Põhimõisted elektri kohta. Mis on elekter ja mida tähendab praegune töö? Selgitame arusaadavas keeles

Täna tahan teile lühidalt rääkida, mis on elekter.

Muidu uurime me kõik elektriteemasid, kuid me isegi ei mõtle selle tekkimise põhitõdedele ja sisemistele protsessidele.

Elektri tekke ja esinemise uurimisse me sügavalt ei süvene, sest... See on väga töömahukas ja aeganõudev, kuid arvan, et on vaja arvestada põhitõdedega.

Nagu te kõik oma kooli füüsikakursusest teate või võib-olla ei tea, koosnevad kõik kehad järgmistest pisikestest osakestest:

molekul
molekul koosneb omakorda aatomitest
aatom koosneb prootonitest, neutronitest ja elektronidest

Seega on igal neist osakestel oma elektrilaeng.

Laeng võib olla positiivne või negatiivne. Sellest lähtuvalt tõmbab positiivse laenguga keha alati negatiivse laenguga keha poole. Ja kaks positiivse või negatiivse laenguga keha tõrjuvad teineteist alati.

Samanimelised laetud kehad tõmbavad ligi ja samanimelised laetud kehad tõrjuvad, s.t. sel hetkel võib jälgida nende kehade liikumistendentsi.

Väikseimate osakeste liikumise intensiivsus ja kiirus kehades sõltub paljudest järgmistest teguritest:

temperatuuri
deformatsioon
hõõrdumine
keemilised reaktsioonid

Elektri tekkimine ja tekkimine

Just eespool mainisin, et aatom koosneb prootonitest, neutronitest ja elektronidest. Seega on prootonid (positiivselt laetud) ja neutronid (neutraalselt laetud) aatomi tuum. Alloleval pildil vaadake, millest aatom koosneb.

Aatomi tuumal on alati positiivne laeng. Neutronil (näidatud punasega) puudub elektrilaeng. Prootonil (näidatud sinisega) on alati positiivne laeng.

Selle tuuma ümber pöörlevad negatiivselt laetud elektronid (näidatud sinisega), mis võivad sõltuvalt aine materjalist paikneda tuumast erineval kaugusel. Elektroni kaugus ehk täpsemalt energiatase sõltub energiast, mida elektron suudab väljastpoolt (tavaliselt footonitelt) neelata ja kiirata. Seda teevad elektronid välistes elektronkihtides (need, mis on tuumast kõige kaugemal). Kui elektron "haarab" liiga palju energiat, võib see aatomist lahkuda, mida arutatakse allpool. Need. Aatomi interaktsioon teiste aatomite ja teiste osakestega toimub väliste elektronide toimel.

Elektroni laeng on suuruselt täpselt võrdne prootoni laenguga ja vastandmärgiga. Seetõttu on aatom tervikuna neutraalne.

Tuuma positiivsete prootonite vastastikmõju negatiivsete elektronidega ei ole alati konstantne ja elektronide tuumast eemaldudes see väheneb.

Need. Selgub, et me saame muuta elektronide arvu aatomites.

Mõjumeetoditeks ja kehadele mõjutavateks teguriteks, mida eespool mainisin, on valgus, temperatuur, deformatsioon, hõõrdumine ja mitmesugused keemilised reaktsioonid. Nüüd räägime igast mõjust üksikasjalikumalt.

Valgus

Näiteks valguskiirguse mõjul ainele võivad sealt välja lennata elektronid, mis omakorda saavad positiivse laenguga laetud. Seda nähtust füüsikas nimetatakse fotoefekt. Sellest räägime järgmistes artiklites. Et mitte jääda uutest artiklitest ilma, tellige, et saada teateid saidil uute artiklite avaldamise kohta.

Fotoelementide tööpõhimõte põhineb fotoelektrilise efekti nähtusel.

Temperatuur

Kui aine (keha) puutub kokku kõrge temperatuuriga, suurendavad tuumast eemaldatud elektronid oma pöörlemiskiirust ümber tuuma ja ühel hetkel on neil piisavalt kineetilist energiat, et tuumast eemalduda. Sel juhul muutuvad elektronid negatiivse laenguga vabadeks osakesteks.

Seda nähtust füüsikas nimetatakse termiline emissioon. Seda nähtust kasutatakse üsna laialdaselt. Aga sellest lähemalt tulevastes artiklites. Jälgige värskendusi veebisaidil.

Keemiline reaktsioon

Keemilistes reaktsioonides moodustuvad laenguülekande tulemusena positiivsed ja negatiivsed poolused. Sellel põhineb aku disain.

Hõõrdumine ja deformatsioon

Kui mõned kehad on allutatud hõõrdumisele, kokkusurumisele, venitamisele või lihtsalt deformeerumisele, võivad nende pinnale ilmuda elektrilaengud. Füüsikud nimetavad seda nähtust piesoelektriliseks efektiks või lühidalt piesoelektriline efekt.

Elektromotoorjõud

Iga keha mõjutamise meetodi puhul ilmnevad selle tulemusena väikesed kahe polaarsuse allikad: positiivne ja negatiivne. Igal neist polaarsustest on oma väärtus, mida nimetatakse potentsiaaliks. Tõenäoliselt olete kõik seda väljendit kuulnud.

Potentsiaal on elektrivälja teatud punktis paikneva ühikulise elektrienergia salvestatud potentsiaalne energia.

Seega, mida suurem on potentsiaal, seda suurem on erinevus positiivse ja negatiivse pooluse vahel. See potentsiaalne erinevus on elektromotoorjõud (EMF).

Kui vooluahel on suletud, tekib vooluallika emf mõjul ahelasse elektrivool.

Potentsiaalide erinevuse ühik on volt. Potentsiaalide erinevust saad mõõta voltmeetriga või.

P.S. Kõik ülaltoodud elektritootmismeetodid on vaid mõned näited. Inimene on nende baasil loonud suuremaid energiaallikaid, nagu generaatorid, akud jne.

Planeedi elanike seas on raske leida neid, kellel pole elektrist aimugi. Kuid neid, kes teavad, millal ja kes avastas elektri, millest see koosneb ning kes tegi inimkonnale olulise ja kasuliku avastuse, on vähe. Seetõttu tasub mõista, mis on elektrilised nähtused ja kellele me nende avastamise võlgneme.

Kokkupuutel

Millal ja kuidas see avati

Selle nähtuse avastamise ajalugu oli väga pikk. Sõna enda leiutas Kreeka teadlane Thales. Sellest sai tuletis mõistest "elektron", mida tõlgitakse kui "merevaigust". See termin ilmus enne meie ajastut tänu Thalesele, kes märkas merevaigu omadust pärast selle hõõrumist kergeid esemeid ligi meelitada.

See juhtus seitse sajandit eKr. Thales viis läbi palju katseid, uurides seda, mida ta nägi. Need olid esimesed katsed laengutega maailmas. Sellega tema tähelepanekud lõppesid. Ta ei saanud edasi liikuda, kuid just seda teadlast peetakse silmas elektriteooria rajaja, selle avastaja, kuigi seda nähtust teadusena välja ei arendatud. Tema tähelepanekud unustati pikka aega, tekitamata seejuures teadlastes huvi.

Esimesed katsed

17. sajandi keskel alustas Otto Guericke Thalese tähelepanekute teaduslikku uurimist. Saksa teadlane kavandas esimese seadme pöörleva kuuli kujul, mille ta kinnitas raudtihvtile.

Pärast tema surma jätkasid teised teadlased oma uurimistööd:

Saksa füüsikud Bose ja Winkler;
Inglane Hawkesby.

Nad täiustasid Henriku leiutatud seadet ja avastasid nähtuse veel mõned omadused. Esimesed selle aparaadiga tehtud katsed andsid tõuke uutele leiutistele.

Avastamise ajalugu

Elektri teooriat arendati edasi mitu sajandit hiljem. Teooria lõi W. Hilbert, kes hakkas selliste nähtuste vastu huvi tundma.

18. sajandi alguses tõestati, et erinevate materjalide hõõrdumisel tekkiv elekter on erinev. Ja 1729. aastal avastas hollandlane Muschenbroek, et kui klaaspurk sulgeda mõlemalt poolt stanioolilehtedega, koguneb sinna elekter.

Seda nähtust nimetatakse Leydeni purk.

Tähtis! Teadlane B. Franklin oli esimene, kes väitis, et on olemas positiivsed ja negatiivsed laengud.

Ta suutis Leydeni purgiprotsessi selgitada, tõestades, et purgi vooder võib olla "sunnitud" elektrifitseerima erinevate märkide laengutega. Franklin uuris atmosfääri elektrilisi nähtusi. Peaaegu samaaegselt temaga tegid sarnaseid uuringuid vene füüsik G. Richman ja teadlane M.V. Lomonossov. Siis oli leiutati piksevarras, mille mõju oli seletatav pingeerinevuse tekkimisega.

A. Volt (1800) lõi galvaanilise aku, koostades selle ümmargustest hõbeplaatidest, mille vahele asetas soolases vees leotatud paberitükid. Aku sees toimunud keemiline reaktsioon tekitas elektrilaengu.

1831. aasta algust iseloomustas asjaolu, et Faraday lõi elektrigeneraatori, mille tegevus põhines selle teadlase avastusel. .

Paljud elektriseadmed lõi kuulus teadlane Nikola Tesla 20. aastatuhandel. Peamised sündmused elektrienergia arengus võib kokku võtta järgmises kronoloogilises järjekorras:

1791 – teadlane L. Galvani avastas juhtide ääres laengud, s.o. elekter;
1800 – A. Volt võttis kasutusele voolugeneraatori;
1802 – Petrov avastas elektrikaare;
1827 – J. Henry kavandas traadi isolatsiooni;
1832 – Peterburi Akadeemia liige Schilling näitas elektritelegraafi;
1834 – akadeemik Jacobi lõi elektrimootori;
1836 – S. Morse patenteeris telegraafi;
1847 – Siemens pakkus välja kummimaterjali juhtmete isoleerimiseks;
1850 – Jacobi leiutas otsetrükkimise telegraafi;
1866 – Siemens pakkus välja dünamo;
1872 – A.N. Lodygin lõi süsinikhõõgniidi abil hõõglambi;
1876 - telefon leiutati;
1879 – Edison töötas välja elektrivalgustussüsteemi, mida kasutatakse siiani;
1890. aastast algas elektriseadmete suhteliselt laialdane kasutamine igapäevaelus;
1892 - ilmusid esimesed koduperenaiste köögis kasutatavad kodumasinad;

Avastuste loetelu võib jätkata. Aga need kõik põhinesid juba eelmistel.

Esimesed katsetused elektriga

Esimesed katsed laengutega tegi 1729. aastal inglane S. Gray. Nende katsete käigus tegi teadlane kindlaks: mitte kõik objektid ei edasta elektrilaengut. Alates 1833. aasta keskpaigast alustas prantslane C. Dufay selles teadusvaldkonnas tõsist uurimistööd. Thalese ja Gilberti katseid korrates kinnitas ta kahte tüüpi laengu olemasolu.

Tähtis! 18. sajandi lõpus algas uus teadussaavutuste ajastu. Vene V. Petrov avastas “Volta kaare”. Jean A. Nollet kavandas esimese elektroskoobi, mis hiljem oli elektrokardiograafi prototüüp. Ja 1809. aastat tähistas oluline avastus: inglise teadlane Delarue leiutas esimese hõõglambi, mis andis tõuke füüsika avatud seaduste tööstuslikuks rakendamiseks.

Elektriga seotud nähtused looduses

Loodus on rikas elektriliste nähtuste poolest. Sellised elektriga seostatavad nähtused on näiteks virmalised, välk jne.

Virmalised

Õhukesta ülemised kihid koguvad sageli kosmosest saabuvaid väikesi osakesi. Nende kokkupõrge atmosfääri ja tolmuga tekitab taevas kuma, millega kaasnevad sähvatused. Seda nähtust jälgivad polaaralade elanikud. Seda nähtust nimetati aurora. Virmaline helk püsib vahel mitu päeva, sädeledes erinevates värvides.

Välk

Atmosfäärivooludega liikudes põhjustavad rünkpilved tilkade ja jääkristallide vahel hõõrdumist. Hõõrdumise tagajärjel kogunevad pilvedesse laengud. See viib pilvede ja maapinna vahele hiiglaslike sädemete tekkeni. See on välk. Neid saadab äikest.

Elektrilaengute kogunemine õhus põhjustab mõnikord teket väikesed helendavad pallid või suured sädemed. Neid kuule ja sädemeid nimetatakse keravälkuks. Nad liiguvad koos õhuga, plahvatades kokkupuutel üksikute objektidega. Selline välk põhjustab sageli elusolendite ja inimeste põletusi ja surma ning esemete tulekahju. Teadlased ei suuda veel täpselt selgitada välgu ilmnemise põhjuseid.

Püha Elmo tuli

Nii nimetatakse nähtust, mis on purjekatel sõitvatele meremeestele juba iidsetest aegadest tuttav. Nad rõõmustasid, kui nägid halva ilmaga mastide kuma. Meremehed uskusid, et tuled annavad tunnistust Püha Elmo patroonist.

Helendamist võib täheldada äikesetormis kõrgetel tornidel. Tuled näevad välja nagu küünlad ja pintslid sinise või helelilla tooniga. Nende tulede pikkus ulatub mõnikord meetrini. Sära saadab vahel susisemist või pehme vile.

Meremehed üritasid koos tulekahjuga maha murda ka osa mastist. Kuid see ei õnnestunud kunagi, kuna tuli "voolas" mastile ja tõusis selle üles. Leek on külm, see ei sütti, ei kõrveta käsi. Ja see võib põletada mitu minutit, mõnikord umbes tund. Kaasaegsed teadlased on kindlaks teinud, et need tuled on oma olemuselt elektrilised.

Millal elekter Venemaal ilmus?

Kuupäevad, millal Venemaal elektri kasutamise ajastu algas, on toodud erinevalt. Kõik sõltub selle paigaldamise kriteeriumist.

Paljud seostavad seda sündmust 1879. aastaga. Peterburis need siis paigaldati elektrituled Liteiny sillal. Kuid on inimesi, kes peavad Venemaal elektrienergia ilmumise kuupäevaks 1880. aasta algust - Venemaa Tehnikaühingu elektriosakonna loomise kuupäeva.

Märkimisväärseks kuupäevaks võib pidada ka 1883. aasta maikuud, mil töölised Aleksander III kroonimistseremooniaks Kremli hoovi valgustasid. Sel eesmärgil paigaldati Sofiyskaya muldkehale elektrijaam. Ja veidi hiljem elektrifitseeriti Peterburi peatänav ja Zimny.

Kolm aastat hiljem loodi Vene impeeriumis Elektrivalgustuse Ühing, mis asus välja töötama Moskva ja Peterburi tänavatele lampide paigaldamise plaani. Ja paari aasta pärast algab kogu impeeriumis elektrijaamade ehitamine ja varustamine.

Millest koosneb elekter?

Kõik, mis meid ümbritseb, sealhulgas inimesed, koosneb aatomitest. Aatom koosneb positiivselt laetud tuumast. Selle tuuma ümber pöörlevad negatiivselt laetud osakesed, mida nimetatakse elektronideks. Need osakesed neutraliseerivad tuuma positiivse laengu. Seetõttu on aatomil neutraalne laeng. Elektrit toodetakse elektronide suunatud liikumineühest aatomist teise. Seda toimingut saab teostada generaatori, hõõrdumise või keemilise reaktsiooni abil.

Tähelepanu! Protsess põhineb erineva laenguga osakeste ligitõmbamise ja sarnaste laengute tõrjumise omadusel. Tulemuseks on vool, mida saab juhtide (tavaliselt metallide) kaudu edasi kanda. Materjale, mis ei ole võimelised voolu üle kandma, nimetatakse isolaatoriteks. Head isolaatorid on puit-, plast- ja eboniitesemed.

Kuidas erinevat elektrit toodetakse

Elekter võib olla erinevat laadi: . Lisaks on ka staatiline elekter. See tekib siis, kui aatomite sees olevate laengute tasakaal on häiritud, nagu varem mainitud.

Igapäevaelus peab inimene sellega pidevalt tegelema, kuna sünteetilisi riideid leidub igas kodus. Ja hõõrdumise ajal kogub see laengut. Mõned riideesemed annavad selle efekti lahti riietumisel või riietumisel.

Sellest annavad märku sädemed ja praksuvad helid. Staatilise elektri allikaid leidub igas korteris. Need on elektrilised kodumasinad ja arvutid, mis elektriseerivad põrandale, mööblipindadele ja riietele settiva tillukese tolmu. Sellel on negatiivne mõju inimeste tervisele.

Tähtis! Elektri tootmiseks luuakse magnetväli. See tõmbab elektrone ligi, põhjustades nende liikumist mööda juhti. Seda osakeste liikumise protsessi nimetatakse elektrivooluks. Statsionaarses magnetväljas läbib juhti pidev vool.

Elektrodünaamika teadus

Elektriteooria sisaldab seadusi, mis hõlmavad tohutul hulgal elektromagnetilisi nähtusi ja vastastikmõju seadusi.

See on tingitud asjaolust, et in Kõik kehad on valmistatud laetud osakestest. Nendevaheline interaktsioon on palju tugevam kui gravitatsiooniline. Ja praegu on see teadus inimkonnale kõige kasulikum.

Teadlane Gilbert on tunnustatud kui teaduse rajaja. Kuni 1600. aastani oli see teadus Thalese teadmiste tasemel. Gilbert püüdis luua elektri teooriat.

Enne teda peeti Kreeka teadlase poolt märgatud külgetõmbeomadusi vaid naljakaks faktiks. Gilbert viis oma vaatlused läbi elektroskoobi abil. Tema uurimistöö ja teaduslikud alused said teaduse oluliseks etapiks. Ja seda nime hakati kasutama 1650. aastal.

Kaasaegne teadus elektriliste nähtuste ja seaduste kohta nimetatakse elektrodünaamikaks. Nüüd on elu ilma elektrita raske ette kujutada. Elektrivoolu abil on loodud palju seadmeid, mis aitavad edastada teavet suurte vahemaade taha, isegi... Tehnoloogia areng on võimaldanud panna selle kogu inimkonna teenistusse, paljastades üha enam selle loodusnähtuse saladusi. Kuid ikkagi sisaldab see teadusvaldkond endiselt palju tundmatut.

Kust tuli elekter?

Kes leiutas elektri

Elektrit võib kergesti nimetada üheks kõige olulisemaks avastuseks, mille inimene on kunagi teinud. See on aidanud meie tsivilisatsiooni arengut selle ilmumise algusest peale...

Elektrit võib kergesti nimetada üheks kõige olulisemaks avastuseks, mille inimene on kunagi teinud. See on aidanud meie tsivilisatsiooni arengut selle ilmumise algusest peale. See on planeedi kõige keskkonnasõbralikum energialiik ja tõenäoliselt suudab elekter asendada kõik toorained, kui neid enam Maale ei jää.

Mõiste pärineb kreeka keelest. "elektron" ja tähendab "merevaigust". Juba 7. sajandil eKr märkas Vana-Kreeka filosoof Thales, et merevaigul on omadus meelitada ligi juukseid ja kergeid materjale, näiteks korgilaaste. Nii sai temast elektri avastaja. Kuid alles 17. sajandi keskpaigaks hakkas Otto von Guericke Thalese tähelepanekuid üksikasjalikult uurima. See saksa füüsik lõi maailma esimese elektriseadme. See oli pöörlev väävlipall, mis oli kinnitatud metallnõelale ja nägi välja nagu merevaigukollane külgetõmbe- ja tõukejõuga.

Thales – elektri avastaja

Paari sajandi jooksul täiustasid Guericke'i "elektrimasinat" märgatavalt sellised saksa teadlased nagu Bose, Winkler ja inglane Hoxby. Katsed elektrimasinaga andsid tõuke uuteks avastusteks 18. sajandil: Prantsusmaalt pärit füüsik Du Fay avastas 1707. aastal erinevuse elektrienergia vahel, mida saame klaasringi hõõrudes, ja elektri vahel, mida saame puuvaigust valmistatud ringi hõõrumisel. 1729. aastal avastasid inglise teadlased Gray ja Wheeler, et mõned kehad suudavad elektrit enda kaudu edasi anda ning nad rõhutasid esimestena, et kehasid saab jagada kahte tüüpi: elektrit juhtivad ja mittejuhid.

Väga olulise avastuse tõi 1729. aastal välja Leidenis sündinud Hollandi füüsik Muschenbroek. See filosoofia ja matemaatika professor avastas esimesena, et mõlemalt poolt stanioolilehtedega suletud klaaspurk võib koguda elektrit. Kuna katsed viidi läbi Leideni linnas, Seadet nimetati Leydeni purgiks..

Teadlane ja ühiskonnaaktivist Benjamin Franklin esitas ühe teooria, mille kohaselt on olemas nii positiivne kui ka negatiivne elekter. Teadlane suutis selgitada klaaspurgi laadimise ja tühjendamise protsessi ning esitas tõendeid selle kohta, et Leydeni purgi vooderdust saab hõlpsasti elektrifitseerida erinevate elektrilaengutega.

Benjamin Franklin pööras atmosfääri elektrialastele teadmistele enam kui küllaldaselt tähelepanu, nagu ka Vene teadlased G. Richman, samuti M.V. Lomonossov. Teadlane leiutas piksevarda, mille abil ta põhjendas, et välk ise tekib elektripotentsiaalide erinevusest.

1785. aastal tuletati Coulombi seadus, mis kirjeldas punktlaengute vahelist elektrilist vastasmõju. Seaduse avastas Prantsusmaa teadlane C. Coulomb, kes lõi selle teraskuulidega korduvate katsete põhjal.

Üks Itaalia teadlase Luigi Galvani 1791. aastal tehtud suuri avastusi oli see, et kahe erineva metalli kokkupuutel tükeldatud konna kehaga võib tekkida elekter.

1800. aastal leiutas Itaalia teadlane Alessandro Volta keemilise aku. See avastus oli oluline elektri uurimisel. See galvaaniline element koosnes ümaratest hõbeplaatidest, plaatide vahel olid eelnevalt soolases vees leotatud paberitükid. Tänu keemilistele reaktsioonidele sai keemiline aku regulaarselt elektrivoolu.

1831. aastal avastas kuulus teadlane Michael Faraday elektromagnetilise induktsiooni ja leiutas selle põhjal maailma esimese elektrigeneraatori. Avastas sellised mõisted nagu magnet- ja elektriväljad ning leiutas elementaarse elektrimootori.

Mees, kes andis tohutu panuse magnetismi ja elektri uurimisse ning pani oma uurimistööd ellu, oli leiutaja Nikola Tesla. Teadlase loodud kodu- ja elektriseadmed on asendamatud. Seda meest võib nimetada üheks 20. sajandi suureks leiutajaks.

Kes avastas esimesena elektri?

Raske on leida inimesi, kes ei teaks, mis on elekter. Aga kes avastas elektri? Kõigil pole sellest aimu. Peame välja mõtlema, mis nähtus see on, kes selle esimesena avastas ja mis aastal see kõik juhtus.

Paar sõna elektrist ja selle avastamisest

Elektri avastamise ajalugu on üsna ulatuslik. See juhtus esmakordselt aastal 700 eKr. Kreekast pärit uudishimulik filosoof Thales märkas, et merevaik suudab villaga hõõrdumisel väikeseid esemeid ligi tõmmata. Tõsi, pärast seda lõppesid kõik vaatlused pikaks ajaks. Kuid just teda peetakse staatilise elektri avastajaks.

Edasine areng toimus palju hiljem - mitme sajandi pärast. Elektriteaduse rajajaks sai arst William Gilbert, kes tundis huvi füüsika aluste vastu. Ta leiutas midagi elektroskoobi sarnast, nimetades seda versoriks. Tänu temale mõistis Gilbert, et paljud mineraalid tõmbavad ligi väikseid objekte. Nende hulgas on teemante, klaasi, opaale, ametüste ja safiire.

Versori abil tegi Gilbert paar huvitavat tähelepanekut:

leek mõjutab hõõrdumisel tekkivaid kehade elektrilisi omadusi;
Välk ja äike on elektrilise iseloomuga nähtused.

Sõna "elekter" ilmus 16. sajandil. 17. sajandi 60. aastatel lõi burgomeister Otto von Guericke katseteks spetsiaalse masina. Tänu temale jälgis ta külgetõmbe ja tõrjumise mõju.

Pärast seda jätkati uurimistööd. Nad kasutasid isegi elektrostaatilisi masinaid. 18. sajandi 30. aastate alguses muutis Stephen Gray Guericke'i disaini. Ta vahetas väävlipalli klaaspalli vastu. Stephen jätkas oma katseid ja avastas sellise nähtuse nagu elektrijuhtivus. Veidi hiljem avastas Charles Dufay kahte tüüpi laenguid – vaikudest ja klaasist.

18. sajandi 40. aastal tulid Kleist ja Muschenbruck välja Leydeni purgiga, millest sai esimene kondensaator Maal. Benjamin Franklin ütles, et klaas kogub laengu. Tänu temale ilmusid elektrilaengute tähised "pluss" ja "miinus", samuti "juht", "laeng" ja "kondensaator".

Benjamin Franklin elas sündmusterohket elu. Hämmastav on see, et tal oli isegi piisavalt aega elektrit õppida. Esimese piksevarda leiutas aga Benjamin Franklin.

18. sajandi lõpus avaldas Galvani oma traktaadi lihaste liikumise elektrijõust. 19. sajandi alguses tuli Itaalia leiutaja Volta välja uue vooluallikaga, nimetades seda galvaaniliseks elemendiks. See disain näeb välja nagu hõbedast ja tsinkrõngastest valmistatud sammas. Neid eraldavad soolases vees leotatud paberid. Nii juhtus galvaanilise elektri avastamine. Kaks aastat hiljem avastas Vene leiutaja Vassili Petrov Voltai kaare.

Umbes samal perioodil kujundas Jean Antoine Nollet elektroskoobi. Ta salvestas elektri kiire "äravoolu" terava kujuga kehadelt. Selle põhjal tekkis teooria, et vool mõjutab elusolendeid. Tänu avastatud efektile ilmus meditsiiniline elektrokardiograaf.

Alates 1809. aastast on elektrivaldkonnas toimunud revolutsioon. Inglismaalt pärit leiutaja Delarue leiutas hõõglambi. Sajand hiljem loodi volframspiraaliga seadmed, mis täideti inertgaasiga. Nende asutajaks sai Irving Langmuir.

Muud avastused

18. sajandil tuli hilisem kuulus Michael Faraday välja elektromagnetväljade õpetusega.

Elektromagnetilise interaktsiooni avastas oma katsete käigus Taani teadlane nimega Ørsted 1820. aastal. 1821. aastal ühendas füüsik Ampere oma traktaadis elektri ja magnetismi. Tänu neile õpingutele sündis elektrotehnika.

1826. aastal viis Georg Simon Ohm läbi katsed ja visandas elektriahela põhiseaduse. Pärast seda tekkisid spetsiaalsed terminid:

elektromotoorjõud;
juhtivus;
pingelangus võrgus.

Andre-Marie Ampère tuli hiljem välja reegliga magnetnõela voolu suuna määramiseks. Sellel oli palju nimesid, kuid kõige rohkem jäi meelde "parema käe reegel". Just Ampere konstrueeris elektromagnetvälja võimendi – paljude pööretega mähise. Need on valmistatud vasktraatidest, millesse on paigaldatud raudsüdamikud. 19. sajandi 30. aastatel leiutati elektromagnetiline telegraaf ülalkirjeldatud reegli alusel.

1920. aastatel alustas Nõukogude Liidu valitsus ülemaailmset elektrifitseerimist. Sel perioodil tekkis mõiste "Iljitši lambipirn".

Maagiline elekter

Lapsed peavad teadma, mis on elekter. Aga õpetada tuleb mänguliselt, et saadud teadmised juba esimestel minutitel igavaks ei hakkaks. Selleks saab osaleda avatud tunnis “Võluelekter”. See hõlmab järgmisi hariduslikke eesmärke:

elektrialase teabe üldistamine lastel;
laiendada teadmisi selle kohta, kus elekter elab ja kuidas see inimesi aidata saab;
tutvustada oma lapsele staatilise elektri põhjuseid;
Selgitage kodumajapidamises kasutatavate elektriseadmete käsitsemise ohutuseeskirju.

Samuti on seatud muud ülesanded:

lapsel tekib soov midagi uut avastada;
lapsed õpivad suhtlema ümbritseva maailma ja selle objektidega;
areneb mõtlemis-, vaatlus-, analüüsivõime ja õigete järelduste tegemise oskus;
Toimub aktiivne ettevalmistus kooliks.

Tegevus on vajalik ka hariduslikel eesmärkidel. Ürituse ajal:

tugevneb huvi meid ümbritseva maailma uurimise vastu;
on rahulolu katsete tulemusel tehtud avastustega;
Arendatakse meeskonnatöö oskust.

Pakutakse järgmisi materjale:

Patareidega mänguasjad;
plastpulgad vastavalt kohalviibijate arvule;
villane ja siidriie;
õpetlik mänguasi “Kogu ese”;
kaardid “Elektriseadmete kodumasinate kasutamise eeskirjad”;
värvilised pallid.

See oleks suurepärane suvine tegevus lapsele.

Järeldus

Me ei saa kindlalt öelda, kes avastas esimesena elektri. On põhjust arvata, et nad teadsid temast juba enne Thalest. Kuid enamik teadlasi (William Gilbert, Otto von Guericke, Volt Ohm, Ampere) aitasid täielikult kaasa elektrienergia arendamisele.

Alternatiivne versioon elektri avastamise ajaloost

Teadus ei tea, millal elektri avastamine toimus. Isegi iidsed inimesed jälgisid välku. Hiljem märkasid nad, et mõned kehad võivad üksteise vastu hõõrudes meelitada või tõrjuda. Väikeste esemete ligimeelitamise või tõrjumise võime oli merevaigu puhul hästi näidatud.
Aastal 1600 ilmus esimene elektriga seotud termin: elektron. Selle võttis kasutusele William Gilbert, kes laenas selle sõna kreeka keelest, kus see tähendas merevaiku. Hiljem avastati sellised omadused teemandil, opaalil, ametüstil ja safiiril. Ta nimetas neid materjale elektrikuteks ja nähtust ennast elektriks.
Otto von Guericke jätkas Gilberti uurimistööd. Ta leiutas elektrostaatilise masina, esimese instrumendi elektriliste nähtuste uurimiseks. See oli pöörlev metallvarras, mille kuul oli väävlist. Pöörlemisel pall hõõrus vastu villa ja omandas olulise staatilise elektri laengu.

1729. aastal täiustas inglane Stephen Gray Guericke’i masinat, asendades väävlipalli klaasist kuuliga.

1745. aastal leiutasid Jürgen Kleist ja Peter Muschenbruck Leydeni purgi, mis on klaasanum veega, mis võib koguda märkimisväärse laengu. Sellest sai kaasaegsete kondensaatorite prototüüp. Teadlased arvasid ekslikult, et laengu akumulaator oli vesi, mitte klaas. Hiljem hakati vee asemel kasutama elavhõbedat.
Benjamin Franklin laiendas elektriliste nähtuste kirjeldamiseks terminite kogumit. Ta tutvustas mõisteid: tasu, kahte tüüpi tasusid, pluss ja miinus nende tähistamiseks. Talle kuuluvad terminid kondensaator ja dirigent.
Paljud 17. sajandil tehtud katsed olid oma olemuselt kirjeldavad. Need ei saanud praktilist rakendust, kuid olid aluseks elektri teoreetiliste ja praktiliste aluste väljatöötamisele.

Esimesed teaduslikud katsed elektriga

Elektri teaduslik uurimine algas 18. sajandil.

1791. aastal avastas Itaalia arst Luigi Galvani, et konnade lihaseid läbiv vool põhjustab nende kokkutõmbumise. Ta nimetas oma avastust loomaelektriks. Kuid Luigi Galvani ei suutnud saadud tulemusi täielikult selgitada.

Loomade elektri avastamine huvitas itaallast Alexandro Voltat. Kuulus teadlane kordas Galvani katseid. Ta tõestas korduvalt, et elusrakud toodavad elektripotentsiaali, kuid selle väljanägemise põhjus on keemiline, mitte loomne. Nii avastati galvaaniline elekter.
Eksperimente jätkates konstrueeris Alexandro Volta seadme, mis genereerib pinget ilma elektrostaatilise masinata. See oli virn vaheldumisi vask- ja tsinkplaate, mida eraldasid soolalahuses leotatud paberitükid. Seadet nimetati voltaic kolonniks. Sellest sai elektri tootmiseks kasutatavate kaasaegsete galvaaniliste elementide prototüüp.
Oluline on märkida, et Napoleon Bonaparte oli Volta leiutisest väga huvitatud ja 1801. aastal andis ta talle krahvi tiitli. Ja hiljem otsustasid kuulsad füüsikud tema auks pingeühiku nimetada 1 V (volt).

Luigi Galvani ja Alexandro Volta on elektrivaldkonnas suured katsetajad. Kuid 18. sajandil. nad ei suutnud seletada nähtuste olemust. Elektri ja magnetismi teooriat hakati üles ehitama 19. sajandil.

Elektri teaduslikud uuringud 19. sajandil

Vene leiutaja Vassili Petrov, jätkates Volta katseid, avastas Volta kaare 1802. aastal. Tema katsetes kasutati süsinikelektroode, mis esmalt liikusid, voolu voolu tõttu kuumenesid ja seejärel lahkusid. Nende vahele tekkis stabiilne kaar, mis oli võimeline põlema ainult 40–50-voldise pingega. See tekitas märkimisväärsel hulgal soojust. Petrovi katsed näitasid esimestena elektri praktilise kasutamise võimalusi ning aitasid kaasa hõõglambi ja elektrikeevituse leiutamisele. Oma katseteks konstrueeris V. Petrov 12 m pikkuse aku, mis oli võimeline tekitama 1700 volti pinget.

Voltakaare puudusteks olid söe kiire põlemine, süsihappegaasi ja tahma eraldumine. Valgusallika täiustamise ülesandeks võtsid oma ülesandeks mitmed tolle aja suurimad leiutajad, kellest igaüks andis oma panuse elektrivalgustuse arendamisse. Kõik nad uskusid, et soojuse ja valguse allikas peaks olema klaaskolvis, millest õhk on välja pumbatud.
Metallhõõgniidi kasutamise idee pakkus 1809. aastal välja inglise füüsik Delarue. Kuid katsed süsinikvarraste ja -keermetega jätkusid aastaid.
Ameerika elektriõpikud väidavad, et hõõglambi isa on nende kaasmaalane Thomas Edison. Ta andis tohutu panuse elektri avastamise ajalukku. Kuid Edisoni katsed hõõglampide täiustamisel lõppesid 1870. aastate lõpus, kui ta loobus metallist hõõgniidist ja pöördus tagasi süsinikvarraste juurde. Tema lambid võisid katkematult põleda umbes 40 tundi.

20 aastat hiljem leiutas vene leiutaja Aleksandr Nikolajevitš Lodõgin lambi, mis kasutas spiraaliks keeratud tulekindlat metallist hõõgniiti. Õhk pumbati kolvist välja, mistõttu hõõgniit oksüdeerus ja läbi põles.
Maailma suurim elektritoodete tootmise ettevõte General Electric ostis Lodyginilt patendi volframhõõgniidiga lampide tootmiseks. See võimaldab eeldada, et hõõglambi isa on meie kaasmaalane.
Keemikud ja füüsikud töötasid hõõglambi täiustamise nimel ning nende avastused, leiutised ja täiustused viisid hõõglambi loomiseni, mida inimesed tänapäeval kasutavad.

19. sajandil elektrit hakati kasutama mitte ainult valgustamiseks.
1807. aastal õnnestus inglise keemikul Humphry Davyl elektrolüütilise meetodi abil lahusest eraldada leelismetallid naatrium ja kaalium. Muid võimalusi nende metallide saamiseks tol ajal polnud.
Tema kaasmaalane William Sturgeon leiutas elektromagneti 1825. aastal. Uurimist jätkates lõi ta esimese elektrimootori mudeli, mille tööd demonstreeris 1832. aastal.

Elektri teoreetiliste aluste kujunemine

Praktilise rakenduse saanud leiutiste kõrval 19. saj. algas elektri teoreetiliste aluste ehitamine, põhiseaduste avastamine ja sõnastamine.

Saksa füüsik, matemaatik ja filosoof Georg Ohm kehtestas 1826. aastal eksperimentaalselt ja põhjendas teoreetiliselt oma kuulsat seadust, mis kirjeldab juhi voolu sõltuvust selle takistusest ja pingest. Ohm laiendas elektris kasutatavate terminite valikut. Ta tutvustas elektromotoorjõu, juhtivuse ja pingelanguse mõisteid.
Tänu G. Ohmi teadusmaailmas sensatsiooni tekitanud publikatsioonidele hakkas elektriteooria hoogsalt arenema, kuid autorit ennast kiusasid taga ülemused ja ta vallandati kooli matemaatikaõpetaja kohalt.

Suure panuse elektriteooria arendamisse andis prantsuse filosoof, bioloog, matemaatik ja keemik Andre-Marie Ampère. Vanemate vaesuse tõttu oli ta sunnitud end harima. 13-aastaselt oli ta juba omandanud integraal- ja diferentsiaalarvutuse. See võimaldas tal saada ringvoolude vastasmõjusid kirjeldavaid matemaatilisi võrrandeid. Tänu Ampere'i tööle tekkis elektris kaks seotud valdkonda: elektrodünaamika ja elektrostaatika. Teadmata põhjustel lõpetas Ampere täiskasvanueas elektriõppe ja hakkas huvi tundma bioloogia vastu.

Elektriteooria väljatöötamisega tegelesid paljud erinevatest rahvustest füüsikud. Olles uurinud nende töid, koostas väljapaistev inglise füüsik James Clerk Maxwell elektriliste ja magnetiliste vastastikmõjude ühtse teooria. Maxwelli elektrodünaamika näeb ette aine erivormi – elektromagnetvälja olemasolu. Ta avaldas oma töö selle probleemi kohta aastal 1862. Maxwelli teooria võimaldas kirjeldada juba tuntud elektromagnetilisi nähtusi ja ennustada tundmatuid.

Elektrikommunikatsiooni arengu ajalugu

Niipea kui iidsetel inimestel tekkis vajadus suhelda, tekkis vajadus korraldada sõnumivahetus. Side arengu ajalugu enne elektri avastamist on mitmetahuline ja igal rahval on oma.

Kui inimesed hindasid elektri võimalusi, tekkis küsimus selle abil info edastamise kohta.
Esimesed katsed elektrisignaale edastada tehti kohe pärast Galvani katseid. Energiaallikaks oli pingepoolus ja vastuvõtjaks konnakoivad. Nii ilmus esimene telegraaf, mida pika aja jooksul täiustati ja kaasajastati.

Teabe edastamiseks tuli see esmalt kodeerida ja seejärel pärast vastuvõtmist dekodeerida. Teabe kodeerimiseks mõtles Ameerika kunstnik Samuel Morse 1838. aastal välja spetsiaalse tähestiku, mis koosneb punktide ja kriipsude kombinatsioonidest, mis on eraldatud tühikutega. Esimese telegraafiülekande täpne kuupäev on teada – 27. mai 1844. Side loodi Baltimore’i ja 64 km kaugusel asuva Washingtoni vahel.

Seda tüüpi sidevahendid suutsid edastada sõnumeid pikkade vahemaade taha ja salvestada neid paberlindile, kuid neil oli ka mitmeid puudusi. Palju aega kulus sõnumite kodeerimisele ja dekodeerimisele, vastuvõtja ja saatja tuli ühendada juhtmetega.

1895. aastal suutis vene leiutaja Aleksandr Popov demonstreerida esimese traadita saatja ja vastuvõtja tööd. Vastuvõtuelemendina kasutati antenni (või Hertzi vibraatorit), salvestuselemendina kohererit. Seadme toiteks kasutati mitmevoldise pingega alalisvoolu akut.
Koheerija leiutamine on suuresti tänu prantsuse füüsikule Edwart Branlyle, kes avastas võimaluse muuta metallipulbri takistust, mõjutades seda elektromagnetlainetega.
Popovi saatja ja vastuvõtja baasil ehitatud sidevahendid on kasutusel tänaseni.

Sensatsioonilise raporti oma avastustest elektromagnetlainete edastamise vallas 1891. aastal koostas Serbia teadlane Nikola Tesla. Kuid inimkond ei olnud valmis tema ideid aktsepteerima ega mõistma, kuidas Tesla leiutisi praktikas rakendada. Aastakümneid hiljem moodustasid need tänapäeva elektrooniliste sidevahendite: raadio, televisiooni, mobiilside ja kosmoseside aluse.

Hoiatus: strtotime(): Süsteemi ajavööndi sätetele lootma jäämine ei ole ohutu. Peate *peate* kasutama sätet date.timezone või funktsiooni date_default_timezone_set(). Juhul kui kasutasite mõnda neist meetoditest ja olete endiselt Selle hoiatuse saamisel kirjutasite tõenäoliselt ajavööndi identifikaatori valesti. Valisime praegu ajavööndi "UTC", kuid palun määrake oma ajavööndi valimiseks date.timezone. in line 56

Hoiatus: date(): Süsteemi ajavööndi sätetele lootmine ei ole turvaline. Peate *nõutav* kasutama sätet date.timezone või funktsiooni date_default_timezone_set(). Juhul kui kasutasite mõnda neist meetoditest ja olete endiselt Selle hoiatuse saamisel jäi teil tõenäoliselt ajavööndi identifikaator märkamata. Valisime praegu ajavööndi "UTC", kuid palun määrake oma ajavööndi valimiseks date.timezone. /var/www/vhosts/site/htdocs/libraries/joomla/utilities/date.php liinil 198

Igaüks meist mäletab kooliajast, et elektrivool on elektriosakeste suunatud liikumine elektrivälja mõjul. Sellised osakesed võivad olla elektronid, ioonid jne. Kuid hoolimata lihtsast sõnastusest tunnistavad paljud, et nad ei tea täielikult, mis on elekter, millest see koosneb ja üldiselt, miks kõik elektrotehnika töötab.

Alustuseks tasub pöörduda selle probleemi ajaloo poole. Mõiste "elekter" ilmus esmakordselt 1600. aastal inglise loodusteadlase William Gilberti kirjutistes. Ta uuris kehade magnetilisi omadusi, puudutades oma kirjutistes meie planeedi magnetpooluseid, ja kirjeldas mitmeid tema enda tehtud katseid elektrifitseeritud kehadega.

Selle kohta saate lugeda tema teosest "Magnetist, magnetkehadest ja suurest magnetist - Maast". Tema töö peamine järeldus oli, et paljud kehad ja ained võivad elektrifitseerida, mistõttu neil tekivad magnetilised omadused. Tema uurimistööd kasutati kompasside loomisel ja paljudes muudes valdkondades.

Kuid William Gilbert pole sugugi esimene, kes selliseid kehade omadusi avastas, ta on lihtsalt esimene, kes neid uurib. Veel 7. sajandil eKr märkas Kreeka filosoof Thales, et villaga hõõrutud merevaik omandab hämmastavad omadused – hakkab esemeid enda poole meelitama. Teadmised elektrist püsisid sellel tasemel mitu sajandit.

Selline olukord püsis kuni 17. ja 18. sajandini. Seda aega võib nimetada elektriteaduse koidikuks. William Gilbert oli esimene, pärast teda tegelesid selle probleemiga paljud teised teadlased üle kogu maailma: Franklin, Coulomb, Galvani, Volt, Faraday, Ampere, aga ka vene teadlane Vassili Petrov, kes avastas 1802. aastal voltkaare.

Kõik need teadlased tegid elektrivaldkonnas silmapaistvaid avastusi, mis panid aluse selle küsimuse edasisele uurimisele. Sellest ajast peale on elekter lakanud olemast midagi salapärast, kuid vaatamata suurtele saavutustele selles küsimuses oli endiselt palju mõistatusi ja ebaselgust.

Kõige olulisem küsimus, nagu ikka, oli: kuidas kõiki neid saavutusi inimkonna hüvanguks kasutada? Sest vaatamata märkimisväärsetele edusammudele elektri olemuse uurimisel, ei olnud see veel kaugeltki elus kasutusele võetud. See tundus ikka midagi salapärast ja kättesaamatut.

Seda võib võrrelda sellega, kuidas teadlased üle maailma praegu kosmost ja lähimat planeeti Marsi uurivad. Infot on juba palju laekunud, on kindlaks tehtud, et selleni on võimalik lennata ja isegi pinnale maanduda jne, kuid enne selliste eesmärkide tegelikku saavutamist on veel palju tööd teha.

Rääkides elektri olemusest, ei saa mainimata jätta selle kõige olulisemat ilmingut looduses. Lõppude lõpuks puutus inimene sellega esimest korda kokku, looduses asus ta seda uurima ja püüdis sellest aru saada ning tegi oma esimesed katsed seda taltsutada ja sellest endale kasu saada.

Muidugi, kui me räägime elektri loomulikust avaldumisest, tuleb kõigile meelde välk. Kuigi esialgu polnud veel selge, mis need on, ja nende elektriline olemus sai paika alles 18. sajandil, mil koos varem omandatud teadmistega hakati seda nähtust aktiivselt uurima. Muide, ühe versiooni kohaselt mõjutas elu tekkimist Maal just välk, sest ilma nendeta poleks aminohapete süntees alanud.

Ka inimkeha sees on elekter, ilma selleta ei töötaks närvisüsteem ning lühiajalise pinge tagajärjel tekib närviimpulss. Ookeanides ja meredes elab palju kalu, kes kasutavad elektrit küttimiseks ja kaitseks. Näiteks elektriangerjas võib jõuda kuni 500-voldise pingeni, raisakooki tühjendusvõimsus on aga ligikaudu 0,5 kilovatti.

Mõned kalaliigid tekitavad enda ümber kerge elektrivälja, mida kõik vees olevad objektid moonutavad, nii et nad saavad hõlpsasti liigelda ka väga sogases vees ning neil on teiste kalade ees eelised.

Nii et iidsetest aegadest on elektrit looduses sageli leitud, ilma selleta oleks inimese tekkimine olnud võimatu ja paljud loomad kasutavad seda toidu leidmiseks. Esimest korda kohtas inimene neid nähtusi just nende loomulikes ilmingutes ja see ajendas teda edasi uurima.

Elektri praktilised rakendused

Aja jooksul jätkasid inimesed selle hämmastava nähtuse kohta teadmiste kogumist. Elekter avaldas talle vastumeelselt oma saladused. Umbes 19. sajandi keskpaigas hakkas elekter tungima inimtsivilisatsiooni ellu. Seda kasutati esmakordselt valgustamiseks, kui lambipirn leiutati. Tema abiga hakati infot edastama pikkade vahemaade taha: ilmusid raadio, televisioon, telegraaf jne.

Kuid erilist tähelepanu väärib erinevate mehhanismide ja seadmete tekkimine, mida juhtis elekter. Tänaseni on raske ette kujutada ühegi seadme või masina tööd ilma elektrita. Kaasaegses kodus töötavad kõik kodumasinad ainult elektriga.

Suureks läbimurdeks olid ka saavutused elektritootmise vallas, mistõttu hakati looma üha võimsamaid elektrijaamu ja generaatoreid; Patareid leiutati ladustamiseks.

Elekter on aidanud teha palju muid avastusi, see aitab teaduses ja uute küsimuste uurimisel. Mõned tehnoloogiad töötavad elektriliste omaduste alusel, neid kasutatakse meditsiinis, tööstuses ja loomulikult igapäevaelus.

Mis on siis elekter?

Ükskõik kui veidralt see ka ei kõla, elektri laialdane kasutamine ei muuda seda arusaadavamaks. Kõik teavad töö põhiprintsiipe, ettevaatusabinõusid ja kõik. Mõned inimesed tunnistavad, et neil pole õrna aimugi, mis on elekter, teised ei tea, miks see nii ja mitte teisiti töötab, teised ei mõista pinge, võimsuse ja takistuse erinevust ning sarnaseid näiteid on palju.

Elektri olemust on kõige lihtsam mõista molekulaarsel tasandil. Kõik ained koosnevad molekulidest, kõik molekulid koosnevad aatomitest ja iga aatom koosneb tuumast, mille ümber elektronid pöörlevad.

Elektronid on elektri "kandjad" ja elektrivool on suure hulga selliste elektronide pidev liikumine.

Elektrotehnika on oma arengu jooksul saavutanud suurt edu, kuid selle olemuse uurimine nõuab veel palju pingutust, sest paljud probleemid on endiselt lahendamata või leitud lahendused ei ole nii tõhusad, kui võiksid olla. Kõige aluseks on jõudude teisenemine. Elektrienergiat on tänapäeval lihtne muuta valguseks, kasutada valgustamiseks, selle abil liigutada erinevaid mehhanisme jne.

Elektrienergia teine omadus ja peamine eelis teiste energialiikide ees on selle levimus ja piiramatu ruum. Elekter saadab inimest pidevalt kõigis tema eluvaldkondades, seda peetakse evolutsiooni ja tulevikku vaatavate vaadete eeskujuks ning tehnoloogia arenguprotsess on pidevalt seotud teaduse arengu ja uute saavutustega.

See avardab inimese võimeid, täiustab töövahendeid ning tagab pideva arengu ja edasiliikumise tulevikku ning aja jooksul ei tundu paljud ülesanded enam võimatud.

Hoiatus: strftime(): Süsteemi ajavööndi sätetele lootma jäämine ei ole ohutu. Peate *nõutav* kasutama sätet date.timezone või funktsiooni date_default_timezone_set(). Juhul kui kasutasite mõnda neist meetoditest ja olete endiselt Selle hoiatuse saamisel jäi teil tõenäoliselt ajavööndi identifikaator märkamata. Valisime praegu ajavööndi "UTC", kuid palun määrake oma ajavööndi valimiseks date.timezone. /var/www/vhosts/site/htdocs/libraries/joomla/utilities/date.php liinil 250

Kaasaegset elu ei saa ette kujutada ilma elektrita, seda tüüpi energiat kasutab inimkond kõige rohkem ära. Kuid mitte kõik täiskasvanud ei suuda elektrivoolu määratlust koolifüüsika kursusest meelde jätta (see on laenguga elementaarosakeste suunatud vool), väga vähesed saavad aru, mis see on.

Mis on elekter

Elektri kui nähtuse olemasolu on seletatav füüsikalise aine ühe peamise omadusega – elektrilaengu omamise võimega. Need võivad olla positiivsed ja negatiivsed, samal ajal kui vastupidise polaarse märgiga objektid tõmbuvad üksteise poole ja "võrdväärsed" tõrjuvad. Liikuvad osakesed on ka magnetvälja allikaks, mis taaskord tõestab elektri ja magnetismi seost.

Aatomitasandil saab elektri olemasolu seletada järgmiselt. Kõiki kehasid moodustavad molekulid sisaldavad tuumadest koosnevaid aatomeid ja nende ümber ringlevaid elektrone. Need elektronid võivad teatud tingimustel "ema" tuumadest eemalduda ja liikuda teistele orbiitidele. Selle tulemusena muutuvad mõned aatomid elektronidega "alapuuduseks" ja mõnes on neid üleliigne.

Kuna elektronide olemus on selline, et nad voolavad sinna, kus neid napib, moodustab elektronide pidev liikumine ühest ainest teise elektrivoolu (sõnast "voolama"). Teatavasti liigub elekter miinuspoolusest plusspoolusele. Seetõttu peetakse elektronide puudumisega ainet positiivselt laetuks ja ülejäägiga - negatiivseks ning seda nimetatakse ioonideks. Kui me räägime elektrijuhtmete kontaktidest, siis positiivselt laetud nimetatakse nulliks ja negatiivselt laetud nimetatakse faasiks.

Erinevates ainetes on aatomite vaheline kaugus erinev. Kui need on väga väikesed, puudutavad elektronkihid sõna otseses mõttes üksteist, nii et elektronid liiguvad kergesti ja kiiresti ühest tuumast teise ja tagasi, tekitades seeläbi elektrivoolu liikumise. Selliseid aineid nagu metallid nimetatakse juhtideks.

Teistes ainetes on aatomitevahelised kaugused suhteliselt suured, seega on tegemist dielektrikutega, s.t. ei juhi elektrit. Esiteks on see kummist.

Lisainformatsioon. Kui aine tuumad kiirgavad elektrone ja liiguvad, tekib energia, mis soojendab juhti. Seda elektrienergia omadust nimetatakse võimsuseks ja seda mõõdetakse vattides. Seda energiat saab muundada ka valguseks või muuks vormiks.

Elektri pidevaks voolamiseks läbi võrgu peavad juhtmete lõpp-punktides (elektriliinidest kuni majajuhtmeteni) potentsiaalid olema erinevad.

Elektri avastamise ajalugu

Mis on elekter, kust see tuleb ja selle muid omadusi, uurib põhjalikult termodünaamika teadus koos sellega seotud teadustega: kvanttermodünaamika ja elektroonika.

Väita, et iga teadlane leiutas elektrivoolu, oleks vale, sest iidsetest aegadest on paljud teadlased ja teadlased seda uurinud. Termini "elekter" võttis kasutusele kreeka matemaatik Thales; see sõna tähendab "merevaigust", kuna Thales suutis merevaigupulga ja -villaga katsetes genereerida staatilist elektrit ja kirjeldada seda nähtust.

Rooma Plinius uuris ka vaigu elektrilisi omadusi ja Aristoteles elektriangerjaid.

Hilisemal ajal uuris esimesena elektrivoolu omadusi põhjalikult Inglismaa kuninganna arst V. Gilbert. Magdeburgist pärit Saksa burgomast O.f Gericke peetakse esimese riivitud väävlipallist valmistatud lambipirni loojaks. Ja suur Newton tõestas staatilise elektri olemasolu.

Päris 18. sajandi alguses jagas inglise füüsik S. Gray ained juhtideks ja mittejuhtideks ning Hollandi teadlane Pieter van Musschenbroek leiutas elektrilaengut akumuleeriva Leydeni purgi, s.t see oli esimene kondensaator. Ameerika teadlane ja poliitik B. Franklin töötas esimesena välja elektriteooria teaduslikus mõttes.

Kogu 18. sajand oli rikas avastuste poolest elektri vallas: tehti kindlaks välgu elektriline olemus, konstrueeriti kunstlik magnetväli, eksisteeris kahte tüüpi laenguid ("pluss" ja "miinus") ja sellest tulenevalt. , ilmnes kaks poolust (USA loodusteadlane R. Simmer) , Coulomb avastas punktelektrilaengute vastastikmõju seaduse.

Järgmisel sajandil leiutati patareid (Itaalia teadlane Volta), kaarlamp (inglane Davey) ja ka esimese dünamo prototüüp. 1820. aastat peetakse elektrodünaamilise teaduse sünniaastaks, seda tegi prantslane Ampere, mille jaoks määrati tema nimi elektrivoolu tugevuse ühikule ja šotlane Maxwell tuletas elektromagnetismi valgusteooria. Vene Lodygin leiutas söesüdamikuga hõõglambi – tänapäevaste lambipirnide eellase. Veidi üle saja aasta tagasi leiutati neoonlamp (prantsuse teadlase Georges Claude'i poolt).

Tänaseni jätkuvad elektrivaldkonna uuringud ja avastused, näiteks kvantelektrodünaamika ja nõrkade elektrilainete vastastikmõju teooria. Kõigi elektriuuringutega tegelevate teadlaste seas on Nikola Teslal eriline koht – paljud tema leiutised ja teooriad elektri toimimise kohta pole siiani täielikult hinnatud.

Looduslik elekter

Pikka aega arvati, et elektrit "iseenesest" looduses ei eksisteeri. Selle väärarusaama lükkas ümber B. Franklin, kes tõestas välgu elektrilist olemust. Just nemad aitasid teadlaste ühe versiooni kohaselt kaasa esimeste aminohapete sünteesile Maal.

Elekter tekib ka elusorganismide sees, mis tekitab närviimpulsse, mis tagavad motoorseid, hingamis- ja muid elutähtsaid funktsioone.

Huvitav. Paljud teadlased peavad inimkeha autonoomseks elektrisüsteemiks, millel on isereguleeruvad funktsioonid.

Loomamaailma esindajatel on ka oma elekter. Näiteks mõned kalatõud (angerjad, silmud, rai, merikurat jt) kasutavad seda kaitseks, jahipidamiseks, toidu hankimiseks ja veealuses ruumis orienteerumiseks. Nende kalade kehas olev spetsiaalne elund toodab elektrit ja salvestab seda nagu kondensaatoris, selle sagedus on sadu hertse ja pinge 4-5 volti.

Elektri hankimine ja kasutamine

Elekter on meie ajal mugava elu alus, seega vajab inimkond selle pidevat tootmist. Sel eesmärgil ehitatakse erinevat tüüpi elektrijaamu (hüdroelektrijaamad, soojus-, tuuma-, tuule-, loodete- ja päikeseelektrijaamad), mis on võimelised generaatorite abil tootma megavatti elektrit. See protsess põhineb mehaanilise (hüdroelektrijaamades langeva vee energia), termilise (süsinikkütuse põletamine - kivisüsi ja pruunsüsi, turvas soojuselektrijaamades) või aatomitevahelise energia (radioaktiivse uraani ja plutooniumi aatomi lagunemine tuumaelektrijaamad) elektrienergiaks.

Palju teaduslikke uuringuid on pühendatud Maa elektrijõududele, mis kõik püüavad kasutada atmosfääri elektrit inimkonna hüvanguks – elektri tootmiseks.

Teadlased on välja pakkunud palju huvitavaid voolugeneraatorseadmeid, mis võimaldavad magneti abil elektrit toota. Nad kasutavad püsimagnetite võimet teha kasulikku tööd pöördemomendi näol. See tekib staatori ja rootori seadmete sarnaselt laetud magnetväljade vahelise tõrjumise tulemusena.

Elekter on populaarsem kui kõik teised energiaallikad, kuna sellel on palju eeliseid:

lihtne liikumine tarbijani;
kiire muundamine soojus- või mehaaniliseks energiaks;
võimalikud on selle uued kasutusvaldkonnad (elektrisõidukid);
uute omaduste avastamine (ülijuhtivus).

Elekter on erinevalt laetud ioonide liikumine juhi sees. See on suurepärane kingitus looduselt, mida inimesed on mõistnud juba iidsetest aegadest ja see protsess pole veel lõppenud, kuigi inimkond on juba õppinud seda tohututes kogustes ekstraheerima. Elektril on kaasaegse ühiskonna arengus tohutu roll. Võime öelda, et ilma selleta jääb enamiku meie kaasaegsete elu lihtsalt seisma, sest pole asjata, et kui elekter kaob, öeldakse, et nad "kustutasid tuled".