grandinės dėsnį (dar žinomą kaip „Omo dėsnis“), taip pat naujus terminus: „laidumas“, „elektrinė varomoji jėga“, „elektros srovės įtampa“. . Jo pasekėjas A-M. Ampere, išvesta garsioji taisyklė “ dešinė ranka", t.y. elektros srovės tekėjimo krypties nustatymas naudojant magnetinę adatą. Jis taip pat išrado prietaisą elektriniam laukui stiprinti – varinių laidų ritinius aplink geležines šerdis. Šie pokyčiai tapo vieno iš pagrindinių vokiečių mokslininko Samuelio Thomaso Semmeringo išradimų elektrotechnikos srityje (elektromagnetinis telegrafas).

Rusijoje išradėjas Aleksandras Lodyginas sugalvojo elektros lemputę, kuri labai panaši į šiuolaikinius analogus: vakuuminę kolbą, kurios viduje įdedamas spiralės formos siūlas, pagamintas iš ugniai atsparaus volframo. Mokslininkas pardavė teises į šį išradimą amerikiečių korporacijai „General Electric“, kuri paleido juos į masinę gamybą. Todėl elektros lempučių atradėju būtų teisinga laikyti rusą, nors visuose Amerikos fizikos vadovėliuose „lemputės tėvu“ yra jų mokslininkas T. Edisonas, kuris taip pat svariai prisidėjo prie elektros išradimo.

Šiuolaikinis tyrimų etapas

Paskutiniai grandioziniai atradimai elektros srityje siejami su didžiojo Nikola Tesla vardu, kurio reikšmė ir mastai dar nebuvo iki galo įvertinti. Šis puikus žmogus išrado tokius dalykus, kurie dar turi būti naudojami:

• sinchroninis generatorius ir asinchroninis elektros variklis, kurie padarė pramonės revoliuciją šiuolaikiniame pasaulyje;
• Liuminescencinės lempos didelėms erdvėms apšviesti;
• radijo koncepciją Tesla pristatė kelerius metus anksčiau nei „oficialus radijo tėvas“ Marconi;
• nuotoliniu būdu valdomi instrumentai (pirmasis buvo kateris su didelėmis baterijomis, valdomas radijo ryšiu);
• variklis su besisukančiais magnetiniais laukais (šiuo pagrindu dabar gaminami naujausi automobiliai, kuriems nereikia benzino);
• pramoniniai lazeriai;
• „Laser Tower“ yra pirmasis pasaulyje belaidžio ryšio įrenginys, pasaulinio žiniatinklio prototipas;
• daug buitinių ir pramoninių elektros prietaisų.

Įvertinkite šį straipsnį:

Panašūs straipsniai