Электричество — как вырабатывается и из чего состоит
Содержание
Современный мир невозможно представить без такого явления, как электричество. Оно позволяет людям жить со всеми удобствами в теплых и светлых домах и квартирах, приводить в движение различные механизмы и электрические агрегаты. Без электричества невозможно существование и функционирование такого информационного глобального пространства, как сеть интернет.
Электричество – это одна из основ научно-технического прогресса
Данная статья будет посвящена тому, что собой представляет это явление, из чего состоит понятие электричества, кем оно было открыто, где применяется и какое влияние оказывает на человеческий организм.
Что такое электричество
Электричество – ряд явлений, связанных с движением и различного рода взаимодействием заряженных тел (электрических зарядов). Термин и определение электричества были впервые введены английским физиком и естествоиспытателем Уильямом Гилбертом в 1600 году в его научном труде «О магните, магнитных телах и о большом магните – Земле».
История открытия
История изучения данного явления уходит своими корнями в очень далекое прошлое. Так, первым, кто упомянул о нем, был античный философ Фалес Милетский. Именно он еще в VII веке до нашей эры заметил, что потертый о кусочек шерсти янтарь начинает притягивать к себе имеющие небольшой вес предметы. Однако на этом развитие исследований в данной сфере почти на 2,5 тысячелетия остановилось. Только в XVII веке сначала был введен термин, обозначающий обнаруженное греческим философом явление (1600 год, У. Гилберт), затем начались активные изыскания по изучению природы электричества, возможностей его применения на благо человечества.
Наиболее значимыми открытиями и изобретениями при этом были следующие:
- 1633 год – немецкий инженер Отто фон Герике изобретает первую в мире электростатическую машину, позволившую наблюдать различные виды взаимодействия электрических зарядов (отталкивание и притягивание);
- 1729 год – английский ученый Стивен Грей в результате своих изысканий и экспериментов по передаче электричества на значительные расстояния обнаружил, что различные материалы неодинаково его пропускают через свою толщу (имеют различную электропроводность);
- 1745 год – ученый из Нидерландов Питер ван Мушенбрук изобретает первый в мире накопитель электрического заряда (простейший конденсатор) – Лейденскую банку.
- 1800 год – итальянский ученый Алессандро Вольта изобрел первый источник тока – гальванический элемент, состоящий из круглых цинковых и серебряных пластин, сложенных поочередно столбиком и разделенных между собой смоченной в солевом растворе бумагой.
- 1820 – датским ученым-физиком Хансом Эрстедом открыто электромагнитное взаимодействие между различными по знаку электрическими зарядами и заряженными частицами.
- 1831 – Майкл Фарадей открывает такое явление, как электромагнитная индукция
- 1880 – француз Пьер Кюри открывает эффект генерирования кристаллом электрического заряда при его сжатии или другом изменении (пьезоэлектричество).
В конце XIX – XX веке одним из самых известных и загадочных ученых, занимавшихся изучением того, что такое электричество, и создавшим множество изобретений был Никола Тесла.
Никола Тесла
Никола Тесла – выдающийся ученый, внесший огромный вклад в изучение данного явления. Тесле принадлежит более 1000 разнообразных изобретений, около 800 из которых он запатентовал.
Наиболее значительными и важными изобретениями великого ученого являются:
- Генератор высоких частот;
- Индукционный асинхронный электродвигатель;
- Высокочастотный трансформатор;
- Мачтовая антенна для передачи и приема радиосигналов.
Также Тесла первый, кто разработал и активно практиковал правила техники безопасности при работе с электрическим током различной частоты и силы.
Природное электричество
Природное электричество представлено следующими явлениями:
- Атмосферное электричество (ветвистые и шаровые молнии);
- Электрические импульсы в нервной системе живых организмов;
- Электрические заряды, используемые некоторыми видами скатов и морских рыб для защиты от опасности и добычи пищи.
Все данные виды электричества являются неотъемлемой частью природы – без них невозможны нормальная жизнедеятельность живых организмов, равновесие в природе, существование некоторых видов животных.
Применение
Основным проявлением электричества является электрический ток. Данное явление, представляющее собой упорядоченное движение заряженных частиц, применяется:
- В быту – для освещения и отопления жилищ, работы различной техники, инструментов;
- В промышленности – для освещения и обогрева производственных и административных зданий, работы станков и различного оборудования;
- Транспорт – для питания силовых установок железнодорожного транспорта, зарядки АКБ электромобилей;
- В науке – для проведения различных опытов и экспериментов по изучению космоса и тайн природы.
Таким образом, электрический ток является важнейшей частью современного мира – без него весь мир остановится и очень скоро вернется в каменный век.
Неразгаданные тайны Тесла
Башня Ворденклиф («Мировая система») – одно из самых загадочных изобретений Никола Тесла
После смерти Тесла в 1943 году осталось несколько следующих достаточно интересных, часто и мистических, неразгаданных тайн этого великого ученого:
- Тунгусский взрыв – многие считают, что именно эксперименты великого ученого по получению и концентрированию больших зарядов атмосферного электричества могли привести к знаменитому Тунгусскому взрыву, причиной которого на данный момент все же признают падение метеорита;
- «Мировая система» – так была названа построенная на Лонг-Айленде башня, которая позволила один раз Тесле в ночное время осветить все небо над Нью-Йорком, а также большую часть Атлантики. Самое интересное, что после этого эксперимента ученый покинул башню и больше никогда в нее не возвращался. Все чертежи и схемы конструкции данной установки после смерти ученого бесследно исчезли.
- Властелин молний – ученому, как фокуснику, удавалось пропускать через свое тело огромные по силе разряды электричества, безо всякого вреда для организма. За это многие журналисты прозвали Теслу «Повелителем молний». Как ученому это удавалось, до сих пор не известно.
- Электромобиль Тесла – некоторые современники Тесла утверждают что ученый разработал электромобиль, который работал на каких-то нетрадиционных для того времени источниках питания. Однако никаких доказательств существования такого электромобиля впоследствии получить не удалось.
Влияние электричества на живые организмы
Электрический ток может в различной степени действовать как на животных, так и на человека.
Действие электрического тока на организм человека
Как правило, электрический переменный ток, наиболее распространенный в быту, оказывает на человеческий организм негативное влияние, степень которого зависит от значения такой его характеристики, как сила тока:
- При силе тока от 5 до 7 Ампер наблюдаются судороги в мышцах рук;
- Токи с силой от 8 до 25 Ампер приводят к появлению болевых ощущений, нарушению дыхания;
- Ток с силой 50-80 Ампер вызывает паралич дыхания и нарушение работы сердца;
- Ток с силой свыше 80 Ампер вызывает остановку сердца и паралич дыхания.
Токи небольшой силы (до 1,5 Ампер) приводят к легкому дрожанию пальцев и не вызывают болевых ощущений.
Интересные факты об электричестве
- Для того чтобы добыть электричество из магнита от динамика, на него наматывают два медных провода, два их конца спаивают вместе, к оставшимся подсоединяют небольшую лампочку, светодиодную ленту. Для того чтобы сделать источник питания для лампы накаливания на 220 В, используют более мощные и крупные магниты, толстые медные провода большого сечения.
- Самой древней батарейкой считается найденное при раскопках в Египте устройство, представляющее собой медный сосуд с вставленным в него железным стержнем, не касающимся стенок.
- Для того чтобы показать, как вырабатывается и протекает электричество, при дворе короля Людовика XV проводили эксперимент с Лейденской банкой и строем солдат: взявшиеся за руки солдаты при этом образовывали ни что иное, как первую в мире полноценную живую электрическую цепь;
- Из-за большого количества смертей от даров молний в Италии в XVIII веке во многих европейских странах появилась очень странная мода на шляпки и зонтики с громоотводами;
- В скандинавских странах главный, порой и единственный, источник электроэнергии – это гидроэлектростанции. Благодаря этому, в этих государствах очень низкий уровень загрязнения атмосферы.
Знать то, как работает всем привычное электричество, очень важно для каждого человека, не только в целях самообразования и расширения кругозора, но и для обеспечения собственной безопасности в мире, где достаточно опасная электроэнергия встречается почти на каждом шагу.
