Електричеството е един от стълбовете на съвременната цивилизация. Животът без електричество е, разбира се, възможен, защото нашите не толкова далечни предци са се справяли добре без него. "Тук ще запаля всичко с крушките на Едисон и Суон!" - извика сър Хенри Баскервил от „Хрътката на Баскервилите“ на Артър Конан Дойл, когато за пръв път видя мрачния замък, който щеше да наследи. Но двора беше вече в края на 19 век.
Електричеството и свързаният с него напредък предоставят на човечеството безпрецедентни възможности. Почти е невъзможно да ги изброим, те са толкова многобройни и глобални. Всичко, което ни заобикаля, е направено по някакъв начин с помощта на електричество. Трудно е да се намери нещо несвързано с него. Живи организми? Но някои от тях генерират значителни количества електроенергия сами. А японците са се научили да увеличават добива на гъби, като ги излагат на удари с високо напрежение. Слънцето? Той свети сам по себе си, но енергията му вече се преработва в електричество. Теоретично в някои конкретни аспекти на живота можете да се справите без електричество, но подобен провал ще усложни и оскъпи живота. Така че трябва да знаете електричеството и да можете да го използвате.
1. Определението за електрически ток като поток от електрони не е абсолютно правилно. Например в електролитите на батериите токът е потокът на водородните йони. А във флуоресцентните лампи и фото светкавиците протоните, заедно с електроните, създават ток и то в строго регламентирано съотношение.
2. Талес от Милет е първият учен, който обръща внимание на електрическите явления. Древногръцкият философ разсъждава върху факта, че кехлибарена пръчка, ако се втрие в вълна, започва да привлича косми, но той не стига по-далеч от отраженията. Терминът "електричество" е измислен от английския лекар Уилям Гилбърт, който използва гръцката дума "кехлибар". Гилбърт също не стигна по-далеч от описанието на феномена на привличане на косми, прахови частици и парченца хартия с кехлибарена пръчка, втрита върху вълна - придворният лекар на кралица Елизабет имаше малко свободно време.
Фалес от Милет
Уилям Гилбърт
3. Проводимостта е открита за първи път от Стивън Грей. Този англичанин беше не само талантлив астроном и физик. Той демонстрира пример за приложен подход към науката. Ако колегите му се ограничиха до описване на явлението и като максимум публикуваха работата си, тогава Грей веднага спечели от проводимостта. Той демонстрира числото „летящо момче“ в цирка. Момчето се навърташе над арената върху копринени въжета, тялото му беше заредено с генератор и блестящи златни венчелистчета бяха привлечени към дланите му. Вътрешният двор беше галантна 17-ти век и „електрически целувки“ бързо влязоха в модата - искри скачаха между устните на двама души, заредени с генератор.
4. Първият човек, който страда от изкуствен заряд на електричество, е немският учен Евалд Юрген фон Клайст. Той конструира батерия, наречена по-късно буркана Leyden, и я зареди. Докато се опитвал да разреди кутията, фон Клайст получил много чувствителен токов удар и загубил съзнание.
5. Първият учен, който загина в изследването на електричеството, беше колега и приятел на Михаил Ломоносов. Георг Рихман. Той прокара жица от железен стълб, монтиран на покрива, в къщата си и изследва електричество по време на гръмотевични бури. Едно от тези проучвания завърши тъжно. Очевидно гръмотевичната буря беше особено силна - между Ричман и сензора за електричество се плъзна електрическа дъга, убивайки учения, който стоеше твърде близо. Известният Бенджамин Франклин също е попаднал в такава ситуация, но лицето на банкнотата от сто долара е имало късмета да оцелее.
Смъртта на Георг Рихман
6. Първата електрическа батерия е създадена от италианеца Алесандро Волта. Батерията му беше направена от сребърни монети и цинкови дискове, чиито двойки бяха разделени с мокри дървени стърготини. Италианецът създаде батерията си емпирично - естеството на електричеството тогава беше неразбираемо. По-скоро учените смятаха, че го разбират, но го помислиха погрешно.
7. Феноменът на трансформация на проводник под действието на ток в магнит е открит от Ханс-Кристиан Ерстед. Шведският натурфилософ случайно донесе жицата, през която течеше токът до компаса и видя отклонението на стрелката. Феноменът направи впечатление на Ерстед, но той не разбра какви възможности крие в себе си. Андре-Мари Ампер ползотворно изследва електромагнетизма. Французинът получи основните кифли под формата на универсално признание и единицата текуща сила, кръстена на него.
8. Подобна история се случи с термоелектрическия ефект. Томас Сийбек, който е работил като лаборант в една от катедрите в Берлинския университет, е открил, че ако загреете проводник, направен от два метала, то през него тече ток. Намерих го, докладвах го и забравих. А Георг Ом тъкмо работеше по закона, който ще бъде кръстен на него, и използваше работата на Зеебек и всички знаят името му, за разлика от името на берлинския лаборант. Между другото, Ом беше уволнен от поста си на учител по физика за експерименти - министърът смяташе, че организирането на експерименти е недостойно за истински учен. Тогава философията беше на мода ...
Георг Ом
9. Но друг лаборант, този път в Кралския институт в Лондон, силно разстрои професорите. 22-годишният Майкъл Фарадей работи усилено, за да създаде електрическия мотор по своя дизайн. Хъмфри Дейви и Уилям Уоластън, които поканиха Фарадей за лабораторни асистенти, не можеха да понесат такава наглост. Фарадей модифицира двигателите си вече като частно лице.
Майкъл Фарадей
10. Бащата на използването на електричество за битови и индустриални нужди - Никола Тесла. Именно този ексцентричен учен и инженер е разработил принципите за получаване на променлив ток, неговото предаване, преобразуване и използване в електрически устройства. Някои вярват, че Тунгуската катастрофа е резултат от опита на Тесла в моменталното предаване на енергия без жици.
Никола Тесла
11. В началото на ХХ век холандецът Хайке Онес успява да получи течен хелий. За това е необходимо газът да се охлади до -267 ° C. Когато идеята беше успешна, Онес не се отказа от експериментите. Той охлажда живака до същата температура и установява, че електрическото съпротивление на втвърдената метална течност пада до нула. Така беше открита свръхпроводимостта.
Heike Onnes - лауреат на Нобелова награда
12. Мощността на средния удар на мълния е 50 милиона киловата. Изглежда като прилив на енергия. Защо все още не правят опити да го използват по някакъв начин? Отговорът е прост - ударът на мълнията е много кратък. И ако превърнете тези милиони в киловатчас, които изразяват консумацията на енергия, се оказва, че се освобождават само 1400 киловатчаса.
13. Първата търговска електроцентрала в света даде ток през 1882г. На 4 септември генератори, проектирани и произведени от компанията на Томас Едисон, захранват няколкостотин жилища в Ню Йорк. Русия изостава за много кратко време - през 1886 г. започва работа електроцентрала, разположена точно в Зимния дворец. Мощността му непрекъснато се увеличаваше и след 7 години от него се захранваха 30 000 лампи.
Вътре в първата електроцентрала
14. Славата на Едисон като гений на електричество е силно преувеличена. Той несъмнено беше гениален мениджър и най-добрият в научноизследователската и развойна дейност. Какъв е само неговият план за изобретения, който всъщност е осъществен! Желанието обаче постоянно да се измисля нещо до посочената дата имаше и отрицателни страни. Само една "война на течения" между Едисон и Уестингхаус с Никола Тесла струва на потребителите на електроенергия (а кой друг е платил за черен PR и други свързани разходи?) Стотици милиони от тези, подкрепени със златни долари. Но по пътя американците получиха електрически стол - Едисън прокара екзекуцията на престъпници с променлив ток, за да покаже опасността му.
15. В повечето страни по света номиналното напрежение на електрическите мрежи е 220 - 240 волта. В САЩ и няколко други страни потребителите се захранват със 120 волта. В Япония напрежението в мрежата е 100 волта. Преходът от едно напрежение към друго е много скъп. Преди Втората световна война в СССР имаше напрежение от 127 волта, след това започна постепенен преход до 220 волта - с него загубите в мрежите намаляват 4 пъти. Някои потребители обаче са преминали на ново напрежение още в края на 80-те години.
16. Япония тръгна по своя път при определяне на честотата на тока в електрическата мрежа. С разлика от година за различни части на страната, оборудване за честоти от 50 и 60 херца е закупено от чуждестранни доставчици. Това беше в края на 19-ти век и в страната все още има два стандарта за честота. Въпреки това, гледайки Япония, е трудно да се каже, че това несъответствие в честотите по някакъв начин е повлияло на развитието на страната.
17. Променливостта на напреженията в различните страни доведе до факта, че в света има поне 13 различни вида щепсели и контакти. В крайна сметка цялата тази какофония се заплаща от потребителя, който купува адаптери, въвежда различни мрежи в къщите и най-важното плаща загубите в проводниците и трансформаторите. В интернет можете да намерите много оплаквания от руснаци, които са се преместили в Съединените щати, че в жилищните сгради в апартаментите няма перални машини - те най-много са в обща пералня някъде в мазето. Именно защото пералните машини се нуждаят от отделна линия, която е скъпа за инсталиране в апартаменти.
Това не са всички видове търговски обекти
18. Изглежда, че идеята за вечен двигател, който е умрял завинаги в Бозе, е оживяла в идеята за помпени електроцентрали (PSPP). Първоначалното звуково послание - за изглаждане на ежедневните колебания в потреблението на електроенергия - беше доведено до абсурд. Те започнаха да проектират PSP и да се опитват да изграждат дори там, където няма ежедневни колебания или те са минимални. Съответно хитри другари започнаха да затрупват политиците с омайни идеи. В Германия например за година се обмисля проект за създаване на подводна помпена електроцентрала за съхранение в морето. Както е замислено от създателите, трябва да потопите огромна куха бетонна топка под вода. Тя ще се напълни с вода чрез гравитация. Когато е необходимо допълнително електричество, водата от топката ще се подава към турбините. Как да сервирам? Електрически помпи, разбира се.
19. Още няколко спорни, меко казано, решения от областта на нетрадиционната енергия. В САЩ те измислиха обувки за бягане, които генерират 3 вата електричество на час (при ходене, разбира се). А в Австралия има ТЕЦ, която гори накратко. Един и половина тона черупки се превръщат в един и половина мегавата електричество за един час.
20. Зелената енергия на практика е довела обединената австралийска енергийна система до състояние на „зле“. Недостигът на електроенергия, възникнал след подмяната на мощностите на ТЕЦ със слънчеви и вятърни електроцентрали, доведе до поскъпването му. Повишаването на цените накара австралийците да инсталират слънчеви панели в домовете си и вятърни турбини в близост до домовете си. Това допълнително ще дисбалансира системата. Операторите трябва да въведат нови мощности, което изисква нови пари, тоест нови увеличения на цените. Правителството, от друга страна, субсидира всеки киловат електроенергия, която получава в задния двор, като същевременно налага непоносими такси и изисквания на традиционните електроцентрали.
Австралийски пейзаж
21. Всички отдавна знаят, че електричеството, получено от ТЕЦ, е „мръсно“ - отделя се CO2 , парников ефект, глобално затопляне и др. В същото време еколозите мълчат за факта, че същият CO2 Също така се генерира при производството на слънчева, геотермална и дори вятърна енергия (за получаването й са необходими много неекологични вещества). Най-чистите видове енергия са ядрената и водната.
22. В един от градовете на Калифорния лампа с нажежаема жичка, която е била включена през 1901 г., непрекъснато свети в пожарна. Лампата с мощност само 4 вата е създадена от Адолф Шейе, който се опита да се конкурира с Едисон. Въглеродната нишка е няколко пъти по-дебела от нишките на съвременните лампи, но този фактор не определя трайността на лампата Chaier. Съвременните нишки (по-точно спирали) с нажежаемост изгарят при прегряване. Въглеродните нишки в същата ситуация просто излъчват повече светлина.
Лампа за рекордер
23. Електрокардиограмата изобщо се нарича електрическа, защото се получава с помощта на електрическа мрежа. Всички мускули на човешкото тяло, включително сърцето, се свиват и генерират електрически импулси. Устройствата ги записват и лекарят, гледайки кардиограмата, поставя диагноза.
24. Гръмоотводът, както всички знаят, е изобретен от Бенджамин Франклин през 1752г. Но само в град Невянск (сега област Свердловск) през 1725 г. е завършено изграждането на кула с височина над 57 метра. Невянската кула вече беше увенчана с гръмоотвод.
Невянска кула
25. Повече от милиард души на Земята живеят без достъп до електричество в домакинствата.
