Kdo objevil statickou elektřinu? Kdy se objevila elektřina: historie

Objev elektřiny zcela změnil lidský život. Tento fyzikální jev je neustále zapojen do každodenního života. Osvětlení domu a ulice, provoz všemožných zařízení, náš rychlý pohyb – to vše by bez elektřiny nešlo. To se stalo dostupným díky četným studiím a experimentům. Podívejme se na hlavní etapy v historii elektrické energie.

Starověký čas

Termín „elektřina“ pochází ze starověkého řeckého slova „elektron“, což znamená „jantar“. První zmínky o tomto fenoménu jsou spojeny s dávnými časy. Starověký řecký matematik a filozof Thales z Milétu v 7. století před naším letopočtem E. zjistili, že pokud se jantar otírá o vlnu, kámen získává schopnost přitahovat malé předměty.

Ve skutečnosti šlo o experiment při zkoumání možnosti výroby elektřiny. V moderním světě je tato metoda známá jako triboelektrický efekt, který umožňuje vytvářet jiskry a přitahovat předměty o nízké hmotnosti. I přes nízkou účinnost této metody můžeme mluvit o Thalesovi jako o objeviteli elektřiny.

V dávných dobách bylo učiněno několik nesmělých kroků k objevu elektřiny:

starověký řecký filozof Aristoteles ve 4. století před naším letopočtem. E. studoval odrůdy úhořů, které mohou zaútočit na nepřítele elektrickým výbojem;
Starořímský spisovatel Plinius zkoumal elektrické vlastnosti pryskyřice v roce 70 našeho letopočtu.

Všechny tyto experimenty nám pravděpodobně nepomohou zjistit, kdo objevil elektřinu. Tyto izolované experimenty nebyly vyvinuty. Další události v historii elektřiny se odehrály o mnoho století později.

Etapy tvorby teorie

17.-18. století bylo ve znamení vytváření základů světové vědy. Od 17. století došlo k řadě objevů, které v budoucnu člověku umožní zcela změnit svůj život.

Vzhled termínu

Anglický fyzik a dvorní lékař v roce 1600 vydal knihu „On the Magnet and Magnetic Bodies“, ve které definoval „elektrický“. Vysvětlila vlastnosti mnoha pevných látek přitahovat malé předměty po tření. Při zvažování této události je třeba pochopit, že nemluvíme o vynálezu elektřiny, ale pouze o vědecké definici.

William Gilbert dokázal vymyslet zařízení zvané versor. Dá se říci, že připomínal moderní elektroskop, jehož funkcí je zjišťovat přítomnost elektrického náboje. Pomocí versoru bylo zjištěno, že kromě jantaru mají schopnost přitahovat lehké předměty také:

sklo;
diamant;
safír;
ametyst;
opál;
břidlice;
karborundum.

V roce 1663 německý inženýr, fyzik a filozof Otto von Guericke vynalezl přístroj, který byl prototypem elektrostatického generátoru. Byla to kulička síry upevněná na kovové tyči, která se otáčela a třela ručně. Pomocí tohoto vynálezu bylo možné vidět v akci vlastnost předmětů nejen přitahovat, ale také odpuzovat.

V březnu 1672 slavný německý vědec Gottfried Wilhelm Leibniz v dopise komu Guericke zmínil, že při práci na svém stroji detekoval elektrickou jiskru. To byl první důkaz jevu, který byl v té době záhadný. Guericke vytvořil zařízení, které sloužilo jako prototyp pro všechny budoucí elektrické objevy.

V roce 1729 vědec z Velké Británie Stephen Gray provedli experimenty, které umožnily objevit možnost přenosu elektrického náboje na krátké (až 800 stop) vzdálenosti. Také zjistil, že elektřina není přenášena přes zemi. Následně to umožnilo roztřídit všechny látky na izolanty a vodiče.

Dva druhy poplatků

Francouzský vědec a fyzik Charles Francois Dufay v roce 1733 objevil dva nepodobné elektrické náboje:

„sklo“, které se nyní nazývá pozitivní;
„pryskyřičný“, nazývaný negativní.

Poté provedl studie elektrických interakcí, které prokázaly, že různě zelektrizovaná tělesa se budou k sobě přitahovat a podobně zelektrizovaná tělesa se odpuzovat. Při těchto pokusech použil francouzský vynálezce elektroměr, který umožňoval měřit množství náboje.

V roce 1745 fyzik z Holandska Pieter van Muschenbrouck vynalezl Leydenskou nádobu, která se stala prvním elektrickým kondenzátorem. Jeho tvůrcem je také německý právník a fyzik Ewald Jürgen von Kleist. Oba vědci jednali paralelně a nezávisle na sobě. Tento objev dává vědcům plné právo být zařazen na seznam těch, kteří vytvořili elektřinu.

11. října 1745 Kleist provedli experiment s „nádobou na léky“ a objevili schopnost uchovat velké množství elektrického náboje. Poté o objevu informoval německé vědce, načež byla na univerzitě v Leidenu provedena analýza tohoto vynálezu. Pak Pieter van Muschenbrouck vydal své dílo, díky kterému se Leiden Bank proslavila.

Benjamin Franklin

V roce 1747 americký politik, vynálezce a spisovatel Benjamin Franklin publikoval svou esej „Experimenty a pozorování s elektřinou“. V něm představil první teorii elektřiny, ve které ji označil jako nehmotnou kapalinu nebo tekutinu.

V moderním světě je jméno Franklin často spojováno se 100 dolarovou bankovkou, ale neměli bychom zapomínat, že byl jedním z největších vynálezců své doby. Seznam jeho mnoha úspěchů zahrnuje:

Dnes známé označení elektrických stavů je (-) a (+).
Franklin dokázal elektrickou povahu blesku.
V roce 1752 dokázal vymyslet a představit projekt hromosvodu.
Přišel s myšlenkou elektromotoru. Ztělesněním této myšlenky byla demonstrace kola rotujícího pod vlivem elektrostatických sil.

Zveřejnění jeho teorie a četných vynálezů dává Franklinovi plné právo být považován za jednoho z těch, kdo vynalezli elektřinu.

Od teorie k exaktní vědě

Provedený výzkum a experimenty umožnily, aby se studium elektřiny posunulo do kategorie exaktní vědy. Prvním z řady vědeckých úspěchů byl objev Coulombova zákona.

Interakce zákona o náboji

Francouzský inženýr a fyzik Charles Augustin de Coulon v roce 1785 objevil zákon, který odrážel sílu interakce mezi statickými bodovými náboji. Coulomb již dříve vynalezl torzní vyvážení. Ke vzniku zákona došlo díky Coulombovým experimentům s těmito stupnicemi. S jejich pomocí změřil sílu interakce mezi nabitými kovovými kuličkami.

Coulombův zákon byl prvním základním zákonem vysvětlujícím elektromagnetické jevy, se kterým začala věda o elektromagnetismu. Jednotka elektrického náboje byla pojmenována na počest Coulomba v roce 1881.

Vynález baterie

V roce 1791 napsal italský lékař, fyziolog a fyzik Pojednání o silách elektřiny ve svalovém pohybu. V něm zaznamenal přítomnost elektrických impulsů ve svalových tkáních zvířat. Objevil také potenciální rozdíl při interakci dvou typů kovu a elektrolytu.

Objev Luigiho Galvaniho byl vyvinut v díle italského chemika, fyzika a fyziologa Alessandra Volty. V roce 1800 vynalezl „Voltův sloup“ - zdroj nepřetržitého proudu. Skládal se ze stohu stříbrných a zinkových plátů, které byly od sebe odděleny kousky papíru namočenými v solném roztoku. Voltaický sloup se stal prototypem galvanických článků, ve kterých se chemická energie přeměňovala na energii elektrickou.

V roce 1861 byl na jeho počest zaveden název "volt" - jednotka měření napětí.

Galvani a Volta patří k zakladatelům doktríny elektrických jevů. Vynález baterie podnítil rychlý vývoj a následný růst vědeckých objevů. Konec 18. století a začátek 19. století lze charakterizovat jako dobu, kdy byla vynalezena elektřina.

Vznik pojmu proudu

V roce 1821 francouzský matematik, fyzik a přírodovědec Andre-Marie Ampère ve svém vlastním pojednání vytvořil spojení mezi magnetickými a elektrickými jevy, které ve statické povaze elektřiny chybí. Tak poprvé představil pojem „elektrický proud“.

Ampere navrhl cívku s více závity měděných drátů, kterou lze klasifikovat jako zesilovač elektromagnetického pole. Tento vynález posloužil k vytvoření elektromagnetického telegrafu ve 30. letech 19. století.

Díky výzkumu Ampere bylo možné zrodit elektrotechniku. V roce 1881 byla na jeho počest jednotka proudu nazývána „ampér“ a přístroje, které měří sílu, byly nazývány „ampérmetry“.

Zákon o elektrických obvodech

Fyzik z Německo Georg Simon Ohm v roce 1826 zavedl zákon, který prokázal vztah mezi odporem, napětím a proudem v obvodu. Díky Omu vznikly nové podmínky:

pokles napětí v síti;
vodivost;
elektromotorická síla.

V roce 1960 byla po něm pojmenována jednotka elektrického odporu a na seznam těch, kdo vynalezli elektřinu, se nepochybně řadí i Ohm.

Anglický chemik a fyzik Michael Faraday objevil v roce 1831 elektromagnetickou indukci, která je základem masové výroby elektřiny. Na základě tohoto jevu vytváří první elektromotor. V roce 1834 objevil Faraday zákony elektrolýzy, které ho přivedly k závěru, že atomy lze považovat za nositele elektrických sil. Studium elektrolýzy hrálo významnou roli ve vzniku elektronické teorie.

Faraday je tvůrcem doktríny elektromagnetického pole. Dokázal předpovědět přítomnost elektromagnetických vln.

Veřejné použití

Všechny tyto objevy by se nestaly legendárními bez praktického využití. Prvním možným způsobem aplikace bylo elektrické světlo, které se stalo dostupným po vynálezu žárovky v 70. letech 19. století. Jeho tvůrcem byl ruský elektrotechnik Alexandr Nikolajevič Lodygin.

První lampou byla uzavřená skleněná nádoba obsahující uhlíkovou tyčinku. V roce 1872 byla podána přihláška vynálezu a v roce 1874 byl Lodyginovi udělen patent na vynález žárovky. Pokud se pokusíte odpovědět na otázku, ve kterém roce se objevila elektřina, lze tento rok považovat za jednu ze správných odpovědí, protože vzhled žárovky se stal zřejmým znakem dostupnosti.

Vznik elektřiny v Rusku

Bude zajímavé zjistit, v jakém roce se v Rusku objevila elektřina. Osvětlení se poprvé objevilo v roce 1879 v Petrohradu. Poté byla světla instalována na most Liteiny. Poté v roce 1883 začala fungovat první elektrárna u Policejního (Lidového) mostu.

Osvětlení se poprvé objevilo v Moskvě v roce 1881. První městská elektrárna zahájila provoz v Moskvě v roce 1888.

Za den založení ruských energetických systémů je považován 4. červenec 1886, kdy Alexander III podepsal chartu Společnosti pro elektrické osvětlení z roku 1886. Založil ji Karl Friedrich Siemens, který byl bratrem organizátora světoznámého koncernu Siemens.

Kdy se elektřina na světě objevila, nelze přesně říci. Existuje příliš mnoho událostí rozptýlených v čase, které jsou stejně důležité. Možností odpovědí tedy může být mnoho a všechny budou správné.

Moderní život si nelze představit bez elektřiny. Ne všichni dospělí jsou však schopni zapamatovat si definici elektrického proudu ze školního kurzu fyziky (jedná se o usměrněný tok elementárních částic s nábojem), jen málokdo chápe, co to je.

Co je elektřina

Přítomnost elektřiny jako jevu se vysvětluje jednou z hlavních vlastností fyzikální hmoty – schopností mít elektrický náboj. Mohou být pozitivní a negativní, zatímco předměty s opačnými polárními znaky se k sobě přitahují a „ekvivalentní“ se naopak odpuzují. Pohybující se částice jsou také zdrojem magnetického pole, což opět dokazuje souvislost mezi elektřinou a magnetismem.

Na atomové úrovni lze existenci elektřiny vysvětlit následovně. Molekuly, které tvoří všechna těla, obsahují atomy složené z jader a elektronů, které kolem nich obíhají. Tyto elektrony se mohou za určitých podmínek odtrhnout od „mateřských“ jader a přesunout se na jiné dráhy. Výsledkem je, že některé atomy jsou „nedostatečné“ elektrony a některé jich mají nadbytek.

Protože povaha elektronů je taková, že proudí tam, kde je jich nedostatek, neustálý pohyb elektronů z jedné látky do druhé tvoří elektrický proud (od slova „téct“). Je známo, že elektřina proudí od mínus pólu k plus pólu. Proto je látka s nedostatkem elektronů považována za kladně nabitou a s přebytkem - záporně a nazývá se „ionty“. Pokud mluvíme o kontaktech elektrických vodičů, pak se kladně nabitý nazývá „nula“ a záporně nabitý se nazývá „fáze“.

V různých látkách je vzdálenost mezi atomy různá. Pokud jsou velmi malé, elektronové obaly se navzájem doslova dotýkají, takže se elektrony snadno a rychle pohybují z jednoho jádra do druhého a zpět, čímž vytvářejí pohyb elektrického proudu. Látky, jako jsou kovy, se nazývají vodiče.

U jiných látek jsou meziatomové vzdálenosti poměrně velké, jedná se tedy o dielektrika, tzn. nevedou elektřinu. V první řadě je to guma.

Další informace. Když jádra látky emitují elektrony a pohybují se, vzniká energie, která ohřívá vodič. Tato vlastnost elektřiny se nazývá „výkon“ a měří se ve wattech. Tato energie může být také přeměněna na světlo nebo jinou formu.

Pro nepřetržitý tok elektřiny sítí musí být potenciály na koncových bodech vodičů (od elektrického vedení po domovní rozvody) různé.

Historie objevu elektřiny

Co je elektřina, odkud pochází a její další charakteristiky jsou zásadně studovány vědou termodynamiky s příbuznými vědami: kvantovou termodynamikou a elektronikou.

Tvrdit, že jakýkoli vědec vynalezl elektrický proud, by bylo mylné, protože od pradávna se jím zabývá mnoho badatelů a vědců. Samotný termín „elektřina“ zavedl do užívání řecký matematik Thales, toto slovo znamená „jantar“, protože Thales byl schopen vytvořit statickou elektřinu a popsat tento jev.

Římský Plinius také studoval elektrické vlastnosti pryskyřice a Aristoteles studoval elektrické úhoře.

Později byl prvním člověkem, který důkladně studoval vlastnosti elektrického proudu, V. Gilbert, lékař anglické královny. Německý purkmistr z Magdeburgu O.f. Gericke je považován za tvůrce první žárovky vyrobené z nastrouhané sirné kuličky. A velký Newton dokázal existenci statické elektřiny.

Na samém počátku 18. století anglický fyzik S. Gray rozdělil látky na vodiče a nevodiče a nizozemský vědec Pieter van Musschenbroek vynalezl Leydenskou nádobu schopnou akumulovat elektrický náboj, tedy byl prvním kondenzátorem. Americký vědec a politik B. Franklin byl první, kdo odvodil teorii elektřiny ve vědeckých termínech.

Celé 18. století bylo bohaté na objevy v oblasti elektřiny: byla stanovena elektrická podstata blesku, zkonstruováno umělé magnetické pole, existence dvou typů nábojů („plus“ a „minus“) a v důsledku toho , byly odhaleny dva póly (americký přírodovědec R. Simmer) , Coulomb objevil zákon interakce mezi bodovými elektrickými náboji.

V dalším století byly vynalezeny baterie (italským vědcem Voltou), oblouková lampa (Angličan Davey) a také prototyp prvního dynama. Rok 1820 je považován za rok zrodu elektrodynamické vědy, udělal to Francouz Ampere, pro který bylo jeho jméno přiřazeno k jednotce pro indikaci síly elektrického proudu, a Skot Maxwell odvodil světelnou teorii elektromagnetismu. Ruský Lodygin vynalezl žárovku s uhelným jádrem - předchůdce moderních žárovek. Před více než sto lety byla vynalezena neonová lampa (francouzský vědec Georges Claude).

Dodnes pokračují výzkumy a objevy v oblasti elektřiny, například teorie kvantové elektrodynamiky a interakce slabých elektrických vln. Mezi všemi vědci, kteří zkoumali elektřinu, zaujímá Nikola Tesla zvláštní místo – mnoho jeho vynálezů a teorií o tom, jak elektřina funguje, stále není plně doceněno.

Přírodní elektřina

Dlouho se věřilo, že elektřina „sama o sobě“ v přírodě neexistuje. Tuto mylnou představu vyvrátil B. Franklin, který dokázal elektrickou povahu blesku. Byli to oni, podle jedné verze vědců, kteří přispěli k syntéze prvních aminokyselin na Zemi.

Elektřina vzniká také uvnitř živých organismů, které generují nervové impulsy zajišťující motorické, dýchací a další životně důležité funkce.

Zajímavý. Mnoho vědců považuje lidské tělo za autonomní elektrický systém, který je vybaven samoregulačními funkcemi.

Vlastní elektřinu mají i zástupci zvířecího světa. Například některá plemena ryb (úhoři, mihule, rejnoci, ďas a další) jej využívají k ochraně, lovu, získávání potravy a orientaci v podmořském prostoru. Speciální orgán v těle těchto ryb vyrábí elektřinu a ukládá ji jako v kondenzátoru, jeho frekvence je stovky hertzů a jeho napětí je 4-5 voltů.

Získávání a používání elektřiny

Elektřina je v naší době základem pohodlného života, proto lidstvo potřebuje její neustálou výrobu. Pro tyto účely se budují různé typy elektráren (vodní elektrárny, tepelné, jaderné, větrné, přílivové a solární), schopné pomocí generátorů vyrábět megawatty elektřiny. Tento proces je založen na přeměně mechanické (energie padající vody u vodních elektráren), tepelné (spalování uhlíkového paliva - černé a hnědé uhlí, rašeliny v tepelných elektrárnách) nebo meziatomové energie (atomový rozpad radioaktivního uranu a plutonia na jaderné elektrárny) na elektrickou energii.

Mnoho vědeckých výzkumů je věnováno elektrickým silám Země, z nichž všechny se snaží využít atmosférickou elektřinu ve prospěch lidstva – výrobu elektřiny.

Vědci navrhli mnoho zajímavých zařízení pro generátor proudu, která umožňují vyrábět elektřinu z magnetu. Využívají schopnosti permanentních magnetů vykonávat užitečnou práci v podobě točivého momentu. Vzniká v důsledku odpuzování mezi podobně nabitými magnetickými poli na statorových a rotorových zařízeních.

Elektřina je populárnější než všechny ostatní zdroje energie, protože má mnoho výhod:

snadný pohyb ke spotřebiteli;
rychlá přeměna na tepelnou nebo mechanickou energii;
jsou možné nové oblasti jeho použití (elektrická vozidla);
objev nových vlastností (supravodivost).

Elektřina je pohyb různě nabitých iontů uvnitř vodiče. Jedná se o velký dar přírody, který lidé poznávali již od pradávna a tento proces ještě není ukončen, přestože se ho lidstvo již naučilo získávat v obrovském množství. Elektřina hraje obrovskou roli ve vývoji moderní společnosti. Dá se říci, že bez ní se životy většiny našich současníků prostě zastaví, protože ne nadarmo, když vypadne elektřina, lidé říkají, že „zhasli světla“.

Video

Nebo úraz elektrickým proudem nazývaný směrově se pohybující proud nabitých částic, jako jsou elektrony. Elektřina také odkazuje na energii získanou v důsledku takového pohybu nabitých částic a osvětlení, které je získáno na základě této energie. Termín „elektřina“ zavedl anglický vědec William Gilbert v roce 1600 ve své eseji „O magnetu, magnetických tělesech a velkém magnetu Země“.

Gilbert prováděl pokusy s jantarem, který v důsledku tření o látku dokázal přitahovat další světelná tělesa, to znamená, že získal určitý náboj. A protože jantar se z řečtiny překládá jako elektron, jev, který vědci pozoroval, se nazýval „elektřina“.

Elektrický proud

Trochu teorie o elektřině

Elektřina může vytvořit elektrické pole kolem vodičů elektrického proudu nebo nabitých těles. Pomocí elektrického pole je možné ovlivňovat další tělesa elektrickým nábojem.fv

Elektrické náboje, jak každý ví, se dělí na kladné a záporné. Tato volba je podmíněná, ale vzhledem k tomu, že je již dávno historicky učiněna, pouze z tohoto důvodu je každému náboji přiřazeno určité znaménko.

Tělesa nabitá stejným typem znamení se navzájem odpuzují a ta, která mají jiný náboj, se naopak přitahují.

Při pohybu nabitých částic, tedy existenci elektřiny, vzniká kromě elektrického pole i pole magnetické. To vám umožní nastavit vztah mezi elektřinou a magnetismem.

Zajímavostí je, že existují tělesa, která vedou elektrický proud nebo tělesa s velmi vysokým odporem To objevil anglický vědec Stephen Gray v roce 1729.

Studium elektřiny, nejúplněji a zásadněji, je prováděno takovou vědou, jako je termodynamika. Kvantové vlastnosti elektromagnetických polí a nabitých částic však zkoumá úplně jiná věda – kvantová termodynamika, ale některé kvantové jevy lze docela jednoduše vysvětlit běžnými kvantovými teoriemi.

Základy elektřiny

Historie objevu elektřiny

Na úvod je třeba říci, že neexistuje žádný takový vědec, který by se dal považovat za objevitele elektřiny, jelikož od pradávna až do dnešních dnů mnoho vědců studovalo její vlastnosti a dozvědělo se o elektřině něco nového.

Prvním, kdo se začal zajímat o elektřinu, byl starověký řecký filozof Thales. Zjistil, že jantar, který se natírá na vlnu, získává vlastnost přitahovat další světelná tělesa.
Pak jiný starověký řecký vědec, Aristoteles, studoval určité úhoře, kteří zasáhli nepřátele, jak dnes víme, elektrickým výbojem.
V roce 70 našeho letopočtu římský spisovatel Plinius studoval elektrické vlastnosti pryskyřice.
Poté však dlouho nebyly získány žádné znalosti o elektřině.
A teprve v 16. století dvorní lékař anglické královny Alžběty 1 William Gilbert začal studovat elektrické vlastnosti a učinil řadu zajímavých objevů. Poté začalo doslova „elektrické šílenství“.
Teprve v roce 1600 se objevil termín „elektřina“, který zavedl anglický vědec William Gilbert.
V roce 1650 bylo zásluhou magdeburského purkmistra Otto von Guerickeho, který vynalezl elektrostatický stroj, možné pozorovat účinek odpuzování těles pod vlivem elektřiny.
V roce 1729 anglický vědec Stephen Gray při provádění experimentů s přenosem elektrického proudu na dálku náhodou zjistil, že ne všechny materiály mají schopnost přenášet elektřinu stejně.
V roce 1733 francouzský vědec Charles Dufay objevil existenci dvou druhů elektřiny, které nazval sklo a pryskyřice. Tato jména dostali díky tomu, že se prozradili třením skla o hedvábí a pryskyřice o vlnu.
První kondenzátor, tedy zařízení pro ukládání elektřiny, vynalezl Holanďan Pieter van Musschenbroek v roce 1745. Tento kondenzátor se nazýval Leydenská nádoba.
V roce 1747 vytvořil Američan B. Franklin první teorii elektřiny na světě. Podle Franklina je elektřina nehmotná kapalina nebo kapalina. Další Franklinovou službou pro vědu je, že vynalezl hromosvod a s jeho pomocí dokázal, že blesk má elektrický původ. Zavedl také koncepty kladných a záporných nábojů, ale náboje neobjevil. Tento objev učinil vědec Simmer, který dokázal existenci pólů náboje: kladného a záporného.
Studium vlastností elektřiny se přesunulo do exaktních věd poté, co v roce 1785 Coulomb objevil zákon o interakční síle mezi bodovými elektrickými náboji, který se nazýval Coulombův zákon.
V roce 1791 pak italský vědec Galvani publikoval pojednání o tom, že ve svalech zvířat při pohybu vzniká elektrický proud.
Vynález baterie dalším italským vědcem Voltou v roce 1800 vedl k rychlému rozvoji vědy o elektřině a následné řadě důležitých objevů v této oblasti.
Následovaly objevy Faradaye, Maxwella a Ampere, ke kterým došlo za pouhých 20 let.
V roce 1874 získal ruský inženýr A.N Lodygin patent na žárovku s uhlíkovou tyčí, vynalezenou v roce 1872. Poté lampa začala používat wolframovou tyč. A v roce 1906 prodal svůj patent firmě Thomase Edisona.
V roce 1888 Hertz zaznamenal elektromagnetické vlny.
V roce 1879 objevil Joseph Thomson elektron, který je hmotným nosičem elektřiny.
V roce 1911 vynalezl Francouz Georges Claude první neonové svítidlo na světě.
Dvacáté století dalo světu teorii kvantové elektrodynamiky.
V roce 1967 byl učiněn další krok ke studiu vlastností elektřiny. V tomto roce vznikla teorie elektroslabých interakcí.

To jsou však pouze hlavní objevy vědců, které přispěly k využití elektřiny. Výzkum ale pokračuje i dnes a objevy v oblasti elektřiny se objevují každý rok.

Každý si je jistý, že největším a nejmocnějším z hlediska objevů souvisejících s elektřinou byl Nikola Tesla. On sám se narodil v Rakouském císařství, nyní na území Chorvatska. Jeho zavazadla vynálezů a vědeckých prací zahrnují: střídavý proud, teorii pole, éter, rádio, rezonanci a mnoho dalšího. Někteří připouštějí možnost, že fenomén „tunguzského meteoritu“ není ničím jiným než dílem samotného Nikoly Tesly, totiž výbuchem obrovské síly na Sibiři.

Pán světa - Nikola Tesla

Nějakou dobu se věřilo, že elektřina v přírodě neexistuje. Poté, co B. Franklin zjistil, že blesk má elektrický původ, tento názor zanikl.

Význam elektřiny v přírodě, stejně jako v životě člověka, je poměrně obrovský. Byl to koneckonců právě blesk, který vedl k syntéze aminokyselin a následně ke vzniku života na Zemi.

Procesy v nervovém systému lidí a zvířat, jako je pohyb a dýchání, se vyskytují v důsledku nervových impulsů, které vznikají z elektřiny existující v tkáních živých bytostí.

Některé druhy ryb využívají elektřinu, či spíše elektrické výboje, aby se chránily před nepřáteli, hledají potravu pod vodou a získávají ji. Takové ryby jsou: úhoři, mihule, rejnoci a dokonce i někteří žraloci. Všechny tyto ryby mají speciální elektrický orgán, který funguje na principu kondenzátoru, to znamená, že nashromáždí poměrně velký elektrický náboj a ten pak vybije na oběť, která se takové ryby dotkne. Také takový orgán pracuje s frekvencí několika set hertzů a má napětí několik voltů. Síla proudu elektrického orgánu ryb se mění s věkem: čím je ryba starší, tím větší je síla proudu. Také díky elektrickému proudu se ve vodě pohybují ryby, které žijí ve velkých hloubkách. Elektrické pole je zkresleno působením předmětů ve vodě. A tyto deformace pomáhají rybám v navigaci.

Smrtící experimenty. Elektřina

Získání elektřiny

Elektrárny byly speciálně vytvořeny pro výrobu elektřiny. V elektrárnách pomocí generátorů vzniká elektřina, která je následně vedena elektrickým vedením do míst spotřeby. Elektrický proud vzniká přeměnou mechanické nebo vnitřní energie na elektrickou energii. Elektrárny se dělí na: vodní elektrárny neboli VE, tepelné jaderné, větrné, přílivové, solární a jiné elektrárny.

Ve vodních elektrárnách vyrábějí generátorové turbíny poháněné proudem vody elektrický proud. V tepelných elektrárnách nebo jinak řečeno tepelných elektrárnách vzniká také elektrický proud, ale místo vody se používá vodní pára, která vzniká při ohřevu vody při spalování paliva, např. uhlí.

Velmi podobný princip fungování se používá v jaderné elektrárně nebo jaderné elektrárně. Pouze jaderné elektrárny používají jiný druh paliva – radioaktivní materiály, například uran nebo plutonium. Jejich štěpení jader má za následek uvolnění velmi velkého množství tepla, které se využívá k ohřevu vody a její přeměně na vodní páru, která pak vstupuje do turbíny, která generuje elektrický proud. Takové stanice vyžadují k provozu velmi málo paliva. Deset gramů uranu tedy vygeneruje stejné množství elektřiny jako auto z uhlí.

Využití elektřiny

V dnešní době se život bez elektřiny stává nemožným. Docela se integrovala do životů lidí 21. století. Elektřina se často používá pro osvětlení, například pomocí elektrické nebo neonové lampy, a pro přenos všech druhů informací pomocí telefonu, televize a rádia a v minulosti i telegrafu. Ve dvacátém století se také objevila nová oblast použití elektřiny: zdroj energie pro elektromotory tramvají, vlaků metra, trolejbusů a elektrických vlaků. Elektřina je nezbytná pro provoz různých domácích spotřebičů, které výrazně zlepšují život moderního člověka.

Elektřina se dnes využívá i k výrobě kvalitních materiálů a jejich zpracování. K tvorbě hudby lze použít elektrické kytary, poháněné elektřinou. Elektřina se také nadále používá jako humánní metoda zabíjení zločinců (elektrické křeslo) v zemích, které umožňují trest smrti.

Také vzhledem k tomu, že život moderního člověka se stává téměř nemožným bez počítačů a mobilních telefonů, které ke svému provozu vyžadují elektřinu, bude význam elektřiny poměrně těžké přeceňovat.

Elektřina v mytologii a umění

V mytologii téměř všech národů existují bohové, kteří jsou schopni vrhat blesky, to znamená, že umí používat elektřinu. Například u Řeků byl tímto bohem Zeus, u Hindů to byl Agni, který se dokázal proměnit v blesk, u Slovanů to byl Perun a u skandinávských národů to byl Thor.

Kreslené filmy mají také elektřinu. Takže v karikatuře Disney Black Cape je anti-hrdina Megavolt, který je schopen ovládat elektřinu. V japonské animaci ovládá elektřinu Pokémon Pikachu.

Závěr

Studium vlastností elektřiny začalo ve starověku a pokračuje dodnes. Tím, že se lidé naučili základní vlastnosti elektřiny a naučili se je správně používat, značně si usnadnili život. Elektřina se také používá v továrnách, továrnách atd., to znamená, že ji lze použít k získání dalších výhod. Význam elektřiny jak v přírodě, tak v životě moderního člověka je obrovský. Bez takového elektrického jevu, jakým je blesk, by na zemi nevznikl život a bez nervových vzruchů, které vznikají i díky elektřině, by nebylo možné zajistit koordinovanou práci mezi všemi částmi organismů.

Lidé byli vždy vděční elektřině, i když o její existenci nevěděli. Své hlavní bohy obdařili schopností vrhat blesky.

Moderní člověk také nezapomíná na elektřinu, ale lze na ni zapomenout? Dává elektrickou energii kresleným a filmovým postavičkám, staví elektrárny na výrobu elektřiny a mnoho dalšího.

Elektřina je tedy ten největší dar, který nám dala sama příroda a který jsme se naštěstí naučili využívat.

Pro moderního člověka je těžké si představit život bez elektřiny. V našich životech se pevně usadil a sotva přemýšlíme o tom, kdy se objevil. Ale právě díky elektřině se začaly intenzivněji rozvíjet všechny oblasti vědy a techniky. Kdo vynalezl elektřinu, když se poprvé objevila na světě?

Historie původu

Ještě před naším letopočtem Řecký filozof Thales si všiml, že po tření jantaru o vlnu jsou ke kameni přitahovány malé předměty. Pak takové jevy dlouho nikdo nezkoumal. Teprve v 17. století zavedl anglický vědec William Gilberg po studiu magnetů a jejich vlastností nový termín „elektřina“. Vědci o něj začali projevovat větší zájem a věnovali se výzkumu v této oblasti.

Gilbergovi se podařilo vymyslet prototyp úplně prvního elektroskopu, říkalo se mu versor. Pomocí tohoto zařízení zjistil, že kromě jantaru k sobě mohou malé předměty přitahovat i jiné kameny. . Mezi kameny patří:

Díky vytvořenému zařízení byl vědec schopen provést několik experimentů a vyvodit závěry. Uvědomil si, že plamen má schopnost vážně ovlivnit elektrické vlastnosti těles po tření. Uvedl to vědec hromy a blesky- jevy elektrické povahy.

Skvělé objevy

První experimenty s přenosem elektřiny na krátké vzdálenosti byly provedeny v roce 1729. Vědci dospěli k závěru, že ne všechna těla mohou přenášet elektřinu. O několik let později, po sérii testů, Francouz Charles Dufay uvedl, že existují dva typy elektrického náboje - sklo a pryskyřice. Závisí na materiálu použitém pro tření.

Poté vědci z různých zemí vytvořili kondenzátor a galvanický článek, první elektroskop a lékařský elektrokardiograf. První žárovka se objevila v roce 1809, vytvořil ji Angličan Delarue. O 100 let později vyvinul Irnwing Langmuir žárovku s wolframovým vláknem naplněným inertním plynem.

V 19. století došlo k mnoha velmi důležitým objevům, díky kterému se ve světě objevila elektřina světově proslulí vědci, kteří významně přispěli do oblasti objevů:

Zkoumali vlastnosti elektřiny a řada z nich je po nich pojmenována. Na konci 19. století učinili fyzici objevy o existenci elektrických vln. Zvládnou vytvořit žárovku a přenášet elektrickou energii na velké vzdálenosti. Od této chvíle se elektřina pomalu, ale jistě začíná šířit po celé planetě.

Kdy se v Rusku objevila elektřina?

Pokud mluvíme o elektrifikaci na území Ruské říše, pak v této věci žádné konkrétní datum. Každý ví, že v roce 1879 v Petrohradě instalovali osvětlení po celém mostě Liteiny. Byl osvětlen lampami. V Kyjevě však byla o rok dříve instalována elektrická světla v jedné z železničních dílen. Tato událost nepřitáhla pozornost, takže oficiální datum výskytu elektrického osvětlení v Ruské říši je považováno za rok 1879.

První oddělení elektrotechniky se objevilo v Rusku 30. ledna 1880 v Ruské technické společnosti. Oddělení bylo zodpovědné za dohled nad zavedením elektřiny do každodenního života státu. Již v roce 1881 bylo Carskoje Selo plně osvětlenou osadou a stalo se prvním moderním a evropským městem.

15. května 1883 To je také považováno za mezník pro zemi. To je způsobeno osvětlením Kremlu. V této době nastoupil na trůn císař Alexandr III. a osvětlení bylo načasováno tak, aby se shodovalo s tak důležitou událostí. Téměř okamžitě po této historické události bylo provedeno osvětlení nejprve na hlavní ulici a poté v Zimním paláci v Petrohradě.

Dekretem císaře byla v roce 1886 založena Společnost pro elektrické osvětlení. Mezi jeho povinnosti patřilo osvětlení dvou hlavních měst – Moskvy a Petrohradu. Během dvou let začala výstavba elektráren ve všech větších městech. První elektrická tramvaj v Rusku byla spuštěna v roce 1892. V Petrohradě byla o 4 roky později uvedena do provozu první vodní elektrárna. Byl postaven na řece Bolshaya Okhta.

Důležitou událostí bylo objevení první elektrárny v Moskvě v roce 1897. Byl postaven na nábřeží Raushskaya se schopností generovat střídavý třífázový proud. Umožnil přenášet elektřinu na velké vzdálenosti a využívat ji bez ztráty výkonu. Výstavba elektráren v dalších ruských městech se začala rozvíjet až před první světovou válkou.

Zajímavá fakta o historii vzniku elektřiny v Rusku

Pokud si pečlivě prostudujete některá fakta o elektrifikaci ruského státu, můžete se dozvědět spoustu zajímavých informací.

První žárovka s uhlíkovou tyčí byla vynalezena v roce 1874 A.N. Zařízení bylo patentováno největšími zeměmi Evropy. Po čase ji T. Edison vylepšil a žárovka se začala používat po celé planetě.

Ruský elektrotechnik P.N. Jabločkov v roce 1876 dokončil vývoj elektrické svíčky. Používání se stalo jednodušší, levnější a pohodlnější než Lodyginova žárovka.

Jako součást Ruské technické společnosti bylo vytvořeno oddělení speciální elektrotechniky. Zahrnoval P.N. Yablochkov, A.N. Lodygin, V.N. Chikolev a další aktivní fyzikové a elektrotechnici. Hlavním úkolem katedry byla podpora rozvoje elektrotechniky v Rusku.

Obsah:

Je absolutně nemožné si představit život moderních lidí bez elektřiny. Ne vždy tomu tak však bylo. Aktivní využívání elektrického proudu začalo až ve 20. století a předtím se vše omezovalo na experimenty a výzkumy prováděné jednotlivými vědci z různých zemí. Proto otázka, kdy se objevila elektřina, nemá jasnou odpověď, protože první koncepty o ní vznikly v 7. století před naším letopočtem. Pozorováním některých fyzikálních jevů upozornil řecký vědec a filozof Thales z Milétu na skutečnost, že jantar je schopen přitahovat lehké malé předměty po tření vlnou. Na této úrovni byly znalosti o elektřině na mnoho staletí pozastaveny.

První výzkumy a objevy

Znalosti v oblasti elektřiny se začaly dále rozvíjet až v 15. století. A pokud vezmeme v úvahu elektřinu, kdo ji vytvořil a zavedl takový koncept, měli bychom si nejprve všimnout anglického fyzika Williama Gilberta (1544-1603). Tento přírodovědec a dvorní lékař je právem považován za zakladatele nauky o elektřině a magnetismu. Díky Williamovi vznikly pojmy „elektřina“ a „elektrický“. William Gilbert ve své vědecké práci přesvědčivě dokazuje přítomnost magnetického pole na Zemi.

Kniha „O magnetu, magnetických tělesech a velkém magnetu Země“ podrobně popisuje experimenty potvrzující magnetické a elektrické vlastnosti těles. Všechna těla byla rozdělena na elektrifikovaná třením a neelektrifikovaná. Bylo zjištěno, že každý magnet má dva neoddělitelné póly. To znamená, že při řezání magnetu na dvě stejné části tvoří každá polovina opět svůj vlastní pár pólů. Opačné póly se přitahují a jako póly se naopak odpuzují v opačných směrech. Během experimentů s kovovou kuličkou interagující s magnetickou jehlou vědci nejprve navrhli, že Země není nic jiného než obrovský magnet a její magnetické póly se mohou shodovat se geografickými póly.

Elektrické jevy studoval vědec pomocí versoru, vytvořeného vlastníma rukama, který se stal prvním unikátním elektroskopem. Pojmy magnetismus a elektřina jsou odděleny, protože hlavně kovové předměty mají magnetické vlastnosti, zatímco elektrické vlastnosti jsou vlastní mnoha látkám zařazeným do zvláštní kategorie. V knize Williama Gilberta byly poprvé definovány pojmy elektrická přitažlivost, elektrická síla a magnetické póly.

O mnoho let později se německý fyzik, inženýr a filozof z Magdeburgu Otto von Guericke (1602-1686) rozhodl zopakovat vědcovy experimenty. Vynalezl speciální fyzikální přístroje, které pomohly nejen potvrdit Gilbertovy závěry, ale také potvrdit vědecký výzkum samotného von Guerickeho. Za nejlepší důkaz je považována řada experimentálních studií ovlivňujících, o které se do té doby prakticky nikdo nezajímal.

Aby potvrdil svůj vlastní výzkum a předchozí experimenty Williama Gilberta, vynalezl von Guericke speciální zařízení, které mu umožňuje vytvořit elektrický stav. Chyběl v něm kondenzátor pro ukládání elektřiny vyrobené třením, takže toto zařízení zcela neodpovídalo koncepci elektrického stroje. Přesto svou roli sehrál a díky němu dostala historie rozvoje elektřiny nový impuls správným směrem.

Von Guericke také objevil účinek elektrického odpuzování, který byl dříve neznámý. K potvrzení tohoto efektu byla vyrobena velká koule síry, kterou byla provlečena osa, která ji uvedla do pohybu. Při rotaci se otíral suchou rukou, což způsobilo elektrizování míče. Během experimentu bylo zjištěno, že těla jsou k němu nejprve přitahována a poté odpuzována. Navíc bylo vidět, jak odpuzované chmýří přitahovala jiná těla. Během výzkumu byly pozorovány další účinky, které potvrzují obecné charakteristiky a vlastnosti elektřiny známé v té době.

Následně von Guerickeův elektrický stroj vylepšili němečtí vědci Bose, Winkler a anglický fyzik Hoxby. S jeho pomocí bylo možné v 18. a 19. století učinit spoustu nových objevů v teorii i praxi elektřiny.

Velké objevy 18. a 19. století

Ve výzkumu v oblasti elektřiny úspěšně pokračovali další vědci. V roce 1707 tedy francouzský fyzik Du Fay objevil rozdíl mezi elektřinou získanou třením o různé materiály. Pro experimenty byly použity kruhy ze skla a stromové pryskyřice.

V roce 1729 angličtí vědci Gray a Wheeler objevili, že určité druhy látek jsou schopny samy o sobě přenášet elektřinu. Právě od jejich objevu se všechna tělesa začala rozdělovat na typy a nazývala se vodiči a nevodiče elektřiny. Ve stejném roce učinil nizozemský fyzik Muschenbroek z Leidenu velký objev. Při pokusech se skleněnou nádobou, uzavřenou na obou stranách pláty staniolu, bylo zjištěno, že taková nádoba je schopna uchovávat elektřinu. Na základě místa experimentu bylo toto zařízení nazváno Leydenská nádoba.

Velký přínos pro vědu přinesl americký vědec a veřejná osobnost Benjamin Franklin. Dokázal teorii koexistence kladné a záporné elektřiny a vysvětlil procesy probíhající při nabíjení a vybíjení Leydenské nádoby. Bylo zjištěno, že k volné elektrifikaci desek tohoto zařízení může dojít vlivem různých elektrických nábojů. Benjamin Franklin věnoval hodně času studiu atmosférické elektřiny a pomocí hromosvodu prokázal výskyt blesku z rozdílu elektrických potenciálů.

V roce 1785 objevil francouzský vědec Charles Coulomb zákon, který popisuje elektrickou interakci mezi bodovými náboji. K objevu přesného fyzikálního zákona došlo bez složitého laboratorního vybavení, pouze za použití ocelových kuliček. K určení vzdálenosti a síly vzájemného působení byly použity stejné torzní rovnováhy jako při studiích gravitačních sil mezi dvěma tělesy. Vědec nepoužil absolutní hodnotu elektrických nábojů, jednoduše vzal dva stejné nebo nestejné náboje, ale s dříve známým rozdílem v jejich velikosti.

Významný objev v oblasti elektřiny učinil v roce 1800 italský vědec Alessandro Volta. Tímto vynálezem byla chemická baterie sestávající z kulatých stříbrných desek, uspořádaných s kousky papíru, předem navlhčených slanou vodou. Chemické reakce probíhající v baterii přispěly k pravidelné produkci elektrického proudu.

V roce 1831 jev objevil slavný anglický fyzik Michael Faraday a na jeho základě jako první na světě vynalezl elektrický generátor. Jméno Michael Faraday je spojeno s pojmy elektrického a magnetického pole a vynálezem nejjednoduššího elektromotoru.

Celá historie elektřiny by byla neúplná bez vynikajícího vynálezce Nikoly Tesly, který působil na přelomu 19. a 20. století a výrazně předběhl dobu. Svůj výzkum v oblasti magnetismu a elektřiny neustále převáděl do praktické roviny. Zařízení vytvořená brilantním vědcem jsou stále považována za jedinečná a nenapodobitelná.

Během svého života věnovaného studiu možností elektřiny si Tesla zaregistroval mnoho patentů a učinil objevy, které se staly průlomovými v elektrotechnice. Většina vynálezů a objevů se stále používá v každodenním životě tak či onak. Mezi nejznámější díla stojí za pozornost točivé magnetické pole, které umožňuje použití střídavého proudu v elektromotorech bez přeměny na stejnosměrný proud. Tesla také vytvořil střídavý motor, na jehož základě byl následně vytvořen generátor střídavého proudu. Tyto a další objevy byly úspěšně použity v mnoha technických řešeních.

Seznam vědců, kteří významně přispěli k rozvoji vědy o elektřině, může být dlouhý. Na závěr bych rád zmínil Georga Ohma, který pomocí experimentů odvodil základní zákon elektrického obvodu. Díky Ohmovi se objevily takové pojmy jako elektromotorická síla, vodivost, úbytek napětí a další. Neméně slavný je Ampere Andre-Marie, který jej vynalezl k určení směru proudu na magnetické střelce. Vlastní také návrh zesilovače magnetického pole, což je cívka s velkým počtem závitů. Tito a další vědci udělali hodně pro to, aby lidstvo plně využilo výhod, které elektřina poskytuje.