Những khái niệm cơ bản về điện. Điện là gì và công hiện tại có ý nghĩa gì? Chúng tôi giải thích bằng ngôn ngữ dễ tiếp cận

Hôm nay tôi muốn nói ngắn gọn với các bạn điện là gì.

Mặt khác, tất cả chúng ta đều nghiên cứu các chủ đề về điện, nhưng chúng ta thậm chí không nghĩ đến những điều cơ bản và quá trình nội bộ về sự xuất hiện của nó.

Chúng ta sẽ không đi sâu nghiên cứu nguồn gốc và sự xuất hiện của dòng điện, bởi vì... Việc này rất tốn công sức và thời gian, nhưng tôi nghĩ cần phải xem xét những điều cơ bản.

Như các bạn đã biết từ khóa học vật lý ở trường, hoặc có thể các bạn chưa biết, mọi vật thể đều bao gồm những hạt nhỏ bé sau:

  • phân tử
  • phân tử lần lượt bao gồm các nguyên tử
  • nguyên tử được tạo thành từ proton, neutron và electron

Vì vậy, mỗi hạt này có điện tích riêng.

Điện tích có thể dương hoặc âm. Theo đó, vật mang điện tích dương luôn bị hút bởi vật mang điện tích âm. Và hai vật mang điện tích dương hoặc âm luôn đẩy nhau.

Các vật nhiễm điện cùng tên thì hút nhau, các vật nhiễm điện cùng tên thì đẩy nhau, tức là tại thời điểm này người ta có thể quan sát xu hướng chuyển động của những vật thể này.

Cường độ và tốc độ chuyển động của các hạt nhỏ nhất trong vật thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố sau:

  • nhiệt độ
  • sự biến dạng
  • ma sát
  • phản ứng hóa học

Nguồn gốc và sự xuất hiện của điện

Ngay ở trên tôi đã đề cập rằng một nguyên tử bao gồm các proton, neutron và electron. Vì vậy, proton (tích điện dương) và neutron (tích điện trung tính) chính là hạt nhân của nguyên tử. Trong hình ảnh bên dưới, hãy xem nguyên tử được tạo thành từ gì.

Hạt nhân nguyên tử luôn mang điện tích dương. Một neutron (màu đỏ) không có điện tích. Một proton (màu xanh lam) luôn mang điện tích dương.

Quay xung quanh hạt nhân này là các electron tích điện âm (thể hiện bằng màu xanh lam), chúng có thể nằm ở những khoảng cách khác nhau tính từ hạt nhân, tùy thuộc vào vật liệu của chất đó. Khoảng cách, hay chính xác hơn là mức năng lượng của electron, phụ thuộc vào năng lượng mà electron có thể hấp thụ từ bên ngoài (thường là từ photon) và phát ra. Điều này được thực hiện bởi các electron ở lớp vỏ electron bên ngoài (những lớp ở xa hạt nhân nhất). Nếu một electron “lấy” quá nhiều năng lượng, nó có thể rời khỏi nguyên tử, điều này sẽ được thảo luận dưới đây. Những thứ kia. Sự tương tác của một nguyên tử với các nguyên tử khác và các hạt khác xảy ra do các electron bên ngoài.

Điện tích của electron đúng bằng điện tích của proton về độ lớn và trái dấu. Do đó, nguyên tử nói chung là trung tính.

Sự tương tác giữa các proton dương của hạt nhân với các electron âm không phải lúc nào cũng cố định và khi các electron di chuyển ra khỏi hạt nhân thì nó giảm đi.

Những thứ kia. Hóa ra chúng ta có thể thay đổi số lượng electron trong nguyên tử.

Các phương pháp tác động và các yếu tố ảnh hưởng đến vật thể mà tôi đề cập ở trên là ánh sáng, nhiệt độ, sự biến dạng, ma sát và các phản ứng hóa học khác nhau. Bây giờ hãy nói về từng tác động chi tiết hơn.

Ánh sáng

Ví dụ, dưới tác động của bức xạ ánh sáng lên một chất, các electron có thể bay ra khỏi chất đó, do đó chất này sẽ mang điện tích dương. Hiện tượng này trong vật lý được gọi là hiệu ứng hình ảnh. Chúng ta sẽ nói về nó trong các bài viết sau. Để không bỏ lỡ các bài viết mới, hãy đăng ký để nhận thông báo về việc ra mắt bài viết mới trên trang web.

Nguyên lý hoạt động của tế bào quang điện dựa trên hiện tượng hiệu ứng quang điện.

Nhiệt độ

Khi một chất (vật thể) tiếp xúc với nhiệt độ cao, các electron bị tách ra khỏi hạt nhân sẽ tăng tốc độ quay quanh hạt nhân và đến một thời điểm chúng có đủ động năng để tách ra khỏi hạt nhân. Trong trường hợp này, các electron trở thành các hạt tự do mang điện tích âm.

Hiện tượng này trong vật lý được gọi là phát xạ nhiệt. Hiện tượng này được sử dụng khá rộng rãi. Nhưng nhiều hơn về điều đó trong các bài viết trong tương lai. Hãy theo dõi để cập nhật trên trang web.

Phản ứng hóa học

Trong các phản ứng hóa học, cực dương và cực âm được hình thành do sự truyền điện tích. Đây chính là cơ sở để thiết kế pin.

Ma sát và biến dạng

Khi một số vật thể chịu ma sát, nén, kéo căng hoặc đơn giản là làm chúng biến dạng, các điện tích có thể xuất hiện trên bề mặt của chúng. Các nhà vật lý gọi hiện tượng này là hiệu ứng áp điện, hay gọi tắt là hiệu ứng áp điện.

Lực điện động

Với mỗi phương pháp tác động lên cơ thể, kết quả là các nguồn nhỏ gồm hai cực: tích cực và tiêu cực sẽ xuất hiện. Mỗi cực này có giá trị riêng, được gọi là thế năng. Có lẽ tất cả các bạn đã nghe thấy biểu hiện này.

Tiềm năng là thế năng được lưu trữ của một đơn vị lượng điện đặt tại một điểm nhất định trong điện trường.

Vì vậy, điện thế càng lớn thì sự khác biệt giữa cực dương và cực âm càng lớn. Sự khác biệt rất tiềm năng này là sức điện động (EMF).

Nếu mạch đóng thì dưới tác dụng của nguồn điện động mạch sẽ xuất hiện một dòng điện trong mạch.

Đơn vị của sự khác biệt tiềm năng là volt. Bạn có thể đo hiệu điện thế bằng vôn kế, hoặc.

tái bút Tất cả các phương pháp tạo ra điện ở trên chỉ là một vài ví dụ. Con người đã tạo ra trên cơ sở những nguồn năng lượng lớn hơn như máy phát điện, pin, v.v.

Trong số những cư dân trên hành tinh, rất khó tìm thấy những người không biết gì về điện. Nhưng những người biết khi nào và ai đã phát hiện ra điện, nó bao gồm những gì và ai đã thực hiện một khám phá quan trọng và hữu ích cho nhân loại thì rất ít. Vì vậy, cần phải hiểu hiện tượng điện là gì và chúng ta có trách nhiệm khám phá ra chúng.

Nó được mở khi nào và như thế nào

Lịch sử phát hiện hiện tượng này rất dài. Bản thân từ này được phát minh bởi nhà khoa học Hy Lạp Thales. Nó trở thành một dẫn xuất của khái niệm "điện tử", được dịch là "hổ phách". Thuật ngữ này xuất hiện trước thời đại chúng ta, nhờ Thales, người đã nhận thấy đặc tính của hổ phách, sau khi cọ xát vào nó, là có khả năng hút các vật nhẹ.

Điều này đã xảy ra bảy thế kỷ trước Công nguyên. Thales đã tiến hành nhiều thí nghiệm, nghiên cứu những gì ông nhìn thấy. Đây là những thí nghiệm đầu tiên về điện tích trên thế giới. Đây là nơi quan sát của ông kết thúc. Ông không thể tiến xa hơn nhưng chính nhà khoa học này mới được coi là người sáng lập lý thuyết về điện, người phát hiện ra nó, mặc dù hiện tượng này không được phát triển như một khoa học. Những quan sát của ông đã bị lãng quên trong một thời gian dài và không khơi dậy được sự quan tâm của các nhà khoa học.

Những thí nghiệm đầu tiên

Vào giữa thế kỷ 17, Otto Guericke bắt đầu nghiên cứu khoa học về những quan sát của Thales. Một nhà khoa học người Đức đã thiết kế thiết bị đầu tiên có dạng một quả bóng quay, được ông cố định trên một chốt sắt.

Sau khi ông qua đời, nghiên cứu được tiếp tục bởi các nhà khoa học khác:

  • nhà vật lý người Đức Bose và Winkler;
  • Người Anh Hawkesby.

Họ đã cải tiến thiết bị do Henrik phát minh và phát hiện ra một số tính chất khác của hiện tượng này. Các thí nghiệm đầu tiên được thực hiện bằng thiết bị này đóng vai trò là động lực cho những phát minh mới.

Lịch sử khám phá

Lý thuyết về điện được phát triển thêm vài thế kỷ sau đó. Lý thuyết này được tạo ra bởi W. Hilbert, người bắt đầu quan tâm đến những hiện tượng như vậy.

Vào đầu thế kỷ 18, người ta đã chứng minh rằng điện sinh ra do ma sát của các vật liệu khác nhau là khác nhau. Và vào năm 1729, Muschenbroek người Hà Lan đã phát hiện ra rằng nếu một lọ thủy tinh được đậy kín hai mặt bằng lá staniol thì điện sẽ tích tụ ở đó.

Hiện tượng này được gọi là Bình Leyden.

Quan trọng! Nhà khoa họcB. Franklin là người đầu tiên đề xuất rằng có điện tích dương và điện tích âm.

Ông đã có thể giải thích quy trình của bình Leyden, chứng minh rằng lớp lót của bình có thể bị “ép buộc” nhiễm điện bởi các điện tích có dấu khác nhau. Franklin nghiên cứu hiện tượng điện khí quyển. Gần như đồng thời với ông, nghiên cứu tương tự cũng được thực hiện bởi nhà vật lý người Nga G. Richman và nhà khoa học M.V. Lomonosov. Sau đó đã có phát minh ra cột thu lôi, hiệu ứng này được giải thích là do sự xuất hiện của chênh lệch điện áp.

A. Volt (1800) đã tạo ra một loại pin điện, chế tạo nó từ những tấm bạc tròn, giữa đó ông đặt những mảnh giấy ngâm trong nước muối. Một phản ứng hóa học bên trong pin tạo ra điện tích.

Đầu năm 1831 được đánh dấu bằng việc Faraday tạo ra một máy phát điện, hoạt động của nó dựa trên khám phá của nhà khoa học này. .

Nhiều thiết bị điện được nhà khoa học nổi tiếng Nikola Tesla tạo ra vào thiên niên kỷ 20. Các sự kiện chính trong quá trình phát triển điện lực có thể tóm tắt theo trình tự thời gian sau:

  • 1791 - nhà khoa học L. Galvani phát hiện ra điện tích dọc theo dây dẫn, tức là dòng điện;
  • 1800 – A. Volt trình bày máy phát điện hiện tại;
  • 1802 - Petrov phát hiện ra hồ quang điện;
  • 1827 - J. Henry thiết kế dây cách điện;
  • 1832 - thành viên của Học viện St. Petersburg Schilling cho thấy một chiếc điện báo;
  • 1834 - học giả Jacobi tạo ra một động cơ điện;
  • 1836 - S. Morse được cấp bằng sáng chế cho điện báo;
  • 1847 - Siemens đề xuất vật liệu cao su làm dây cách điện;
  • 1850 - Jacobi phát minh ra điện báo in trực tiếp;
  • 1866 - Siemens đề xuất máy phát điện;
  • 1872 - A.N. Lodygin đã tạo ra đèn sợi đốt bằng dây tóc cacbon;
  • 1876 ​​​​- điện thoại được phát minh;
  • 1879 - Edison phát triển hệ thống chiếu sáng bằng điện vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay;
  • Năm 1890 đánh dấu sự khởi đầu của việc sử dụng tương đối rộng rãi các thiết bị điện trong cuộc sống hàng ngày;
  • 1892 - những thiết bị gia dụng đầu tiên được các bà nội trợ sử dụng trong bếp xuất hiện;

Danh sách những khám phá có thể được tiếp tục. Nhưng tất cả đều đã dựa trên những cái trước đó.

Những thí nghiệm đầu tiên với điện

Những thí nghiệm đầu tiên về điện tích được thực hiện vào năm 1729 bởi người Anh S. Gray. Trong những thí nghiệm này, nhà khoa học đã thiết lập: không phải mọi vật đều truyền điện tích. Từ giữa năm 1833, người Pháp C. Dufay bắt đầu nghiên cứu nghiêm túc về lĩnh vực khoa học này. Lặp lại thí nghiệm của Thales và Gilbert, ông khẳng định sự tồn tại của hai loại điện tích.

Quan trọng! Vào cuối thế kỷ 18, một kỷ nguyên mới của những thành tựu khoa học bắt đầu. V. Petrov người Nga đã phát hiện ra “Vòng cung Volta”. Jean A. Nollet đã thiết kế máy đo điện đầu tiên, sau này được dùng làm nguyên mẫu của máy đo điện tâm đồ. Và năm 1809 được đánh dấu bằng một khám phá quan trọng: nhà khoa học người Anh Delarue đã phát minh ra bóng đèn sợi đốt đầu tiên, tạo động lực cho ứng dụng công nghiệp của các định luật vật lý mở.

Hiện tượng trong tự nhiên gắn liền với điện

Thiên nhiên rất giàu hiện tượng điện. Ví dụ về những hiện tượng liên quan đến điện là đèn phía bắc, sét, v.v.

đèn phía bắc

Các lớp trên của vỏ không khí thường tích tụ các hạt nhỏ đến từ không gian. Sự va chạm của chúng với khí quyển và bụi gây ra ánh sáng rực rỡ trên bầu trời, kèm theo tia chớp. Hiện tượng này được quan sát bởi cư dân vùng cực. Hiện tượng này được gọi là cực quang. Ánh sáng phương bắc đôi khi kéo dài vài ngày, lung linh với nhiều màu sắc khác nhau.

Sét

Di chuyển cùng với dòng khí quyển, các đám mây tích gây ra ma sát giữa các giọt nước và tinh thể băng. Do ma sát, các điện tích tích tụ trong các đám mây. Điều này dẫn đến sự hình thành những tia lửa khổng lồ giữa các đám mây và mặt đất. Đây là tia sét. Kèm theo đó là những tiếng sấm rền.

Sự tích tụ điện tích trong không khí đôi khi gây ra sự hình thành quả bóng nhỏ phát sáng hoặc tia lửa điện lớn. Những quả bóng và tia lửa này được gọi là bóng sét. Chúng di chuyển trong không khí, phát nổ khi tiếp xúc với từng vật thể. Những tia sét như vậy thường gây bỏng và chết người, sinh vật và gây cháy các vật thể. Các nhà khoa học vẫn chưa thể giải thích chính xác nguyên nhân xuất hiện tia sét.

Ngọn lửa Thánh Elmo

Đây là tên gọi một hiện tượng đã quen thuộc với các thủy thủ đi thuyền buồm từ xa xưa. Họ vui mừng khi nhìn thấy ánh sáng rực rỡ của cột buồm trong thời tiết xấu. Các thủy thủ tin rằng ánh sáng là minh chứng cho sự bảo trợ của Thánh Elmo.

Sự phát sáng có thể được quan sát thấy trong cơn giông bão trên các ngọn tháp cao. Đèn trông giống như nến và bàn chải có màu xanh lam hoặc tím nhạt. Chiều dài của những đèn này đôi khi đạt tới một mét. Ánh sáng đôi khi đi kèm với tiếng rít hoặc một tiếng huýt sáo nhẹ.

Các thủy thủ cố gắng bẻ gãy một phần cột buồm cùng với ngọn lửa. Nhưng điều này không bao giờ thành công vì lửa “chảy” vào cột buồm và bốc lên cao. Ngọn lửa lạnh, không cháy, không làm bỏng tay. Và nó có thể cháy trong vài phút, đôi khi khoảng một giờ. Các nhà khoa học hiện đại đã chứng minh rằng những đèn này có bản chất là điện.

Điện xuất hiện ở Nga khi nào?

Ngày bắt đầu kỷ nguyên sử dụng điện ở Nga được đưa ra khác nhau. Tất cả phụ thuộc vào tiêu chí mà nó được cài đặt.

Nhiều người liên hệ sự kiện này với năm 1879. Ở St. Petersburg sau đó chúng được lắp đặt đèn điện trên cầu Liteiny. Nhưng có người cho rằng ngày xuất hiện điện ở Nga là đầu năm 1880 - ngày thành lập bộ phận điện trong Hiệp hội Kỹ thuật Nga.

Một ngày quan trọng cũng có thể được coi là tháng 5 năm 1883, thời điểm các công nhân chiếu sáng sân điện Kremlin để dự lễ đăng quang của Alexander III. Với mục đích này, một nhà máy điện đã được lắp đặt trên bờ kè Sofia. Và một lát sau, đường phố chính ở St. Petersburg và Zimny ​​​​đã được điện khí hóa.

Ba năm sau, Hiệp hội Chiếu sáng Điện được thành lập ở Đế quốc Nga, bắt đầu phát triển kế hoạch lắp đặt đèn trên đường phố Moscow và St. Petersburg. Và sau một vài năm, việc xây dựng và trang bị các nhà máy điện bắt đầu trên khắp đế quốc.

Điện bao gồm những gì?

Mọi thứ xung quanh chúng ta, kể cả con người, đều được cấu tạo từ các nguyên tử. Một nguyên tử bao gồm một hạt nhân tích điện dương. Quay xung quanh hạt nhân này là các hạt tích điện âm gọi là electron. Những hạt này trung hòa điện tích dương của hạt nhân. Do đó, nguyên tử có điện tích trung tính. Điện được tạo ra chuyển động có hướng của electron từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Hành động này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng máy phát điện, ma sát hoặc phản ứng hóa học.

Chú ý! Quá trình này dựa trên tính chất hút của các hạt có điện tích khác nhau và lực đẩy của các điện tích cùng loại. Kết quả là một dòng điện có thể truyền qua dây dẫn (thường là kim loại). Vật liệu không có khả năng truyền dòng điện được gọi là chất cách điện. Chất cách điện tốt là các vật bằng gỗ, nhựa và ebonite.

Điện khác nhau được tạo ra như thế nào

Điện có thể có nhiều bản chất khác nhau: . Ngoài ra còn có tĩnh điện. Nó được hình thành khi sự cân bằng điện tích bên trong nguyên tử bị xáo trộn, như đã đề cập trước đó.

Trong cuộc sống hàng ngày, một người liên tục phải đối mặt với nó, vì quần áo có tính chất tổng hợp được tìm thấy ở mọi nhà. Và trong quá trình ma sát, nó tích lũy điện tích. Một số mặt hàng quần áo tạo ra hiệu ứng này khi cởi quần áo hoặc mặc quần áo.

Điều này được biểu thị bằng tia lửa và âm thanh tanh tách. Nguồn tĩnh điện được tìm thấy trong mọi căn hộ. Đây là những thiết bị điện gia dụng và máy tính có chức năng truyền điện cho những hạt bụi nhỏ đọng lại trên sàn nhà, bề mặt đồ nội thất và quần áo. Nó có tác động tiêu cực đến sức khỏe con người.

Quan trọng!Để tạo ra điện, một từ trường được tạo ra. Nó thu hút các electron, khiến chúng di chuyển dọc theo dây dẫn. Quá trình chuyển động của các hạt được gọi là dòng điện. Trong từ trường đứng yên, có dòng điện không đổi chạy qua dây dẫn.

Khoa học điện động lực học

Lý thuyết về điện chứa đựng các định luật bao trùm một số lượng lớn các hiện tượng điện từ và các định luật tương tác.

Điều này là do thực tế là trong Mọi vật thể đều được cấu tạo từ các hạt mang điện. Sự tương tác giữa chúng mạnh hơn nhiều so với lực hấp dẫn. Và hiện nay khoa học này là hữu ích nhất cho nhân loại.

Nhà khoa học Gilbert được công nhận là người sáng lập ra khoa học. Cho đến năm 1600, khoa học này vẫn ở mức độ hiểu biết của Thales. Gilbert đã cố gắng xây dựng một lý thuyết về điện.

Trước ông, đặc tính hấp dẫn được nhà khoa học Hy Lạp chú ý chỉ được coi là một sự thật buồn cười. Gilbert thực hiện quan sát của mình bằng máy quang điện. Nghiên cứu và cơ sở khoa học của ông đã trở thành một giai đoạn cơ bản trong khoa học. Và cái tên này bắt đầu được sử dụng vào năm 1650.

Khoa học hiện đại về các hiện tượng và định luật điện gọi là điện động lực học. Bây giờ thật khó để tưởng tượng cuộc sống không có điện. Với sự trợ giúp của dòng điện, nhiều thiết bị đã được tạo ra giúp truyền thông tin trên một khoảng cách rộng lớn, ngay cả trong... Tiến bộ công nghệ đã giúp nó có thể phục vụ toàn thể nhân loại, ngày càng tiết lộ những bí mật của hiện tượng tự nhiên này. Tuy nhiên, lĩnh vực khoa học này vẫn còn rất nhiều điều chưa biết.

Điện có từ đâu?

Ai đã phát minh ra điện

Điện có thể dễ dàng được gọi là một trong những khám phá quan trọng nhất mà con người từng khám phá ra. Nó đã giúp cho sự phát triển của nền văn minh của chúng ta ngay từ khi nó mới xuất hiện....

Điện có thể dễ dàng được gọi là một trong những khám phá quan trọng nhất mà con người từng khám phá ra. Nó đã giúp phát triển nền văn minh của chúng ta ngay từ khi mới xuất hiện. Đây là loại năng lượng thân thiện với môi trường nhất hành tinh và rất có thể điện sẽ có thể thay thế toàn bộ nguyên liệu thô nếu chúng không còn tồn tại trên Trái đất.

Thuật ngữ này xuất phát từ tiếng Hy Lạp. "điện tử" và có nghĩa là "hổ phách". Trở lại thế kỷ thứ 7 trước Công nguyên, nhà triết học Hy Lạp cổ đại Thales nhận thấy rằng hổ phách có đặc tính thu hút tóc và các vật liệu nhẹ, chẳng hạn như vỏ bần. Vì vậy, ông trở thành người phát hiện ra điện. Nhưng phải đến giữa thế kỷ 17, những quan sát của Thales mới được Otto von Guericke nghiên cứu chi tiết. Nhà vật lý người Đức này đã tạo ra thiết bị điện đầu tiên trên thế giới. Đó là một quả cầu lưu huỳnh quay tròn được cố định trên một chốt kim loại và trông giống như hổ phách với lực hút và lực đẩy.

Thales - người phát hiện ra điện

Trong vài thế kỷ, “cỗ máy điện” của Guericke đã được cải tiến đáng kể nhờ các nhà khoa học Đức như Bose, Winkler và Hoxby người Anh. Các thí nghiệm với máy điện đã thúc đẩy những khám phá mới trong thế kỷ 18: Năm 1707, nhà vật lý Du Fay, người gốc Pháp, đã phát hiện ra sự khác biệt giữa dòng điện chúng ta nhận được khi cọ xát một vòng tròn thủy tinh và dòng điện chúng ta nhận được khi cọ xát một vòng tròn làm bằng nhựa cây. Năm 1729, các nhà khoa học người Anh Gray và Wheeler phát hiện ra rằng một số vật thể có thể truyền điện qua chính chúng và họ là những người đầu tiên nhấn mạnh rằng vật thể có thể được chia thành hai loại: vật dẫn điện và vật không dẫn điện.

Một khám phá rất quan trọng đã được vạch ra vào năm 1729 bởi nhà vật lý người Hà Lan Muschenbroek, người sinh ra ở Leiden. Vị giáo sư triết học và toán học này là người đầu tiên phát hiện ra rằng một lọ thủy tinh được đậy kín cả hai mặt bằng tấm staniol có thể tích tụ điện. Vì các thí nghiệm được thực hiện ở thành phố Leiden, Thiết bị này được gọi là bình Leyden..

Nhà khoa học và nhà hoạt động xã hội Benjamin Franklin đã đưa ra một lý thuyết trong đó ông cho rằng có cả điện dương và điện âm. Nhà khoa học đã có thể giải thích chính quá trình sạc và xả một lọ thủy tinh và đưa ra bằng chứng cho thấy lớp lót của lọ Leyden có thể dễ dàng bị nhiễm điện với các điện tích khác nhau.

Benjamin Franklin đã dành quá nhiều sự quan tâm đến kiến ​​thức về điện khí quyển, các nhà khoa học Nga G. Richman cũng như M.V. Lomonosov. Nhà khoa học phát minh ra cột thu lôi, với sự giúp đỡ của nó, ông đã chứng minh rằng bản thân tia sét phát sinh từ sự khác biệt về điện thế.

Năm 1785, định luật Coulomb được đưa ra, mô tả tương tác điện giữa các điện tích điểm. Định luật này được phát hiện bởi C. Coulomb, một nhà khoa học người Pháp, người đã tạo ra nó trên cơ sở nhiều thí nghiệm lặp đi lặp lại với những quả bóng thép.

Một trong những khám phá vĩ đại của nhà khoa học người Ý Luigi Galvani vào năm 1791 là điện có thể được tạo ra khi hai kim loại khác nhau tiếp xúc với cơ thể của một con ếch bị mổ xẻ.

Năm 1800, nhà khoa học người Ý Alessandro Volta đã phát minh ra pin hóa học. Khám phá này rất quan trọng trong nghiên cứu về điện. Phần tử điện này bao gồm các tấm bạc tròn, giữa các tấm có những mảnh giấy đã được ngâm trước đó trong nước muối. Nhờ các phản ứng hóa học, pin hóa học thường xuyên nhận được dòng điện.

Năm 1831, nhà khoa học nổi tiếng Michael Faraday đã phát hiện ra hiện tượng cảm ứng điện từ và trên cơ sở đó đã phát minh ra máy phát điện đầu tiên trên thế giới. Khám phá các khái niệm như từ trường và điện trường và phát minh ra động cơ điện cơ bản.

Người có đóng góp to lớn cho việc nghiên cứu từ trường và điện cũng như đưa nghiên cứu của mình vào thực tiễn là nhà phát minh Nikola Tesla. Các thiết bị gia dụng và điện tử mà nhà khoa học tạo ra là không thể thay thế. Người đàn ông này có thể được gọi là một trong những nhà phát minh vĩ đại của thế kỷ 20.

Ai là người đầu tiên phát hiện ra điện?

Thật khó để tìm thấy những người không biết điện là gì. Nhưng ai đã phát hiện ra điện? Không phải ai cũng có ý tưởng về điều này. Chúng ta cần tìm hiểu xem đây là loại hiện tượng gì, ai là người đầu tiên phát hiện ra nó và mọi chuyện xảy ra vào năm nào.

Một vài lời về điện và khám phá của nó

Lịch sử phát hiện ra điện khá rộng rãi. Điều này lần đầu tiên xảy ra vào năm 700 trước Công nguyên. Một triết gia tò mò đến từ Hy Lạp tên là Thales nhận thấy rằng hổ phách có khả năng hút các vật nhỏ khi xảy ra ma sát với len. Đúng, sau đó mọi quan sát đã kết thúc trong một thời gian dài. Nhưng chính ông mới được coi là người phát hiện ra tĩnh điện.

Sự phát triển hơn nữa xảy ra muộn hơn nhiều - sau vài thế kỷ. Bác sĩ William Gilbert, người quan tâm đến những điều cơ bản của vật lý, đã trở thành người sáng lập ra ngành khoa học về điện. Ông đã phát minh ra một thứ tương tự như máy đo điện, gọi nó là máy đo điện. Nhờ có anh, Gilbert nhận ra rằng nhiều khoáng chất có thể thu hút các vật thể nhỏ. Trong số đó có kim cương, thủy tinh, đá opal, thạch anh tím và ngọc bích.

Bằng cách sử dụng phiên bản này, Gilbert đã đưa ra một số quan sát thú vị:

  • ngọn lửa ảnh hưởng đến tính chất điện của vật thể phát sinh do ma sát;
  • Sét và sấm sét là những hiện tượng có tính chất điện.

Từ "điện" xuất hiện vào thế kỷ 16. Vào những năm 60 của thế kỷ 17, tên trộm Otto von Guericke đã tạo ra một cỗ máy đặc biệt để thí nghiệm. Nhờ có cô, anh quan sát được tác dụng của lực hút và lực đẩy.

Sau đó, nghiên cứu tiếp tục. Họ thậm chí còn sử dụng máy tĩnh điện. Đầu những năm 30 của thế kỷ 18, Stephen Gray đã biến đổi thiết kế của Guericke. Anh ta đổi quả bóng lưu huỳnh lấy quả bóng thủy tinh. Stephen tiếp tục thí nghiệm của mình và phát hiện ra một hiện tượng như tính dẫn điện. Một thời gian sau, Charles Dufay đã phát hiện ra hai loại điện tích - từ nhựa và thủy tinh.

Vào năm thứ 40 của thế kỷ 18, Kleist và Muschenbruck đã nghĩ ra “bình Leyden”, ​​thứ trở thành tụ điện đầu tiên trên Trái đất. Benjamin Franklin nói rằng thủy tinh tích lũy điện tích. Nhờ có ông, các ký hiệu “cộng” và “trừ” cho các điện tích, cũng như “dây dẫn”, “điện tích” và “tụ điện” đã xuất hiện.

Benjamin Franklin đã có một cuộc đời đầy biến cố. Điều đáng ngạc nhiên là anh ấy thậm chí còn có đủ thời gian để nghiên cứu về điện. Tuy nhiên, chính Benjamin Franklin mới là người phát minh ra cột thu lôi đầu tiên.

Vào cuối thế kỷ 18, Galvani xuất bản Luận thuyết về lực điện trong chuyển động cơ bắp. Vào đầu thế kỷ 19, nhà phát minh người Ý Volta đã nghĩ ra một nguồn dòng điện mới, gọi nó là nguyên tố Galvanic. Thiết kế này trông giống như một cây cột được làm bằng các vòng bạc và kẽm. Chúng được ngăn cách bởi những tờ giấy đã được ngâm trong nước muối. Đây là cách việc phát hiện ra điện galvanic đã xảy ra. Hai năm sau, nhà phát minh người Nga Vasily Petrov đã phát hiện ra cung Voltaic.

Cùng khoảng thời gian đó, Jean Antoine Nollet đã thiết kế máy quang điện. Ông đã ghi lại sự “rút” điện nhanh chóng từ các vật thể có hình dạng sắc nhọn. Dựa trên điều này, một lý thuyết đã xuất hiện rằng dòng điện ảnh hưởng đến sinh vật sống. Nhờ tác dụng được phát hiện, máy điện tâm đồ y tế đã xuất hiện.

Kể từ năm 1809, đã có một cuộc cách mạng trong lĩnh vực điện lực. Một nhà phát minh người Anh, Delarue, đã phát minh ra bóng đèn sợi đốt. Một thế kỷ sau, các thiết bị có hình xoắn ốc vonfram chứa đầy khí trơ đã được tạo ra. Irving Langmuir trở thành người sáng lập của họ.

Những khám phá khác

Vào thế kỷ 18, Michael Faraday nổi tiếng sau này đã đưa ra học thuyết về trường điện từ.

Tương tác điện từ được phát hiện trong các thí nghiệm của ông bởi một nhà khoa học người Đan Mạch tên là Ørsted vào năm 1820. Năm 1821, nhà vật lý Ampere đã kết nối điện và từ trong luận thuyết của riêng mình. Nhờ những nghiên cứu này mà kỹ thuật điện đã ra đời.

Năm 1826, Georg Simon Ohm đã tiến hành thí nghiệm và vạch ra định luật cơ bản của mạch điện. Sau này, các thuật ngữ chuyên ngành nảy sinh:

  • suất điện động;
  • độ dẫn điện;
  • sụt áp trong mạng.

Andre-Marie Ampère sau đó đã đưa ra quy tắc xác định chiều dòng điện trên một kim nam châm. Nó có nhiều tên, nhưng cái được nhắc đến nhiều nhất là “quy tắc bàn tay phải”. Chính Ampere là người đã thiết kế bộ khuếch đại trường điện từ - một cuộn dây có nhiều vòng dây. Chúng được làm bằng dây đồng có lõi sắt lắp bên trong. Vào những năm 30 của thế kỷ 19, điện báo điện từ được phát minh dựa trên quy luật mô tả ở trên.

Vào những năm 1920, chính phủ Liên Xô bắt đầu điện khí hóa toàn cầu. Trong thời kỳ này, thuật ngữ “bóng đèn của Ilyich” nảy sinh.

Điện ma thuật

Trẻ cần biết điện là gì. Nhưng bạn cần dạy một cách vui tươi để những kiến ​​thức tiếp thu không bị nhàm chán ngay từ những phút đầu tiên. Để làm được điều này, bạn có thể tham gia bài học mở “Điện ma thuật”. Nó bao gồm các mục tiêu giáo dục sau:

  • khái quát hóa thông tin về điện ở trẻ em;
  • mở rộng kiến ​​thức về nơi điện tồn tại và nó có thể giúp đỡ con người như thế nào;
  • giới thiệu cho con bạn về nguyên nhân gây ra tĩnh điện;
  • Giải thích các quy tắc an toàn khi sử dụng các thiết bị điện gia dụng.

Các nhiệm vụ khác cũng được đặt ra:

  • đứa trẻ nảy sinh mong muốn khám phá điều gì đó mới mẻ;
  • trẻ học cách tương tác với thế giới xung quanh và các đồ vật của nó;
  • khả năng tư duy, quan sát, phân tích và khả năng đưa ra kết luận chính xác phát triển;
  • Việc chuẩn bị tích cực cho trường học được thực hiện.

Hoạt động này cũng cần thiết cho mục đích giáo dục. Trong thời gian đó:

  • sự hứng thú nghiên cứu thế giới xung quanh chúng ta được củng cố;
  • có sự hài lòng trước những khám phá có được từ các thí nghiệm;
  • Khả năng làm việc theo nhóm được phát triển.

Các tài liệu sau đây được cung cấp:

  • đồ chơi dùng pin;
  • gậy nhựa theo số lượng người có mặt;
  • vải len và lụa;
  • đồ chơi giáo dục “Thu thập đồ vật”;
  • thẻ “Quy tắc sử dụng các thiết bị điện gia dụng”;
  • những quả bóng màu.

Đây sẽ là một hoạt động mùa hè tuyệt vời cho trẻ.

Phần kết luận

Chúng ta không thể nói chắc chắn ai là người đầu tiên phát hiện ra điện. Có mọi lý do để tin rằng họ biết về ông thậm chí trước cả Thales. Nhưng hầu hết các nhà khoa học (William Gilbert, Otto von Guericke, Volt Ohm, Ampere) đều đóng góp đầy đủ vào sự phát triển của điện.

Một phiên bản thay thế của lịch sử phát hiện ra điện

Khoa học không biết việc phát hiện ra điện xảy ra khi nào. Ngay cả người cổ đại cũng quan sát thấy sét. Sau đó họ nhận thấy rằng một số vật nếu cọ xát vào nhau có thể hút hoặc đẩy nhau. Khả năng thu hút hoặc đẩy lùi các vật thể nhỏ được thể hiện rõ ràng ở hổ phách.
Năm 1600, thuật ngữ đầu tiên liên quan đến điện xuất hiện: electron. Nó được giới thiệu bởi William Gilbert, người đã mượn từ này từ tiếng Hy Lạp, nơi nó có nghĩa là hổ phách. Sau đó, những đặc tính như vậy được phát hiện ở kim cương, opal, thạch anh tím và sapphire. Ông gọi những vật liệu này là thợ điện, và bản thân hiện tượng này là điện.
Otto von Guericke tiếp tục nghiên cứu của Gilbert. Ông đã phát minh ra máy tĩnh điện, dụng cụ đầu tiên để nghiên cứu các hiện tượng điện. Đó là một thanh kim loại quay với một quả bóng làm bằng lưu huỳnh. Khi quay, quả bóng cọ xát vào sợi len và thu được một điện tích tĩnh điện đáng kể.

Năm 1729, người Anh Stephen Gray đã cải tiến máy Guericke, thay thế quả bóng lưu huỳnh bằng quả bóng thủy tinh.

Năm 1745, Jürgen Kleist và Peter Muschenbruck đã phát minh ra bình Leyden, một loại bình thủy tinh đựng nước có thể tích tụ một lượng điện tích đáng kể. Nó trở thành nguyên mẫu của tụ điện hiện đại. Các nhà khoa học đã lầm tưởng rằng chất tích điện là nước chứ không phải thủy tinh. Sau đó, thủy ngân được sử dụng thay cho nước.
Benjamin Franklin đã mở rộng tập hợp các thuật ngữ để mô tả các hiện tượng điện. Ông đưa ra các khái niệm: điện tích, hai loại điện tích, cộng và trừ để chỉ định chúng. Ông sở hữu các thuật ngữ tụ điện và dây dẫn.
Nhiều thí nghiệm được thực hiện vào thế kỷ 17 mang tính chất mô tả. Chúng không nhận được ứng dụng thực tế nhưng đóng vai trò là nền tảng cho sự phát triển cơ sở lý thuyết và thực tiễn của điện.

Những thí nghiệm khoa học đầu tiên với điện

Nghiên cứu khoa học về điện bắt đầu vào thế kỷ 18.

Năm 1791, bác sĩ người Ý Luigi Galvani phát hiện ra rằng dòng điện chạy qua cơ của những con ếch bị mổ xẻ khiến chúng co lại. Ông gọi khám phá của mình là điện động vật. Nhưng Luigi Galvani không thể giải thích đầy đủ kết quả thu được.

Việc phát hiện ra điện động vật khiến Alexandro Volta người Ý quan tâm. Nhà khoa học nổi tiếng đã lặp lại thí nghiệm của Galvani. Ông đã nhiều lần chứng minh rằng tế bào sống tạo ra điện thế nhưng nguyên nhân xuất hiện của nó là do hóa chất chứ không phải động vật. Đây là cách điện galvanic được phát hiện.
Tiếp tục các thí nghiệm của mình, Alexandro Volta đã thiết kế một thiết bị tạo ra điện áp mà không cần máy tĩnh điện. Đó là một chồng các tấm đồng và kẽm xen kẽ nhau được ngăn cách bằng những mảnh giấy ngâm trong dung dịch muối. Thiết bị này được gọi là cột điện áp. Nó trở thành nguyên mẫu của pin điện hiện đại được sử dụng để tạo ra điện.
Điều quan trọng cần lưu ý là Napoléon Bonaparte rất quan tâm đến phát minh của Volta, và vào năm 1801, ông đã phong cho ông ta danh hiệu bá tước. Và sau này, các nhà vật lý nổi tiếng đã quyết định đặt tên cho đơn vị điện áp là 1 V (volt) để vinh danh ông.

Luigi Galvani và Alexandro Volta là những nhà thí nghiệm vĩ đại trong lĩnh vực điện. Nhưng vào thế kỷ 18. họ không thể giải thích bản chất của hiện tượng. Việc xây dựng lý thuyết về điện và từ bắt đầu vào thế kỷ 19.

Nghiên cứu khoa học về điện thế kỷ 19

Nhà phát minh người Nga Vasily Petrov, tiếp tục thí nghiệm của Volta, đã phát hiện ra cung Volta vào năm 1802. Trong các thí nghiệm của ông, các điện cực carbon đã được sử dụng, lúc đầu chúng chuyển động, trở nên nóng lên do dòng điện chạy qua, sau đó tách ra. Giữa chúng nảy sinh một vòng cung ổn định, có khả năng đốt cháy ở điện áp chỉ 40-50 volt. Điều này tạo ra một lượng nhiệt đáng kể. Các thí nghiệm của Petrov là những thí nghiệm đầu tiên cho thấy khả năng sử dụng điện trong thực tế và góp phần phát minh ra đèn sợi đốt và hàn điện. Đối với các thí nghiệm của mình, V. Petrov đã thiết kế một cục pin dài 12 m. Nó có khả năng tạo ra điện áp 1700 volt.

Nhược điểm của hồ quang điện là than đốt cháy nhanh, giải phóng carbon dioxide và bồ hóng. Một số nhà phát minh vĩ đại nhất thời bấy giờ đã đảm nhận nhiệm vụ cải tiến nguồn sáng, mỗi người trong số họ đều có đóng góp riêng cho sự phát triển của hệ thống chiếu sáng điện. Tất cả họ đều tin rằng nguồn nhiệt và ánh sáng phải ở trong một bình thủy tinh mà không khí đã được bơm ra ngoài.
Ý tưởng sử dụng dây tóc kim loại đã được nhà vật lý người Anh Delarue đề xuất vào năm 1809. Nhưng trong nhiều năm, các thí nghiệm với thanh và sợi carbon vẫn tiếp tục.
Sách giáo khoa về điện của Mỹ cho rằng cha đẻ của đèn sợi đốt là người đồng hương của họ là Thomas Edison. Ông đã có đóng góp to lớn cho lịch sử khám phá ra điện. Nhưng những thí nghiệm của Edison trong việc cải tiến đèn sợi đốt đã kết thúc vào cuối những năm 1870, khi ông từ bỏ dây tóc kim loại và quay trở lại sử dụng thanh carbon. Đèn của ông có thể cháy liên tục trong khoảng 40 giờ.

20 năm sau, nhà phát minh người Nga Alexander Nikolaevich Lodygin đã phát minh ra chiếc đèn sử dụng dây tóc kim loại chịu lửa xoắn thành hình xoắn ốc. Không khí được bơm ra khỏi bình khiến dây tóc bị oxy hóa và cháy hết.
Công ty sản xuất các sản phẩm điện lớn nhất thế giới, General Electric, đã mua bằng sáng chế từ Lodygin để sản xuất đèn bằng dây tóc vonfram. Điều này cho phép chúng ta cho rằng cha đẻ của đèn sợi đốt là đồng hương của chúng ta.
Các nhà hóa học và vật lý học đã nỗ lực cải tiến bóng đèn sợi đốt và những khám phá, phát minh và cải tiến của họ đã dẫn đến việc tạo ra bóng đèn sợi đốt mà con người sử dụng ngày nay.

Vào thế kỷ 19 điện bắt đầu được sử dụng không chỉ để chiếu sáng.
Năm 1807, nhà hóa học người Anh Humphry Davy đã tách được kim loại kiềm natri và kali ra khỏi dung dịch bằng phương pháp điện phân. Không có cách nào khác để có được những kim loại này vào thời điểm đó.
Người đồng hương của ông là William Sturgeon đã phát minh ra nam châm điện vào năm 1825. Tiếp tục nghiên cứu của mình, ông đã tạo ra mô hình động cơ điện đầu tiên, hoạt động của nó được ông chứng minh vào năm 1832.

Hình thành cơ sở lý thuyết về điện

Ngoài những phát minh được ứng dụng thực tế vào thế kỷ 19. việc xây dựng nền tảng lý thuyết về điện, việc khám phá và hình thành các định luật cơ bản bắt đầu.

Năm 1826, nhà vật lý, toán học và triết học người Đức Georg Ohm đã thiết lập bằng thực nghiệm và chứng minh về mặt lý thuyết định luật nổi tiếng của ông, mô tả sự phụ thuộc của dòng điện trong dây dẫn vào điện trở và điện áp của nó. Ohm đã mở rộng phạm vi thuật ngữ được sử dụng trong điện. Ông đưa ra các khái niệm về suất điện động, độ dẫn điện và độ sụt áp.
Nhờ những công bố gây chấn động trong giới khoa học của G. Ohm, lý thuyết về điện bắt đầu phát triển nhanh chóng, nhưng bản thân tác giả lại bị cấp trên bức hại và bị đuổi khỏi vị trí giáo viên dạy toán ở trường.

Nhà triết học, nhà sinh vật học, nhà toán học và nhà hóa học người Pháp Andre-Marie Ampère đã có đóng góp to lớn cho sự phát triển của lý thuyết điện. Vì cha mẹ nghèo nên anh buộc phải tự học. Ở tuổi 13, anh đã thành thạo phép tính tích phân và vi phân. Điều này cho phép ông thu được các phương trình toán học mô tả sự tương tác của dòng điện tròn. Nhờ công trình của Ampere, hai lĩnh vực liên quan đến nhau đã xuất hiện trong điện: điện động lực học và tĩnh điện. Không rõ vì lý do gì, Ampere ngừng nghiên cứu về điện ở tuổi trưởng thành và bắt đầu quan tâm đến sinh học.

Nhiều nhà vật lý thuộc các quốc tịch khác nhau đã làm việc để phát triển lý thuyết về điện. Sau khi nghiên cứu các tác phẩm của họ, nhà vật lý xuất sắc người Anh James Clerk Maxwell đã xây dựng một lý thuyết thống nhất về tương tác điện và từ. Điện động lực học của Maxwell cung cấp sự hiện diện của một dạng vật chất đặc biệt - trường điện từ. Ông đã công bố công trình của mình về vấn đề này vào năm 1862. Lý thuyết của Maxwell giúp mô tả các hiện tượng điện từ đã biết và dự đoán những hiện tượng chưa biết.

Lịch sử phát triển của truyền thông điện

Ngay khi người cổ đại có nhu cầu giao tiếp thì đã có nhu cầu tổ chức việc nhắn tin. Lịch sử phát triển của truyền thông trước khi phát hiện ra điện rất nhiều mặt và mỗi quốc gia đều có một lịch sử riêng.

Khi mọi người đánh giá cao khả năng của điện, câu hỏi đặt ra là về việc truyền thông tin với sự trợ giúp của nó.
Những nỗ lực đầu tiên để truyền tín hiệu điện được thực hiện ngay sau thí nghiệm của Galvani. Nguồn năng lượng là một cực điện, và vật thu là chân ếch. Đây là cách chiếc điện báo đầu tiên xuất hiện, được cải tiến và hiện đại hóa trong một thời gian dài.

Để truyền thông tin, trước tiên nó phải được mã hóa và sau đó được giải mã sau khi nhận. Để mã hóa thông tin, nghệ sĩ người Mỹ Samuel Morse vào năm 1838 đã nghĩ ra một bảng chữ cái đặc biệt bao gồm sự kết hợp của dấu chấm và dấu gạch ngang, cách nhau bằng dấu cách. Ngày chính xác của lần truyền điện báo đầu tiên đã được biết - ngày 27 tháng 5 năm 1844. Thông tin liên lạc được thiết lập giữa Baltimore và Washington, nằm ở khoảng cách 64 km.

Các phương tiện liên lạc loại này có thể truyền tin nhắn đi một khoảng cách xa và lưu trữ chúng trên băng giấy, nhưng chúng cũng có một số nhược điểm. Mất rất nhiều thời gian để mã hóa và giải mã tin nhắn; máy thu và máy phát phải được kết nối bằng dây dẫn.

Năm 1895, nhà phát minh người Nga Alexander Popov đã có thể chứng minh hoạt động của máy phát và máy thu không dây đầu tiên. Một ăng-ten (hoặc bộ rung Hertz) được sử dụng làm phần tử thu và bộ kết hợp được sử dụng làm phần tử ghi. Một pin DC có điện áp vài volt được sử dụng để cấp nguồn cho thiết bị.
Việc phát minh ra máy kết hợp phần lớn là do nhà vật lý người Pháp Edwart Branly, người đã phát hiện ra khả năng thay đổi điện trở của bột kim loại bằng cách cho nó tiếp xúc với sóng điện từ.
Các phương tiện liên lạc được xây dựng trên cơ sở máy phát và máy thu của Popov vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.

Một báo cáo giật gân về những khám phá của ông trong lĩnh vực truyền sóng điện từ vào năm 1891 được thực hiện bởi nhà khoa học người Serbia Nikola Tesla. Nhưng nhân loại vẫn chưa sẵn sàng chấp nhận ý tưởng của ông và hiểu cách áp dụng những phát minh của Tesla vào thực tế. Nhiều thập kỷ sau, chúng đã hình thành nên nền tảng của các phương tiện liên lạc điện tử ngày nay: liên lạc vô tuyến, truyền hình, di động và không gian.


Cảnh báo: strtotime(): Sẽ không an toàn khi dựa vào cài đặt múi giờ của hệ thống. Bạn *bắt buộc* sử dụng cài đặt date.timezone hoặc hàm date_default_timezone_set(). Trong trường hợp bạn đã sử dụng bất kỳ phương pháp nào trong số đó và bạn vẫn còn nhận được cảnh báo này, rất có thể bạn đã bỏ lỡ mã định danh múi giờ. Hiện tại, chúng tôi đã chọn múi giờ "UTC", nhưng vui lòng đặt date.timezone để chọn trực tuyến múi giờ của bạn. 56

Cảnh báo: date(): Sẽ không an toàn khi dựa vào cài đặt múi giờ của hệ thống. Bạn *bắt buộc* sử dụng cài đặt date.timezone hoặc hàm date_default_timezone_set(). Trong trường hợp bạn đã sử dụng bất kỳ phương pháp nào trong số đó và bạn vẫn còn nhận được cảnh báo này, rất có thể bạn đã bỏ lỡ mã định danh múi giờ. Hiện tại, chúng tôi đã chọn múi giờ "UTC", nhưng vui lòng đặt date.timezone để chọn múi giờ của bạn. /var/www/vhosts/site/htdocs/libraries/joomla/utilities/date.php trực tuyến 198

Mỗi người chúng ta còn nhớ khi còn đi học rằng dòng điện là chuyển động có hướng của các hạt điện dưới tác dụng của điện trường. Những hạt như vậy có thể là electron, ion, v.v. Tuy nhiên, mặc dù có công thức đơn giản nhưng nhiều người thừa nhận rằng họ không biết đầy đủ điện là gì, nó bao gồm những gì và nói chung, tại sao tất cả các kỹ thuật điện đều hoạt động.

Để bắt đầu, cần lật lại lịch sử của vấn đề này. Thuật ngữ “điện” xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1600 trong các tác phẩm của nhà tự nhiên học người Anh William Gilbert. Ông đã nghiên cứu các đặc tính từ của các vật thể, trong các bài viết của mình đề cập đến các cực từ của hành tinh chúng ta, và mô tả một số thí nghiệm với các vật thể nhiễm điện mà chính ông đã tiến hành.

Bạn có thể đọc về điều này trong tác phẩm “Về nam châm, vật thể từ tính và nam châm lớn - Trái đất”. Kết luận chính trong công trình của ông là nhiều vật thể và chất liệu có thể bị nhiễm điện, đó là lý do tại sao chúng phát triển các đặc tính từ tính. Nghiên cứu của ông đã được sử dụng trong việc chế tạo la bàn và trong nhiều lĩnh vực khác.

Nhưng William Gilbert hoàn toàn không phải là người đầu tiên khám phá ra những đặc tính như vậy của vật thể, ông chỉ đơn giản là người đầu tiên nghiên cứu chúng. Trở lại thế kỷ thứ 7 trước Công nguyên, nhà triết học Hy Lạp Thales nhận thấy rằng hổ phách khi cọ xát với len sẽ có những đặc tính đáng kinh ngạc - nó bắt đầu thu hút các vật thể về phía mình. Kiến thức về điện vẫn ở mức này trong nhiều thế kỷ.

Tình trạng này vẫn tồn tại cho đến thế kỷ 17 và 18. Thời điểm này có thể gọi là buổi bình minh của khoa học về điện. William Gilbert là người đầu tiên, sau ông, nhiều nhà khoa học khác trên khắp thế giới giải quyết vấn đề này: Franklin, Coulomb, Galvani, Volt, Faraday, Ampere, cũng như nhà khoa học người Nga Vasily Petrov, người đã phát hiện ra hồ quang điện vào năm 1802.

Tất cả các nhà khoa học này đều có những khám phá nổi bật trong lĩnh vực điện, đặt nền móng cho những nghiên cứu tiếp theo về vấn đề này. Kể từ đó, điện không còn là một điều gì đó bí ẩn nữa, tuy nhiên, mặc dù đã đạt được những thành tựu to lớn trong vấn đề này nhưng vẫn còn rất nhiều điều bí ẩn và mơ hồ.

Câu hỏi quan trọng nhất, như mọi khi, là: làm thế nào để sử dụng tất cả những thành tựu này vì lợi ích của nhân loại? Bởi vì, mặc dù có những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực nghiên cứu bản chất của điện nhưng nó vẫn chưa được đưa vào cuộc sống. Nó vẫn có vẻ là một điều gì đó bí ẩn và không thể đạt được.

Điều này có thể được so sánh với cách các nhà khoa học trên thế giới hiện đang nghiên cứu về không gian và hành tinh gần sao Hỏa nhất. Rất nhiều thông tin đã được nhận, người ta đã xác định rằng có thể bay tới đó và thậm chí hạ cánh trên bề mặt, v.v., nhưng vẫn còn rất nhiều việc phải làm trước khi những mục tiêu đó thực sự đạt được.

Nói về bản chất của điện, không thể không nhắc đến biểu hiện quan trọng nhất của nó trong tự nhiên. Suy cho cùng, chính ở đó mà con người đã gặp nó lần đầu tiên, chính về bản chất mà con người bắt đầu nghiên cứu và cố gắng tìm hiểu nó, đồng thời thực hiện những nỗ lực đầu tiên để chế ngự nó và thu lợi từ nó cho bản thân.

Tất nhiên, khi nói đến biểu hiện tự nhiên của điện, mọi người đều nghĩ đến tia sét. Mặc dù lúc đầu người ta vẫn chưa rõ chúng là gì và bản chất điện của chúng chỉ được thiết lập vào thế kỷ 18, khi nghiên cứu tích cực về hiện tượng này bắt đầu kết hợp với kiến ​​​​thức thu được trước đó. Nhân tiện, theo một phiên bản, chính tia sét đã ảnh hưởng đến sự xuất hiện của sự sống trên Trái đất, bởi vì nếu không có chúng thì quá trình tổng hợp axit amin sẽ không bắt đầu.

Bên trong cơ thể con người cũng có điện, nếu không có điện thì hệ thần kinh sẽ không hoạt động và xung thần kinh sẽ phát sinh do điện áp ngắn hạn. Có rất nhiều loài cá sống ở đại dương và biển sử dụng điện để săn bắn và bảo vệ. Ví dụ, một con lươn điện có thể đạt điện áp lên tới 500 Volts, trong khi một con cá đuối có công suất phóng điện khoảng 0,5 kilowatt.

Một số loại cá tạo ra một điện trường nhẹ xung quanh mình, điện trường này bị biến dạng bởi mọi vật thể trong nước nên chúng có thể dễ dàng di chuyển ngay cả trong vùng nước có nhiều bùn và có lợi thế hơn các loài cá khác.

Vì vậy, từ thời cổ đại, điện thường được tìm thấy trong tự nhiên; nếu không có nó thì con người sẽ không thể xuất hiện và nhiều loài động vật sử dụng nó để tìm thức ăn. Lần đầu tiên, con người gặp phải những hiện tượng này một cách chính xác dưới dạng biểu hiện tự nhiên của chúng, và điều này thôi thúc anh ta nghiên cứu sâu hơn.

Ứng dụng thực tế của điện

Theo thời gian, mọi người tiếp tục tích lũy kiến ​​thức về hiện tượng kỳ thú này. Điện miễn cưỡng tiết lộ bí mật của nó cho anh ta. Khoảng giữa thế kỷ 19, điện bắt đầu thâm nhập vào đời sống văn minh nhân loại. Nó lần đầu tiên được sử dụng để chiếu sáng khi bóng đèn được phát minh. Với sự trợ giúp của nó, thông tin bắt đầu được truyền đi một khoảng cách xa: đài phát thanh, truyền hình, điện báo, v.v.

Nhưng sự xuất hiện của nhiều cơ chế và thiết bị chạy bằng điện đáng được quan tâm đặc biệt. Cho đến ngày nay, thật khó để tưởng tượng hoạt động của bất kỳ thiết bị, máy móc nào mà không có điện. Tất cả các thiết bị gia dụng trong một ngôi nhà hiện đại chỉ chạy bằng điện.

Thành tựu trong lĩnh vực sản xuất điện cũng là bước đột phá lớn nên ngày càng có nhiều nhà máy điện, máy phát điện có công suất lớn được hình thành; Pin được phát minh để lưu trữ.

Điện đã giúp thực hiện nhiều khám phá khác, nó giúp ích cho khoa học và nghiên cứu những câu hỏi mới. Một số công nghệ hoạt động dựa trên các đặc tính điện; chúng được sử dụng trong y học, công nghiệp và tất nhiên là trong cuộc sống hàng ngày.

Vậy điện là gì?

Dù nghe có vẻ kỳ lạ đến đâu, việc sử dụng điện rộng rãi cũng không khiến điều đó trở nên dễ hiểu hơn chút nào. Mọi người đều biết các nguyên tắc làm việc cơ bản, các biện pháp phòng ngừa an toàn và thế là xong. Một số người thừa nhận rằng họ không biết điện là gì, những người khác không biết tại sao nó hoạt động theo cách này mà không phải cách khác, những người khác không hiểu sự khác biệt giữa điện áp, công suất và điện trở, và có rất nhiều ví dụ tương tự.

Cách dễ nhất để hiểu bản chất của điện là ở cấp độ phân tử. Tất cả các chất đều bao gồm các phân tử, tất cả các phân tử bao gồm các nguyên tử và mỗi nguyên tử bao gồm một hạt nhân xung quanh đó các electron quay.

Electron là “vật mang” điện và dòng điện là sự chuyển động liên tục của một số lượng lớn các electron như vậy.

Kỹ thuật điện đã đạt được thành công lớn trong quá trình phát triển, tuy nhiên, việc nghiên cứu bản chất của nó vẫn đòi hỏi rất nhiều nỗ lực, bởi vì nhiều vấn đề vẫn chưa được giải quyết hoặc các giải pháp tìm ra không hiệu quả như mong đợi. Cơ sở của mọi thứ là sự chuyển đổi của lực lượng. Năng lượng điện ngày nay có thể dễ dàng chuyển đổi thành ánh sáng, được sử dụng để chiếu sáng, với sự trợ giúp của nó, bạn có thể di chuyển các cơ chế khác nhau, v.v.

Một đặc điểm và lợi thế chính của năng lượng điện so với các loại năng lượng khác là tính phổ biến và không gian không giới hạn của nó. Điện liên tục đồng hành cùng con người trong mọi lĩnh vực của cuộc sống, được coi là hình mẫu của sự tiến hóa và tầm nhìn về tương lai, quá trình phát triển công nghệ liên tục gắn liền với sự phát triển của khoa học và những thành tựu mới.

Điều này mở rộng khả năng của một người, cải thiện công cụ của anh ta và đảm bảo sự phát triển và tiến lên không ngừng của anh ta trong tương lai, và theo thời gian, nhiều nhiệm vụ dường như không còn là không thể.


Cảnh báo: strftime(): Sẽ không an toàn khi dựa vào cài đặt múi giờ của hệ thống. Bạn *bắt buộc* sử dụng cài đặt date.timezone hoặc hàm date_default_timezone_set(). Trong trường hợp bạn đã sử dụng bất kỳ phương pháp nào trong số đó và bạn vẫn còn nhận được cảnh báo này, rất có thể bạn đã bỏ lỡ mã định danh múi giờ. Hiện tại, chúng tôi đã chọn múi giờ "UTC", nhưng vui lòng đặt date.timezone để chọn múi giờ của bạn. /var/www/vhosts/site/htdocs/libraries/joomla/utilities/date.php trực tuyến 250

Cuộc sống hiện đại không thể tưởng tượng được nếu không có điện; loại năng lượng này được nhân loại sử dụng một cách đầy đủ nhất. Tuy nhiên, không phải người lớn nào cũng có thể nhớ được định nghĩa dòng điện trong môn vật lý ở trường (đây là dòng có hướng của các hạt cơ bản mang điện tích), rất ít người hiểu nó là gì.

Điện là gì

Sự hiện diện của điện như một hiện tượng được giải thích bởi một trong những tính chất chính của vật chất - khả năng tích điện. Chúng có thể dương và âm, trong khi các vật có dấu cực trái dấu thì bị thu hút lẫn nhau, còn các vật “tương đương” thì ngược lại, đẩy nhau. Các hạt chuyển động cũng là nguồn gốc của từ trường, điều này một lần nữa chứng minh mối liên hệ giữa điện và từ.

Ở cấp độ nguyên tử, sự tồn tại của điện có thể được giải thích như sau. Các phân tử tạo nên mọi vật thể đều chứa các nguyên tử được tạo thành từ hạt nhân và các electron chuyển động xung quanh chúng. Trong những điều kiện nhất định, những electron này có thể tách ra khỏi hạt nhân “mẹ” và chuyển sang các quỹ đạo khác. Kết quả là, một số nguyên tử trở nên “thiếu” electron và một số nguyên tử có quá nhiều electron.

Vì bản chất của các electron là chúng sẽ chảy ở nơi thiếu chúng, nên sự chuyển động liên tục của các electron từ chất này sang chất khác tạo thành dòng điện (từ “chảy”). Người ta biết rằng dòng điện chạy từ cực âm sang cực dương. Do đó, chất thiếu electron được coi là tích điện dương, còn chất thừa - âm và được gọi là “ion”. Nếu chúng ta đang nói về các điểm tiếp xúc của dây điện, thì phần tích điện dương được gọi là “không”, và phần tích điện âm được gọi là “pha”.

Trong các chất khác nhau, khoảng cách giữa các nguyên tử là khác nhau. Nếu chúng rất nhỏ, các vỏ electron chạm vào nhau theo đúng nghĩa đen, do đó các electron di chuyển dễ dàng và nhanh chóng từ hạt nhân này sang hạt nhân khác và ngược lại, từ đó tạo ra chuyển động của dòng điện. Các chất như kim loại được gọi là chất dẫn điện.

Trong các chất khác, khoảng cách tương tác giữa các nguyên tử tương đối lớn nên chúng là chất điện môi, tức là không dẫn điện. Trước hết, đó là cao su.

Thông tin bổ sung. Khi hạt nhân của một chất phát ra electron và chuyển động, năng lượng được tạo ra làm nóng dây dẫn. Tính chất này của điện được gọi là “công suất” và được đo bằng watt. Năng lượng này cũng có thể được chuyển đổi thành ánh sáng hoặc dạng khác.

Để dòng điện liên tục chạy qua mạng, điện thế tại các điểm cuối của dây dẫn (từ đường dây điện đến hệ thống dây điện trong nhà) phải khác nhau.

Lịch sử phát hiện ra điện

Điện là gì, nó đến từ đâu và các đặc tính khác của nó được nghiên cứu cơ bản bởi khoa học nhiệt động lực học với các ngành khoa học liên quan: nhiệt động lực học lượng tử và điện tử học.

Nói rằng nhà khoa học nào phát minh ra dòng điện sẽ là sai lầm, bởi từ xa xưa đã có rất nhiều nhà nghiên cứu, nhà khoa học nghiên cứu về nó. Bản thân thuật ngữ “điện” đã được nhà toán học Hy Lạp Thales đưa vào sử dụng; từ này có nghĩa là “hổ phách”, vì trong các thí nghiệm với một thanh hổ phách và len, Thales đã có thể tạo ra tĩnh điện và mô tả hiện tượng này.

Pliny La Mã cũng nghiên cứu tính chất điện của nhựa và Aristotle nghiên cứu lươn điện.

Sau này, người đầu tiên nghiên cứu kỹ lưỡng tính chất của dòng điện là V. Gilbert, bác sĩ của Nữ hoàng Anh. Burgomaster người Đức đến từ Magdeburg Of Gericke được coi là người tạo ra bóng đèn đầu tiên được làm từ một quả bóng lưu huỳnh nghiền. Và Newton vĩ đại đã chứng minh sự tồn tại của tĩnh điện.

Vào đầu thế kỷ 18, nhà vật lý người Anh S. Gray đã chia các chất thành chất dẫn điện và chất không dẫn điện, và nhà khoa học người Hà Lan Pieter van Musschenbroek đã phát minh ra bình Leyden có khả năng tích tụ điện tích, tức là nó là tụ điện đầu tiên. Nhà khoa học và chính trị gia người Mỹ B. Franklin là người đầu tiên suy luận lý thuyết về điện theo thuật ngữ khoa học.

Toàn bộ thế kỷ 18 có rất nhiều khám phá trong lĩnh vực điện: bản chất điện của sét được thiết lập, từ trường nhân tạo được tạo ra, sự tồn tại của hai loại điện tích (“cộng” và “trừ”) và kết quả là , hai cực được phát hiện (nhà tự nhiên học người Mỹ R. Simmer), Coulomb phát hiện ra định luật tương tác giữa các điện tích điểm.

Trong thế kỷ tiếp theo, pin được phát minh (bởi nhà khoa học người Ý Volta), đèn hồ quang (bởi Davey người Anh), và cũng là nguyên mẫu của máy phát điện đầu tiên. Năm 1820 được coi là năm ra đời của khoa học điện động lực học, người Pháp Ampere đã làm được điều này, nhờ đó tên của ông được gán cho đơn vị biểu thị cường độ dòng điện, còn Scotsman Maxwell đã suy ra lý thuyết ánh sáng của điện từ. Lodygin người Nga đã phát minh ra đèn sợi đốt lõi than - tiền thân của bóng đèn hiện đại. Hơn một trăm năm trước, đèn neon đã được phát minh (bởi nhà khoa học người Pháp Georges Claude).

Cho đến ngày nay, các nghiên cứu và khám phá trong lĩnh vực điện vẫn tiếp tục, chẳng hạn như lý thuyết điện động lực học lượng tử và sự tương tác của sóng điện yếu. Trong số tất cả các nhà khoa học nghiên cứu về điện, Nikola Tesla giữ một vị trí đặc biệt - nhiều phát minh và lý thuyết của ông về cách thức hoạt động của điện vẫn chưa được đánh giá đầy đủ.

Điện tự nhiên

Trong một thời gian dài, người ta tin rằng điện “tự nó” không tồn tại trong tự nhiên. Quan niệm sai lầm này đã được xóa bỏ bởi B. Franklin, người đã chứng minh được bản chất điện của sét. Theo một phiên bản của các nhà khoa học, chính họ đã góp phần tổng hợp các axit amin đầu tiên trên Trái đất.

Điện cũng được tạo ra bên trong các sinh vật sống, tạo ra các xung thần kinh cung cấp các chức năng vận động, hô hấp và quan trọng khác.

Hấp dẫn. Nhiều nhà khoa học coi cơ thể con người là một hệ thống điện tự trị có chức năng tự điều chỉnh.

Đại diện của thế giới động vật cũng có điện riêng. Ví dụ, một số giống cá (lươn, cá mút đá, cá đuối gai độc, cá câu cá và những loài khác) sử dụng nó để bảo vệ, săn bắn, lấy thức ăn và định hướng trong không gian dưới nước. Một cơ quan đặc biệt trong cơ thể của những con cá này tạo ra và lưu trữ điện, giống như một tụ điện, tần số hàng trăm hertz và điện áp là 4-5 volt.

Tiếp nhận và sử dụng điện

Điện trong thời đại chúng ta là nền tảng của một cuộc sống thoải mái, vì vậy nhân loại cần được sản xuất liên tục. Vì những mục đích này, nhiều loại nhà máy điện khác nhau đang được xây dựng (nhà máy thủy điện, nhiệt điện, hạt nhân, gió, thủy triều và mặt trời), có khả năng tạo ra megawatt điện với sự trợ giúp của máy phát điện. Quá trình này dựa trên sự chuyển đổi năng lượng cơ học (năng lượng của nước rơi ở nhà máy thủy điện), nhiệt năng (đốt cháy nhiên liệu carbon - than cứng và than nâu, than bùn ở nhà máy nhiệt điện) hoặc năng lượng tương tác (phân rã nguyên tử của uranium phóng xạ và plutonium ở nhiệt độ thấp). nhà máy điện hạt nhân) thành năng lượng điện.

Nhiều nghiên cứu khoa học được dành cho lực điện của Trái đất, tất cả đều tìm cách khai thác điện trong khí quyển vì lợi ích của nhân loại - tạo ra điện.

Các nhà khoa học đã đề xuất nhiều thiết bị phát điện thú vị giúp tạo ra điện từ nam châm. Chúng sử dụng khả năng của nam châm vĩnh cửu để thực hiện công có ích dưới dạng mômen quay. Nó phát sinh do lực đẩy giữa các từ trường tích điện giống nhau trên các thiết bị stato và rôto.

Điện năng được ưa chuộng hơn tất cả các nguồn năng lượng khác vì nó có nhiều ưu điểm:

  • di chuyển dễ dàng đến người tiêu dùng;
  • chuyển đổi nhanh chóng thành năng lượng nhiệt hoặc cơ học;
  • có thể áp dụng các lĩnh vực mới (xe điện);
  • khám phá các tính chất mới (siêu dẫn).

Điện là sự chuyển động của các ion mang điện tích khác nhau bên trong một dây dẫn. Đây là một món quà tuyệt vời từ thiên nhiên mà con người đã nhận thức được từ thời xa xưa và quá trình này vẫn chưa hoàn thành, mặc dù nhân loại đã học cách khai thác nó với số lượng khổng lồ. Điện đóng vai trò rất lớn trong sự phát triển của xã hội hiện đại. Chúng ta có thể nói rằng nếu không có nó, cuộc sống của hầu hết những người cùng thời với chúng ta sẽ đơn giản dừng lại, bởi vì không phải vô cớ mà khi mất điện, người ta nói rằng họ “tắt đèn”.

Băng hình