Elektri avastamine. Mis on elekter? Teave elektrivoolu kohta

Elekter on äärmiselt kasulik energiavorm. See muundub kergesti muudeks vormideks, näiteks valguseks või soojuseks. Seda saab hõlpsasti traadiga üle kanda. Sõna "elekter" pärineb kreekakeelsest sõnast "electron" - "merevaigukollane". Hõõrudes omandab merevaik elektrilaengu ja hakkab paberitükke ligi tõmbama. Staatiline elekter on tuntud iidsetest aegadest, kuid alles 200 aastat tagasi õppisid inimesed elektrivoolu looma. Elekter toob meile soojust ja valgust, sellega käitatakse mitmesuguseid masinaid, sealhulgas arvuteid ja kalkulaatoreid.

Mis on elekter

Elekter eksisteerib tänu osakestele, millel on elektrilaeng. Igas aines on laenguid - aatomituumadel on ju positiivne laeng ja nende ümber ringlevad negatiivselt laetud elektronid (vt artiklit ""). Tavaliselt on aatom elektriliselt neutraalne, kuid kui ta loovutab oma elektronid teistele aatomitele, omandab ta positiivse laengu ja täiendavaid elektrone saanud aatom on negatiivse laenguga. mõnele objektile on võimalik anda elektrilaeng, nn staatiline elekter. Kui hõõruda õhupalli vastu villast hüppajat, kandub osa elektrone hüppajalt õhupallile ja see omandab positiivse laengu. Hüppaja on nüüd positiivselt laetud ja pall kleepub selle külge, kuna vastupidised laengud tõmbavad üksteist. Laetud kehade vahel toimivad elektrijõud ning vastupidise (positiivse ja negatiivse) laenguga kehad tõmbavad üksteist. Sama laenguga objektid seevastu tõrjuvad üksteist. Van de Graaffi generaatoris tekib kummipaela hõõrumisel vastu rullikut märkimisväärne staatiline laeng. Kui inimene puudutab kuplit, tõusevad tal juuksed püsti.

Mõnes aines, näiteks, võivad elektronid vabalt liikuda. Kui miski paneb need liikuma, toimub elektrilaengute voog, mida nimetatakse praegune. dirigendid on ained, mis võivad elektrit juhtida. Kui aine ei juhi elektrit, nimetatakse seda isolaator. Puit ja plast on isolaatorid. Isolatsiooni eesmärgil asetatakse elektrilüliti plastikust korpusesse. Juhtmed on tavaliselt valmistatud vasest ja kaetud isolatsiooniks plastikuga.

Staatilise elektri avastasid esmakordselt iidsed kreeklased üle 2000 aasta tagasi. Nüüd kasutatakse staatilist elektrit laserprinteritel fotokoopiate, fakside, väljatrükkide saamiseks. Peegli poolt peegelduv laserkiir tekitab laserprinteri trumlile punktstaatilised laengud. Tooner tõmbab nendesse punktidesse ja surutakse vastu paberit.

Välk

Välgu põhjustab staatiline elekter, mis koguneb äikesepilve veepiiskade ja jääkristallide üksteise vastu hõõrdumise tulemusena. Üksteise vastu ja vastu õhku hõõrudes omandavad tilgad ja jääkristallid laengu. Positiivselt laetud tilgad kogunevad pilve ülaossa ja negatiivne laeng koguneb pilve põhja. Suur säde, mida nimetatakse välgujuhiks, tormab maapinnale, vastupidise laenguga punkti. Enne liidri ilmumist võib pilve ülemise ja alumise piirkonna potentsiaalne erinevus olla kuni 100 miljonit volti. Juht põhjustab vastuselahenduse, tormades samal viisil pilve. selle tühjenemise sees on viis korda kuumem kui Päikese pind - see soojeneb kuni 33 000 ° C. Pikselahendusest kuumutatud õhk paisub kiiresti, tekitades õhulaine. Me tajume seda äikesena.

Elekter

Elektrivool on laetud osakeste voog, mis liigub suure elektripotentsiaaliga piirkonnast madala potentsiaaliga piirkonda. Osakesed põhjustavad potentsiaalide erinevust, mida mõõdetakse volti. Voolu liikumiseks kahe punkti vahel on vaja pidevat "teed" - vooluringi. Aku kahe pooluse vahel on potentsiaalide erinevus. Kui ühendate need ahelasse, tekib vool. Voolutugevus sõltub voolutugevuse erinevusest ja vooluahela elementide takistusest. Kõik ained, isegi juhid, pakuvad voolule teatud takistust ja nõrgendavad seda. Voolu ühikut nimetatakse amper(A) prantsuse teadlase André-Marie Ampère’i (1775 - 1836) auks.

Erinevad seadmed vajavad erinevat voolu. Elektriseadmed, nagu lambipirnid, muudavad elektrivoolu muudeks energialiikideks, soojuseks ja valguseks. Neid seadmeid saab ahelasse ühendada kahel viisil: järjestikku ja paralleelselt. Jadaahelas läbib vool kordamööda kõiki komponente. Kui üks komponentidest põleb läbi, avaneb vooluahel ja vool kaob. Paralleelses vooluringis liigub vool mitmel viisil. Kui ahela üks komponent ebaõnnestub, jätkub vool läbi teise haru.

Patareid

Aku on keemilise energia akumulaator, mida saab muuta elektriks. Kõige tüüpilisemat igapäevaelus kasutatavat akut nimetatakse kuiv element. Selles on elektrolüüt(aine, mis sisaldab laetud osakesi, mis on võimelised liikuma). Selle tulemusena eralduvad vastassuunalised laengud ja liiguvad aku vastaspooluste suunas. Teadlased on avastanud, et surnud konna kehas olev vedelik toimib elektrolüüdina ja juhib elektrit.

Alessandro Volta (1745-1827) lõi maailma esimese aku happega leotatud ja happega leotatud pappketaste virnast, mille vahele olid surutud tsingi- ja vaskkettad. Tema järgi on nimetatud ühikpinge. volt. 1,5 V akut nimetatakse elemendiks. Suured akud koosnevad mitmest elemendist. 9 V aku sisaldab 6 elementi. Kuiv kõne esmased elemendid. Kui elektrolüüdi komponendid on ära kasutatud, lõpeb aku eluiga. sekundaarsed elemendid Need on akud, mida saab laadida. Autoaku on sekundaarne element. Seda laetakse masina sees tekkiva vooluga. Päikesepatarei muudab päikeseenergia elektrienergiaks. Kui ränikihte valgustada päikesevalgus, hakkavad neis olevad elektronid liikuma, tekitades kihtide vahel potentsiaalse erinevuse.

Elekter meie majas

Võrgupinge on mõnes riigis 240 V, teistes 110 V. See on kõrge pinge ja elektrilöök võib lõppeda surmaga. Rööpahelad toovad elektrit erinevatesse majaosadesse. Kõik elektroonikaseadmed on varustatud kaitsmetega. Nende sees on väga õhukesed juhtmed, mis sulavad ja katkestavad vooluringi, kui vool on liiga kõrge. Igal haruahelal on tavaliselt kolm juhet: pinge all ja maandus. Vool voolab läbi kahe esimese ja maandusjuhet on vaja ohutuse tagamiseks. See suunab isolatsiooni rikke korral elektrivoolu maapinnale. Kui pistik on pistikupessa ühendatud, ühendatakse pistikud pingestatud juhtme ja nulljuhtmega, lõpetades vooluahela. Mõnes riigis kasutatakse kahe pistikuga pistikuid ilma maanduseta (vt joonis).

Raske on leida inimest, kes poleks elektriga kursis. Kuid leida kedagi, kes teaks selle avastamise ajalugu, on palju keerulisem. Kes avastas elektri? Mis see nähtus on?

Natuke elektrist

Mõiste "elekter" tähistab aine liikumise vormi, hõlmab laetud osakeste olemasolu ja vastasmõju. Mõiste tekkis 1600. aastal sõnast "elektron", mis on kreeka keelest tõlgitud kui "merevaigukollane". Selle kontseptsiooni autor on William Gilbert, mees, kes avastas Euroopas elektri.

See mõiste ei ole esiteks kunstlik leiutis, vaid teatud kehade omadustega seotud nähtus. Seetõttu on küsimus: "Kes avastas elektri?" - pole nii lihtne vastata. Looduses avaldub see selles, mis on tingitud planeedi atmosfääri ülemise ja alumise kihi erinevatest laengutest.

See on oluline osa inimeste ja loomade elust, sest närvisüsteemi töö toimub tänu elektriimpulssidele. Mõned kalad, näiteks raid ja angerjad, toodavad saagi või vaenlaste võitmiseks elektrit. Paljud taimed, nagu veenuskärbsepüünis, räige mimoos, on samuti võimelised tekitama elektrilahendusi.

Kes avastas elektri?

On oletatud, et inimesed õppisid elektrit Vana-Hiinas ja Indias. Kinnitust sellele aga pole. Usaldusväärsem on eeldada, et Vana-Kreeka teadlane Thales avastas.

Ta oli kuulus matemaatik ja filosoof, elas Miletose linnas, umbes 6.-5. sajandil eKr. Arvatakse, et Thales avastas merevaigu omaduse meelitada ligi väikseid esemeid, näiteks sulgi või juukseid, kui seda villase riidega hõõruda. Praktilist rakendust sellisele nähtusele ei leitud ja see jäi tähelepanuta.

Inglane William Gilbert avaldab teose magnetkehade kohta, mis annab fakte sellega seotud ja elektri kohta ning annab ka tõendeid selle kohta, et lisaks merevaigule saab elektrifitseerida ka muid mineraale, näiteks opaali, ametüsti, teemant, safiir. Teadlane nimetas elektrifitseerimisvõimelisi kehasid elektrikuteks ja vara ennast elektriks. Tema oli esimene, kes pakkus välja, et välk on ühendatud elektriga.

elektrilised katsed

Pärast Gilberti asus selle valdkonna uurimisele Saksa burgomeister Otto von Guericke. Kuigi ta ei olnud esimene, kes elektrit avastas, suutis ta siiski mõjutada teadusajaloo kulgu. Ottost sai elektrostaatilise masina autor, mis nägi välja nagu metallvardal pöörlev väävlipall. Tänu sellele leiutisele oli võimalik välja selgitada, et elektrifitseeritud kehad ei suuda mitte ainult meelitada, vaid ka tõrjuda. Burmasteri uuringud olid elektrostaatika aluseks.

Sellele järgnes rida uuringuid, sealhulgas elektrostaatilise masina kasutamine. Stephen Gray muutis 1729. aastal Guericke'i seadet, asendades väävlipalli klaaskuuliga, ning katseid jätkates avastas elektrijuhtivuse fenomeni. Veidi hiljem avastab Charles Dufay kahte tüüpi laengu - klaasist ja vaikudest.

1745. aastal lõid Pieter van Muschenbroek ja Jurgen von Kleist, et vesi kogub laengut, "Leydeni purgi" – maailma esimese kondensaatori. Benjamin Franklin väidab, et laengut ei kogune mitte vesi, vaid klaas. Samuti tutvustab ta mõisteid "pluss" ja "miinus" elektrilaengute, "kondensaatori", "laengu" ja "juhi" kohta.

Suurepärased avastused

18. sajandi lõpus sai elektrist tõsine uurimisobjekt. Nüüd pööratakse erilist tähelepanu dünaamiliste protsesside ja osakeste vastasmõju uurimisele. Sündmuskohale siseneb elektrivool.

1791. aastal räägib Galvani füsioloogilise elektri olemasolust, mis esineb loomade lihastes. Teda järgides leiutab Alessandro Volta galvaanilise elemendi – voltkolonni. See oli esimene alalisvooluallikas. Seega on Volta teadlane, kes taasavastas elektri, sest tema leiutis sai alguse elektri praktilisest ja multifunktsionaalsest kasutamisest.

1802. aastal avas selle Vassili Petrov. Antoine Nollet loob elektroskoobi ja uurib elektri mõju elusorganismidele. Ja juba 1809. aastal leiutas füüsik Delarue hõõglambi.

Järgmisena uuritakse magnetismi ja elektri seost. Ohm, Lenz, Gauss, Ampere, Joule, Faraday tegelevad uurimistööga. Viimane loob esimese energiageneraatori ja elektrimootori, avastab elektrolüüsi ja elektromagnetilise induktsiooni seaduse.

20. sajandil uurisid elektrit ka elektromagnetnähtused, Curie (avastas piesoelektri), Thomson (avastas elektroni) ja paljud teised.

Järeldus

Muidugi on võimatu kindlalt öelda, kes tegelikult elektri avastas. See nähtus eksisteerib looduses ja on täiesti võimalik, et see avastati juba enne Thalest. Kuid paljud teadlased nagu William Gilbert, Otto von Guericke, Volta ja Galvani, Ohm, Ampere on meie tänasesse ellu kindlasti kaasa aidanud.

Elektri avastamine võttis aega tuhandeid aastaid, kuna nähtuse olemust seletava õige teooria väljatöötamine oli üsna keeruline. Füüsikud on ühendanud magnetismi ja elektri, püüdes välja selgitada, kuidas need jõud võivad objekte ligi tõmmata, kehaosi tuimestada ja isegi tulekahjusid tekitada. Sellest artiklist saate teada, millal elekter leiutati ja elektri ajalugu.

Elektriliste jõudude avaldumise kohta oli kolm peamist fakti, mis viisid teadlased elektri leiutamiseni: elektrikalad, staatiline elekter ja magnetism. Vana-Egiptuse arstid teadsid Niiluse säga tekitatud elektrilahendustest. Nad proovisid isegi pulbristatud säga kasutada ravimina. Platon ja Aristoteles 300. aastatel eKr. nad mainisid elektrikiiri, mis uimastavad inimesi elektriga. Nende järglane Theophrastus teadis, et elektrikiired võivad kalurite märgade kanepivõrkude või kolmharknide kaudu inimese uimastada ilma teda otse puudutamata.

need, kes on sellega katsetanud, teatavad, et kui see elusalt kaldale uhutakse ja ülevalt vett peale kallata, võid tunda, et tuimus tõuseb käsivarrest üles ja vee puudutamisel tuhmus. Tundub, et käsi oli millestki nakatunud.

Plinius Vanem liigub kiirte uurimisel kaugemale ja märgib uut teavet erinevate ainete elektrijuhtimise kohta. Niisiis juhtis ta tähelepanu asjaolule, et metall ja vesi juhivad elektrit paremini kui miski muu. Samuti juhtis ta tähelepanu mitmetele raviomadustele, kui raisid süües. Rooma arstid, nagu Scriconius Largus, Dioscurides ja Galen, hakkasid kiirte kasutamist krooniliste peavalude, podagra ja isegi hemorroidide raviks. Galen uskus, et rai elekter on kuidagi seotud magnetiidi omadustega. Väärib märkimist, et inkad teadsid ka elektriangerjat.

Umbes 1000. aastal pKr arvas Ibn Sina ka, et kiirte elektrilöögid võivad ravida kroonilisi peavalusid. 1100. aastatel kirjutas Ibn Rushd Hispaanias raikast ja sellest, kuidas nad võivad kalurite käed tuimaks muuta, isegi võrku puudutamata. Ibn Rashd jõudis järeldusele, et see jõud avaldas sellist mõju ainult mõnele objektile, samas kui teised võisid selle kergesti ise läbi lasta. Abd al-Latif, kes töötas Egiptuses umbes aastal 1200 pKr, teatas, et Niiluse elektrisäga suudab teha sama, mis kiired, kuid palju tugevam.

Teised teadlased hakkasid staatilist elektrit uurima. Kreeka teadlane Thales umbes 630 eKr teadis, et kui hõõruda merevaigu villale ja seejärel puudutada, võib tekkida elektrilahendus.

Sõna "elekter" ise pärineb ilmselt foiniikia sõnast "helendav valgus" või "päikesekiir", mida kreeklased kasutasid merevaigu tähistamiseks (O.C. ἤλεκτρον: elektron). Theophrastus teadis 300. aastatel eKr veel üht erilist kivi, turmaliini, mis tõmbab kuumutamisel enda külge väikseid esemeid, näiteks tuha- või karusnahatükke. 100. aastatel pKr. Roomas tegi Seneca mõned märkused välgu ja Püha Elmo tulekahjude nähtuse kohta. William Gilbert sai 1600. aastal teada, et klaas võib saada staatiliselt laetud, nagu merevaik. Koloniseerimise edenedes muutus Euroopa rikkamaks ja arenes haridus. 1660. aastal lõi Otto von Guericke staatilise elektri tootmiseks pöörleva masina.

Püha Elmo tuli

Otto Guericke esimene elektriauto. Suur tahkunud väävlipall pöörleb ja teadlane surub selle elektriseerimiseks käe või villa vastu.

Elektri uurimise kolmandas suunas töötasid teadlased magnetite ja magnetiidiga. Thales teadis, et magneesium võib raudvardaid magnetiseerida. India kirurg Sushruta umbes 500 eKr kasutas magnetiiti rauakildude kirurgiliseks eemaldamiseks. Umbes 450 eKr Sitsiilias töötanud Empedocles uskus, et võib-olla tõmbavad nähtamatud osakesed rauda kuidagi magneti poole, nagu jõgi. Ta võrdles seda sellega, kuidas nähtamatud valgusosakesed sisenevad meie silmadesse, et saaksime näha. Filosoof Epicurus järgis Empedoclese ideed. Samal ajal ei istunud teadlased ka Hiinas tegevusetult. 300. aastatel pKr. nad töötasid ka magnetitega, kasutades äsja leiutatud õmblusnõela. Nad töötasid välja kunstlike magnetite valmistamise meetodi ja umbes 100 eKr. nad .

Magnetiit

Aastal 1088 pKr Shen Guo Hiinas kirjutas magnetkompassist ja selle võimest leida põhja. 1100. aastateks olid Hiina laevad varustatud kompassidega. Umbes aastal 1100 pKr Islami astronoomid võtsid kasutusele ka Hiina kompasside tehnoloogia, kuigi Euroopas oli see selleks ajaks juba normaalne, kui Aleksander Nekem mainis neid 1190. aastal. 1269. aastal, vahetult pärast Napoli ülikooli asutamist, kui Euroopa muutus veelgi arenenumaks, kirjutas Peter Peregrinus Lõuna-Itaalias esimese Euroopa uuringu magnetite kohta. William Gilbert mõistis 1600. aastal, et kompassid töötavad, sest Maa ise on magnet.

Umbes 1700. aasta paiku hakkasid need kolm uurimissuunda kokku saama, kuna teadlased nägid nende suhet.

1729. aastal näitab Stephen Gray, et elektrit saab asjade vahel üle kanda neid ühendades. 1734. aastal mõistis Charles Francois Du Fay, et elekter võib meelitada ja tõrjuda. 1745. aastal lõid Leideni linnas teadlane Pieter van Muschenbroek ja tema õpilane Kuneus panga, mis suudab elektrit salvestada ja seda kohe tühjendada, saades seeläbi maailma esimeseks kondensaatoriks. Benjamin Franklin alustab oma katseid akudega (nagu ta neid nimetab), mis suudavad elektrit salvestada seda järk-järgult tühjendades. Ta alustas ka oma katset elektriangerjate ja muuga. 1819. aastal mõistis Hans Christian Oersted, et elektrivool võib mõjutada kompassi nõela. Elektromagneti leiutamine 1826. aastal juhatas sisse elektritehnoloogia ajastu, nagu telegraaf või elektrimootor, mis võis säästa palju aega ja leiutada muid masinaid. Mida öelda leiutise, transistoride või.

Elektrit võib julgelt nimetada üheks kõige olulisemaks avastuseks, mille inimene on kunagi teinud. See aitas meie tsivilisatsiooni arendada selle ilmumise algusest peale....

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

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

Thales - elektri avastaja

Paar sajandit täiustasid Guericke "elektrimasinat" märgatavalt sellised Saksa teadlased nagu Bose, Winkler ja ka inglane Hawksby. Katsed elektrimasinaga andsid tõuke uuteks avastusteks 18. sajandil.: 1707. aastal avastas Prantsusmaalt pärit füüsik du Fey, mis vahe on elektril, mida saame klaasist ringi hõõrumisest ja puiduvaigust ringi hõõrumisest. Inglise teadlased Gray ja Wheeler leidsid 1729. aastal, et mõned kehad võivad neist elektrit läbi lasta ning nad rõhutasid esimestena, et kehasid saab jagada kahte tüüpi: elektrit juhtivateks ja mittejuhtideks.

Väga olulise avastuse tegi 1729. aastal Leidenis sündinud Hollandi füüsik Muschenbroek. See filosoofia ja matemaatika professor avastas esimesena, et mõlemalt poolt teraslehtedega suletud klaaspurk võib koguda elektrit. Kuna katsed viidi läbi Leideni linnas, seadet kutsuti nii - Leideni purk.

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

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

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

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

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

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

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

Kes avastas esimesena elektri?

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

Paar sõna elektrist ja selle avastamisest

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

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

Versori abil tegi Hilbert paar huvitavat tähelepanekut:

• leek mõjutab hõõrdumisel tekkivaid kehade elektrilisi omadusi;
• välk ja äike on elektrilist laadi nähtused.

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

Pärast seda jätkati uurimistööd. Isegi elektrostaatilisi masinaid kasutati. XVIII sajandi 30ndate alguses muutis Stephen Gray Guericke'i disaini. Ta vahetas väävlipalli klaasist kuuli vastu. Stephen jätkas katseid ja avastas sellise asja nagu elektrijuhtivus. Veidi hiljem avastas Charles Dufay kahte tüüpi laenguid – vaikudest ja klaasist.

18. sajandi 40. aastal leiutasid Kleist ja Mushenbrook "Leydeni purgi", millest sai esimene kondensaator Maal. Benjamin Franklin ütles, et laeng koguneb klaasi. Tänu temale ilmusid elektrilaengute tähised "pluss" ja "miinus", samuti "juht", "laeng" ja "kondensaator".

Benjamin Franklin elas sündmusterohket elu. Üllataval kombel oli tal aega elektrit üldse õppida. Esimese piksevarda leiutas aga Benjamin Franklin.

18. sajandi lõpus avaldas Galvani traktaadi elektri jõust lihaste liikumises. 19. sajandi alguses tuli Itaaliast pärit leiutaja Volta välja uue vooluallikaga, nimetades seda galvaanielemendiks. See disain näeb välja nagu hõbe- ja tsinkrõngaste sammas. Neid eraldavad soolases vees leotatud paberid. Nii avastati galvaaniline elekter. 2 aasta pärast avastas Venemaalt pärit leiutaja Vassili Petrov Voltai kaare.

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

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

Muud avastused

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

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

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

• elektromotoorjõud;
• juhtivus;
• pingelangus võrgus.

André-Marie Ampere tuli hiljem välja reegliga, kuidas määrata magnetnõela voolu suunda. Sellel oli palju nimesid, kuid kõige rohkem jäi külge "parema käe reegel". Just Ampere konstrueeris elektromagnetvälja võimendi – paljude pööretega mähised. Need on valmistatud raudsüdamikuga vasktraatidest. 19. sajandi 30. aastatel leiutati elektromagnetiline telegraaf ülalkirjeldatud reegli alusel.

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

maagiline elekter

Lapsed peaksid teadma, mis on elekter. Aga õpetada tuleb mänguliselt, et saadud teadmistega ei hakkaks juba esimestel minutitel igav. Selleks saab külastada avatud tundi "Võluelekter". See sisaldab järgmisi õppeülesandeid:

• elektrialase teabe üldistamine lastel;
• laiendada teadmisi selle kohta, kus elekter elab ja kuidas see inimesi aidata saab;
• tutvustada last staatilise elektri tekkepõhjustega;
• selgitada kodumajapidamises kasutatavate elektriseadmete käsitsemise ohutuseeskirju.

On ka muid ülesandeid:

• lapsel tekib soov midagi uut avastada;
• lapsed õpivad suhtlema välismaailma ja selle objektidega;
• areneb mõtlemine, vaatlus, analüüsivõime ja õigete järelduste tegemise oskus;
• aktiivne ettevalmistus kooliks.

Tund on vajalik ka hariduslikel eesmärkidel. Selle ajal:

• suureneb huvi ümbritseva maailma uurimise vastu;
• on rahulolu katsete tulemusel tehtud avastustega;
• arendab oskust töötada meeskonnas.

Pakutakse järgmisi materjale:

• Patareidega mänguasjad;
• plastpulgad vastavalt kohalviibijate arvule;
• villane ja siidriie;
• hariv mänguasi "Kogu ese";
• kaardid "Elektriseadmete kodumasinate kasutamise eeskirjad";
• värvilised pallid.

Lapse jaoks on see suurepärane tegevus suveks.

Järeldus

Me ei saa kindlalt öelda, kes tegelikult avastas elektri esimesena. On põhjust arvata, et nad teadsid temast juba enne Thalest. Kuid enamik teadlasi (William Gilbert, Otto von Guericke, Volt Ohm, Ampere) andis oma panuse elektrienergia arendamisse täies mahus.

Alternatiivne versioon elektri avastamise loost

Teadus ei tea, millal elekter avastati. Isegi iidsed inimesed jälgisid välku. Hiljem märkasid nad, et mõned kehad võivad üksteise vastu hõõrudes meelitada või tõrjuda. Võime meelitada või tõrjuda väikeseid esemeid avaldus hästi merevaigust.
1600. aastal ilmus esimene elektriga seotud termin – elektron. Selle võttis kasutusele William Gilbert, kes laenas selle sõna kreeka keelest, kus see tähendas merevaiku. Hiljem avastati sellised omadused teemandil, opaalil, ametüstil, safiiril. Neid materjale nimetas ta elektrikuteks ja nähtust ise - elektriks.
Otto von Guericke jätkas Gilberti uurimistööd. Ta leiutas elektrostaatilise masina, esimese instrumendi elektriliste nähtuste uurimiseks. See oli pöörlev metallvarras, mille kuul oli väävlist. Pöörlemisel pall hõõrus vastu villa ja omandas olulise staatilise elektri laengu.

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

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

Esimesed teaduslikud katsed elektriga

Elektri teaduslik uurimine algas 18. sajandil.

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

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

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

Elektri teaduslikud uurimused 19. sajandil

Vene leiutaja Vassili Petrov, jätkates Volta katseid, avastas 1802. aastal voltkaare. Tema katsetes kasutati süsinikelektroode, mis algul liikusid, voolu mõjul kuumenesid ja seejärel lahkusid. Nende vahele tekkis stabiilne kaar, mis oli võimeline põlema ainult 40–50-voldise pingega. Sel juhul vabanes märkimisväärne kogus soojust. Petrovi katsed näitasid esmakordselt elektri praktilise kasutamise võimalusi, aitasid kaasa hõõglambi ja elektrikeevituse leiutamisele. Oma katseteks konstrueeris V. Petrov 12 m pikkuse aku, mis oli võimeline tekitama 1700 volti pinget.

Voltakaare puudused olid söe kiire põlemine, süsihappegaasi ja tahma eraldumine. Mitmed tolle aja suurimad leiutajad asusid valgusallika täiustamisele, kellest igaüks aitas kaasa elektrivalgustuse arendamisele. Nad kõik uskusid, et soojuse ja valguse allikas peaks olema klaaskolvis, millest õhku välja pumbatakse.
Metallhõõgniidi kasutamise idee pakkus 1809. aastal välja inglise füüsik Delarue. Kuid aastaid jätkusid katsed süsinikvarraste ja -niitidega.
Ameerika elektriõpikud väidavad, et hõõglambi isa on nende kaasmaalane Thomas Edison. Ta andis tohutu panuse elektri avastamise ajalukku. Kuid Edisoni jõupingutused hõõglampide täiustamiseks lõppesid 1870. aastate lõpus, kui ta loobus metallhõõgniidist ja pöördus tagasi süsinikvarraste juurde. Tema lambid võisid katkematult põleda umbes 40 tundi.

20 aastat hiljem leiutas vene leiutaja Aleksandr Nikolajevitš Lodygin lambi, mis kasutas spiraaliks keeratud tulekindlat metalltraadist hõõgniiti. Kolvist pumbati välja õhku, mille tõttu hõõgniit oksüdeerus ja põles läbi.
Maailma suurim elektritoodete tootmise ettevõte General Electric ostis Lodyginilt patendi volframhõõgniidiga lampide tootmiseks. See võimaldab arvata, et meie kaasmaalane on hõõglambi isa.
Keemikud ja füüsikud töötasid hõõglambi täiustamise nimel ning nende avastused, leiutised ja täiustused võimaldasid luua tänapäeval kasutatava hõõglambi.

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

Elektri teoreetiliste aluste kujunemine

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

1826. aastal lõi saksa füüsik, matemaatik ja filosoof Georg Ohm eksperimentaalselt välja ja põhjendas teoreetiliselt oma kuulsat seadust, mis kirjeldab juhi voolu sõltuvust selle takistusest ja pingest. Ohm laiendas elektris kasutatavate terminite hulka. Ta tutvustas elektromotoorjõu, juhtivuse, pingelanguse mõisteid.
Tänu teadusmaailmas sensatsioonilisele H. Ohmi publikatsioonidele hakkas elektriteooria kiiresti arenema, kuid autorit ennast kiusasid taga ülemused ja ta vallandati kooli matemaatikaõpetaja ametikohalt.

Suure panuse elektriteooria arendamisse andis prantsuse filosoof, bioloog, matemaatik, keemik André-Marie Ampère. Vanemate vaesuse tõttu oli ta sunnitud tegelema eneseharimisega. 13-aastaselt õppis ta juba integraal- ja diferentsiaalarvutust. See võimaldas tal saada ringvoolude vastasmõjusid kirjeldavaid matemaatilisi võrrandeid. Tänu Ampere töödele tekkis elektris 2 seotud valdkonda: elektrodünaamika ja elektrostaatika. Teadmata põhjustel loobus Ampère täiskasvanueas elektrist ja hakkas huvi tundma bioloogia vastu.

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

Elektriliste sidevahendite arengulugu

Niipea kui muistsetel inimestel tekkis suhtlusvajadus, tekkis vajadus sõnumivahetuse korraldamiseks. Side arengu ajalugu enne elektri avastamist on mitmetahuline ja igal rahval on oma.

Kui inimesed elektri võimalusi hindasid, tekkis küsimus selle abil info edastamisest.
Esimesed katsed elektrisignaale edastada tehti kohe pärast Galvani katseid. Energiaallikaks oli voltasammas ja vastuvõtjaks konnajalad. Nii ilmus esimene telegraaf, mida pikka aega täiustati ja moderniseeriti.

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

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

1895. aastal õnnestus vene leiutajal Aleksandr Popovil demonstreerida esimese traadita saatja ja vastuvõtja tööd. Vastuvõtuelemendina kasutati antenni (või Hertzi vibraatorit), salvestuselemendina kohererit. Seadme toiteks kasutati mitmevoldise pingega alalisvoolu akut.
Koheerija leiutis on suur prantsuse füüsiku Edward Branly teene, kes avastas võimaluse muuta metallipulbri takistust sellele elektromagnetlainete mõju tõttu.
Popovi saatja ja vastuvõtja baasil ehitatud sidevahendid on kasutusel tänaseni.

Sensatsioonilise sõnumi oma avastustest elektromagnetlainete edastamise vallas 1891. aastal esitas Serbia teadlane Nikola Tesla. Kuid inimkond ei olnud valmis tema ideid aktsepteerima ega mõistma, kuidas Tesla leiutisi praktikas rakendada. Paljude aastakümnete pärast moodustasid need tänapäevaste elektrooniliste sidevahendite aluse: raadio, televisioon, mobiilside ja kosmoseside.

ELEKTER

ELEKTER, energiavorm, mis eksisteerib staatiliste või liikuvate ELEKTRILAENGIDE kujul. Tasud võivad olla positiivsed või negatiivsed. Nagu laengud tõrjuvad, tõmbuvad vastaslaengud. Laengute vastastikmõju jõude kirjeldab Coulombi SEADUS. Kui laengud liiguvad magnetväljas, kogevad nad magnetjõudu ja loovad omakorda vastupidise magnetvälja (FARADAY SEADUSED). Elekter ja MAGNETISM on sama nähtuse, ELEKTROMAGNETISMI, erinevad aspektid. Laengute voog moodustab ELEKTRIvoolu, mis juhis on negatiivselt laetud ELEKTROONIDE voog. Selleks, et JUHTI tekiks elektrivool, on vajalik juhtme otste vahel ELEKTRILINE VÕIMALUSJÕUD ehk POTENTSIAALNE ERINE. Voolu, mis liigub ainult ühes suunas, nimetatakse alalisvooluks. See vool tekib siis, kui potentsiaalide erinevuse allikaks on AKU. Voolu, mis muudab suunda kaks korda tsükli jooksul, nimetatakse muutuvaks vooluks. Sellise voolu allikaks on keskvõrk. Voolu ühik on amper, laengu ühik on ripats, oom on takistuse ühik ja volt on elektromotoorjõu ühik. Peamised vahendid elektriahela parameetrite arvutamiseks on Ohmi SEADUS ja KIRCHHOFFI SEADUS (ahela pinge ja voolu liitmise kohta). Vaata ka ELEKTER, ELEKTROONIKA.

Elektrienergiat saab generaatoris induktsiooni teel; primaarmähises olev pinge tekitab välisahelas vahelduvvoolu. Induktiivsuse või mahtuvuse (või mõlema) olemasolu põhjustab faasinihke (A) pinge V ja voolu I vahel. Jooniselt on näha, et mahtuvus põhjustas faasinihke 90°, mille tulemuseks on keskmine võimsuse väärtus 0, kuigi võimsuskõver nr näeb ikka välja siinuslaine moodi. Faasinihkest põhjustatud võimsuse vähenemist P nimetatakse võimsusteguriks. Kui kolm vahelduvvoolu faasi nihutatakse omavahel, igaüks 120° võrra, siis on nende voolu- või pingeväärtuste summa alati võrdne nulliga (V). Selliseid kolmefaasilisi voolusid kasutatakse rootoriga (C) lühises asünkroonmootorites. Selles konstruktsioonis on genereeritud magnetväljas pöörlevad kolm elektromagnetit. Vahelduvvoolu toodetakse ka suletud (D) ja avatud (E) võnkeahelates. Mõnedes sidesüsteemides kasutatavad kõrgsageduslikud elektromagnetlained TOOTAVAD TEKIM1 ahelad.

Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnastik.

Vaadake, mis on "ELEKTER" teistes sõnaraamatutes:

- (kreeka keelest elektron merevaigukollane, kuna merevaik tõmbab ligi valguskehi). Mõne keha eriomadus, mis avaldub näiteks ainult teatud tingimustel. hõõrdumise, kuumuse või keemiliste reaktsioonide kaudu ja väljendub kergemate külgetõmbamises ... ... Vene keele võõrsõnade sõnastik

ELEKTER, elekter, pl. ei, vrd. (kreeka elektron). 1. Aine, mis on aine struktuuri aluseks (füüsikaline). || Selle aine osakeste liikumise ja liikumisega kaasnevad omapärased nähtused, energia vorm (elektrivool jne) ... Ušakovi seletav sõnaraamat

Laetud kehade või elektrilaengukandjate osakeste olemasolust, liikumisest ja vastasmõjust põhjustatud nähtuste kogum. Elektri ja magnetismi ühendamine, liikumatute elektrilaengute vastastikmõju viiakse läbi ... ...

- (kreeka keelest elektron amber) nähtuste kogum, milles tuvastatakse laetud osakeste olemasolu, liikumine ja vastastikmõju (elektromagnetvälja abil). Elektriõpetus on üks füüsika põhiharusid. Sageli all... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

Lepisdrichestvo, elektrivool, lepistrichestvo, lepistrichestvo, vool, elekter, valgustus Vene sünonüümide sõnastik. elekter n., sünonüümide arv: 13 aktinoelekter ... Sünonüümide sõnastik

ELEKTER- esindab kõige üldisemas tähenduses üht mateeria liikumisvormi. Tavaliselt tähendab see sõna kas elektrilaengut kui sellist või hoopis õpetust elektrilaengutest, nende liikumisest ja vastastikmõjust. Sõna E. pärineb kreeka keelest. elektron... Suur meditsiiniline entsüklopeedia

elektrit- (1) EN elekter (1) elektrilaengute ja elektrivooludega seotud nähtuste kogum MÄRKUS 1 - Näited selle mõiste kasutamisest: staatiline elekter, elektri bioloogiline mõju. MÄRKUS 2 – sisse… … Tehnilise tõlkija käsiraamat

ELEKTER, a, vrd. Ožegovi selgitav sõnastik. S.I. Ožegov, N. Yu. Švedova. 1949 1992 ... Ožegovi selgitav sõnastik

Elekter- - 1. Ühe elektrilaengutele omase energiavormi avaldumine nii liikuvas kui ka staatilises olekus. 2. Elektrinähtustega seotud teaduse ja tehnika valdkond. [ST IEC 50(151) 78] Termini rubriik:… … Ehitusmaterjalide terminite, definitsioonide ja selgituste entsüklopeedia

ELEKTER- nähtuste kogum, milles leitakse elektrilaengute olemasolu, liikumine ja vastastikmõju (elektromagnetvälja abil) (vt (4)). Elektriõpetus on üks füüsika peamisi harusid ... Suur polütehniline entsüklopeedia