когда придумали, в каком году появилось, история открытия
Электричество представляет собой совокупность явлений, которые обусловлены существованием, взаимодействием и перемещением электрических зарядов. Сегодня сложно представить себе жизнь людей без применения этого открытия. Но далеко не каждый знает, кто конкретно изобрел электричество. Первым этот термин использовал английский ученый Уильям Гильберт. В своей работе он описал ряд экспериментов с наэлектризованными телами.
Содержание
Первое знакомство человека с электричеством
Современные ученые считают, что электричество у людей появилось очень давно. Приблизительно в 600 году до нашей эры людям Древней Греции удалось установить, что трение меха об янтарь приводит к появлению притяжения между ними. Это явление служит демонстрацией статического электричества. Его полностью описали ученые семнадцатого века.
Также в первой половине двадцатого века ученым удалось найти горшки с медными листами внутри.
Они трактовали их использование в качестве древних батарей, которые предназначались для получения света в Древнем Риме. Также устройства также были найдены около Багдада. Это свидетельствует о том, что древние персы тоже могли пользоваться такими батареями.
К семнадцатому веку ученым удалось сделать немало открытий в сфере электричества. К ним относится создание электростатического генератора, разделение зарядов на положительные и отрицательные, разграничение материалов на изоляторы и проводники.
Происхождение слова
Слово «electricus» придумал английский естествоиспытатель Уильям Гилберт. Он использовал этот термин для описания силы, которую создают определенные вещества при трении друг с другом. Несколько позже английский исследователь Томас Браун издал несколько книг, в которых применял термин «электричество».
Там он описывал свои исследования, которые базировались на работе Гилберта.
История открытия
В каком именно году открыли электричество? Этот вопрос интересует многих. Тем не менее, дать однозначный ответ на него сложно. Дело в том, что свой вклад в изучение этого явления внесли многие исследователи. Это привело к появлению многих значимых устройств и приборов.
Труды Уильяма Гилберта
Ульям Гилберт – это придворный медик и физик, который работал при английском дворе в конце семнадцатого века. Источником его вдохновения были работы древнегреческого мыслителя. После чего он начал проводить свои собственные исследования в направлении изучения электричества.
Ученый придумал особый прибор для исследования электричества, который назывался «версор». С помощью этого устройства ученый сумел расширить знания об электрических явлениях. Так ему удалось установить, что похожими на янтарь характеристиками отличаются сланцы, алмаз, опал, карборунд. Также подобные свойства присущи стеклу и аметист.
Помимо этого, Гилберт определил связь между электричеством и огнем. Также он сделал ряд других значимых открытий. Благодаря этому современные исследователи называют его родоначальником электротехники.
В 1663 году бургомистр Магдебурга Отто фон Герике продолжил труды Гилберта. В результате чего им была создана электростатическая машина. Устройство применялось для изучения притягивания и отталкивания различных тел.
Вклад Шарля Франсуа Дюфе
Химик из Франции Шарль Франсуа Дюфе сделал ряд важных открытий начала семнадцатого века. Он создал теорию о двух видах электричества, а именно – смолистом и стекловидном. Сегодня они известны как отрицательный и положительный заряды. К тому же исследователь прояснил ряд важных заблуждений – к примеру, что электрические характеристики объекта имеют связь с его цветом.
Исследования Б. Франклина
В середине семнадцатого века Бенджамин Франклин занимался изучением и выполнял множество экспериментов для лучшего понимания электричества.
В 1748 году он создал электрическую батарею. Для этого он взял несколько стеклянных листов и зажал их между пластинами из свинца. Также ученый открыл закон сохранения заряда.
В 1752 году Франклин выполнил важный эксперимент с применением воздушного змея. Он сумел доказать, что молния представляет собой электричество. Для этого ученый запустил в грозу воздушного змея. Как и ожидалось, змей сумел собрать небольшое количество заряда из грозовых облаков. После чего ток передался веревке. Опыт помог доказать, что молния характеризуется электрической природой. Эксперимент ученого стал основой для создания громоотвода.
Открытия Луиджи Гальвани
Луиджи Гальвани, физик и биолог из Италии, сделал важные открытия в сфере биоэлектромагнетизма. В каком именно году он проводил свои эксперименты? В 1780 году исследователь выполнил несколько опытов на лягушках и установил, что электричество представляет собой среду, через которую нейроны посылают сигналы мышечным тканям.
Изобретение А.
ВольтаИтальянский физик Алессандро Вольта открыл, что в результате ряда химических реакций может синтезироваться постоянный электрический ток. Ученый сконструировал электрическую батарею для получения непрерывного потока электрического заряда. Она состояла из меди и цинка, которые послойно чередовались друг с другом.
Ученый также отличал электрический потенциал и заряд. Исследователь описывал, что эти явления пропорциональны для рассматриваемого объекта. Современные ученые называют это законом емкости Вольта. Именно поэтому единица измерения электрического потенциала получила название в честь исследователя.
Исследования, проведенные Вольтом, заинтересовали других ученых и побудили их провести похожие исследования. Это в результате стало причиной возникновения нового направления в области физической химии, которая называется электрохимией.
Впоследствии Георгу Ому удалось установить связь между сопротивлением электрической цепи, напряжением и силой тока.
Это произошло в 1826 году. Это помогло сделать существенный вклад в развитие науки. Сегодня открытое ученым явлением именуют законом Ома.
Открытие магнитных полей
В первой половине девятнадцатого века датский физик Ханс Эрстед выявил прямую взаимосвязь между магнетизмом и электричеством. В 1820 году он сделал публикацию и описал, как стрелка компаса может под влиянием электротока отклоняться. Разработки Эрстеда легли в основу работ французского ученого Андре-Мари Ампера.
В 1822 году ученому удалось открыть магнитный эффект у соленоида во время протекания электрического тока по нему. Исследователь предложил применять стальной сердечник для усиления магнитного поля. Его помещали в соленоид.
В двадцатые годы девятнадцатого века Ампер придумал много приборов. Среди наиболее известных устройств стоит выделить электромагнит и электрический телеграф.
Практичное применение электричества от Фарадея
Фарадей считается автором концепции электромагнитного поля. Он установил, что световые лучи находятся под влиянием магнетизма. Он придумал электромагнитные вращательные приборы, которые стали основой технологии электрических двигателей.
Затем Фарадей разработал электрическую динамомашину. Это случилось в 1831 году. Новое устройство давало возможность постоянно трансформировать механическую энергию вращения в электрическую. Благодаря этому удалось производить электричество.
После своих экспериментов исследователь в течение 10 лет старался преобразовать магнетизм в электрический ток. К тому же Фарадею удалось создать базу для возникновения новой научной отрасли – радиотехники.
Теория Максвелла
Британский исследователь Джеймс Максвелл сумел решить задачу создания математической теории, которая объединяла концепции силовых линий и дальнодействия. Физик записал уравнения, которые определяли взаимодействия токов и зарядов.
Это случилось в 1873 году.
Благодаря этому удалось установить, что электрическое поле, которое со временем меняется, приводит к возникновению магнитного поля. В свою очередь, это приводит к появлению электрического пола. Такое взаимодействие способствует распространению электромагнитных волн в пространстве со скоростью света.
Впоследствии Генрих Герц доказал эту теорию касательно электрического тока. После чего знаменитый итальянец Маркони воспользовался явлением волн и придумал радио.
Коммерческая революция Эдисона
Важным изобретением Томаса Эдисона считается лампочка, которая могла служить довольно долго. Это приспособление было придумано в 1879 году. Следующим изобретением ученого стало создание электросистемы, которая могла обеспечивать людей энергией для работы таких ламп. В 1882 году исследователь построил электростанцию, которая могла синтезировать электроэнергию и перемещать ее в жилища людей. Она располагалась в Лондоне.
Через несколько месяцев исследователь создал еще одну электростанцию.
Она располагалась в Нью-Йорке и могла обеспечивать электричеством часть Манхэттена. При этом 85 потребителей смогли получить достаточное количество энергии, чтобы зажечь 5 тысяч ламп.
На заводе ученого применялись возвратно-поступательные двигатели, которые позволяли включать генераторы постоянного тока. В 1906 году Эдисон начал изготавливать лампы накаливания, дополненные вольфрамовой нитью.
Переменный ток Теслы
Многих людей интересует, когда конкретно появилось новое явление переменного тока. Важные изменения в развитии электричества начались, когда Никола Тесла поступил на службу к Эдисону. Спустя полгода ученый уволился из Edison Machine Works из-за бонусов, которые были ему не выплачены. В скором времени Тесла смог создать новый тип двигателя, в основе которого лежала технология переменного тока. Также исследователь обнаружил особую технологию распространения электроэнергии.
В результате ученый объединился с Вестингаузом для получения патента на новую систему переменного тока.
Он хотел обеспечить страну высококачественной электрической энергией. Энергосистема, придуманная Теслой, получила широкое распространение в США и в Европе. Это было связано с рядом преимуществ. Прежде всего, они касались передаче электроэнергии на значительные расстояния.
Под руководством Теслы была построена гидроэлектростанция. Она располагалась в Ниагарском водопаде и позволяла перемещать электроэнергию больше, чем на 200 миль. При этом созданная Эдисоном электростанция постоянного тока давала возможность перемещать электричество не больше, чем на 1 милю.
Сейчас выработкой переменного тока занимается большинство электростанций. Его применяют практически все системы распределения электрической энергии.
Герц и электромагнитные волны
Пока Тесла изобретал и распределял переменный ток, Генрих Герц занимался экспериментами по изучению электромагнитных волн. В 1887 году исследователь имел возможность видеть фотоэлектрический эффект. Оно представляет собой явление, при котором происходит испускание электронов при попадании на материал электромагнитного излучения.
В 1905 году Эйнштейн описал фотоэлектрические эффекты. Он предположил, что перемещение световой энергии осуществляется дискретными квантованными пакетами. Это стало важным моментом в формировании и изучении квантовой механики. Именно за это исследование Эйнштейну выдали Нобелевскую премию. Это произошло в 1921 году.
Фотоэлектрический эффект часто применяется в солнечных батареях. Они синтезируют напряжение и подают электроток, когда туда попадает солнечный свет. Сегодня в мире активно применяется солнечная энергия, и при этом ее объем постоянно нарастает.
Сложно представить себе жизнь современных людей без электричества. При этом сложно сказать, кто из ученых открыл это явление. Вклад в его изучение внесло довольно много людей. К тому же они проводили свои разработки параллельно. В любом случае работы исследователей позволили придумать много интересных устройств и приборов, которые существенно облегчили жизнь людей. При этом разработки в этой сфере не прекращаются и сегодня.
Электричество для детей — что такое электричество и откуда оно берется?
Представьте, вы с ребенком собрались просмотреть мультфильм или познавательную передачу, улеглись на диван и вдруг ваше чадо спрашивает: «А от чего работает телевизор/телефон/планшет?» Вроде бы ответ простой — от электричества, но не нужно быть Нострадамусом, чтобы предугадать следующий вопрос, который поступит от ребенка: «А откуда берется электричество?» И здесь у многих родителей наступает ступор, в особенности у тех, кто не заканчивал физмат, и их профессия никоим образом не связана с этим направлением.
Конечно, можно ответить так же просто, как и на предыдущий вопрос: «Электричество берется из розетки». Но чтобы ваш ребенок получил полный и раскрытый ответ, причем доступным и понятным языком, без заумных формул и определений, которыми написана большая часть учебников по физике, мы предлагаем задержаться на этой странице и прочитать, возможно, не новую, но полезную и познавательную информацию.
Что такое электричество?
Само слово «электричество», а точнее, «электрическая» сила появилось более 2000 лет назад в Древней Греции. Люди заметили, что если потереть янтарь о шерсть, то камень начинает притягивать к себе различные предметы небольшого размера. Янтарь на древнегреческом языке именовался «электроном», отсюда и произошло само название.
Но дальше простых экспериментов со статическим электричеством у Древних Греков изучение загадочного феномена не продвинулось. А раскрывать сущность всего явления стали намного позже. Ученые выяснили, что окружающие предметы состоят из элементарных частиц: протонов и электронов. Эти два вида частичек имеют электрический заряд: у электрона он отрицательный, а вот у протона — положительный. Притягиваясь друг к другу, они тесно взаимодействуют и в зависимости от количества протонов и электронов образуют атомы разных материй.
Сами протоны располагаются в ядре атома, а вот электроны вращаются возле них по кругу. Атомы с количеством протонов равным числу электронов имеют нулевой заряд.
Например, если камень янтаря лежит сам по себе, и его никто не трогает, то его атомы также имеют нулевой заряд. Но стоит потереть атомы янтаря об атомы шерсти, как электроны из шерсти мигом переберутся на янтарные, и их «переизбыток» сделает заряд отрицательным. Такой камушек с «новой силой» и начинает притягивать к себе мелкие предметы с нулевым или положительным зарядом, а если у предмета будет отрицательный заряд — он их оттолкнет.
Электрический ток — организованный отряд электронов
Но каким образом электричество живет в розетке, если все настолько рассеянно в этой схеме?
Почти все атомы могут терять и хватать электроны. Так, если у одних их будет избыток, а у других —недостаток, то направляемые электрическими силами электроны устремятся туда, где их не хватает. Вот этот поток и называется электрическим током.
Среди привычных нам понятий электрический ток похож на реку, которая, разливаясь на множество ответвлений, питает электроприборы. Но перед тем, как направить этот поток отрицательно заряженных частиц, их нужно откуда-то взять?
Над этим вопросом бились лучшие умы прошлого тысячелетия, но первым смог сделать прорыв итальянский ученый — Алессандро Вольта, который в 1800 году изобрел первую батарею, получившую название «Вольтов столб», тем самым подарив миру надежный источник постоянной электроэнергии.
В благодарность за такое открытие фамилия ученого была увековечена, и с того времени напряжение тока измеряется в вольтах.
Откуда берется электричество?
Несмотря на то, что «Вольтов столб» и совершил прорыв в науке того времени, за последующие 200 лет была сделана уйма более глобальных открытий и выявлено множество способов добывать электрический ток, для которых построены огромные сооружения и используются новейшие технологии! А теперь по порядку.
ТЭС — тепловая электростанция
Для выработки тока на ТЭС установлен турбоэлектрогенератор, состоящий из:
- неподвижной части — статора в виде двухполярного магнита;
- вращающегося ротора, который обмотан медной проволокой, так как этот металл считается наилучшим и наиболее доступным проводником.
Беспрерывное вращение магнита постоянно меняет полярность (полюса) отчего электроны в проволоке приходят в движение, как в примере с янтарем и шерстью, только в больших масштабах. Но чтобы весь этот механизм работал и вырабатывалось электричество, «что-то» должно крутить огромную турбину.
Для этой цели на ТЭС установлены огромные котлы, которые нагревают воду до 450 ℃, отчего она превращается в пар. Далее под высоким давлением пар поступает из котла на лопасти, закрепленные к ротору, и запускает его в работу с невероятной скоростью — 3000 оборотов в минуту!
АЭС — атомная электростанция
Здесь так же, как и в ТЭС, установлен турбоэлектрогенератор, но вот за нагрев воды отвечает очень опасный, но энергоэффективный Уран-235. Чтобы он выделил тепло, на АЭС построены огромные ядерные реакторы, в которых Уран-235 распадается на мелкие частички, отчего и вырабатывается большое количество энергии, используемой для нагрева воды до состояния пара и запуска турбоэлектрогенератора.
ГЭС — гидроэлектростанция
Более безопасный, но не менее эффективный способ получения энергии. Хотя для него и потребуется соорудить целую цепь гидротехнических сооружений, чтобы создать необходимый напор воды для обеспечения работы турбин электрогенератора. А далее принцип, как и в предыдущих двух электростанциях: крутится ротор и вырабатывается электричество.
Ветряные станции
Выглядят они величественно и красиво, да и с помощью силы ветра еще в древности запускали в работу огромные механизмы, такие как ветряные мельницы.
В современном мире решили усовершенствовать этот механизм и использовать для преобразования механической энергии в электрическую. Принцип следующий: ветер толкает огромные лопасти, которые запускают в работу ротор генератора, а он уже, как мы знаем на примере первых трех электростанций, и вырабатывает ток.
Но таким способом при помощи одного ветрогенератора не обеспечишь электричеством даже небольшой городок, поэтому и устанавливается целая сеть огромных механизмов, состоящая из 100 и более единиц.
Немного истории
Первая в мире электростанция для общественного пользования «Перл Стрит» была построена в Нью-Йорке в 1882 году. Ее спроектировал и установил не кто иной, как Томас Эдисон. И даже не брал плату за пользование вырабатываемой электроэнергией, пока весь механизм не заработал слаженно и без перебоев.
Но «прабабушка» всех станций могла зажечь только 10000 ламп, хотя и по тем временам это было чем-то сверхъестественным. В то же время современные электростанции вырабатывают в тысячи раз больше, обеспечивая электрическим током города с населением в 100000 человек!
Как электрический ток поступает в дома?
После того, как электростанции выработают ток, он по кабелю попадает на распределительную подстанцию для измерения и преобразования. Там же установленные трансформаторы повышают напряжение до 10000 вольт. Благодаря такому напряжению ток с минимальными потерями передается на дальние расстояния с невероятной скоростью, составляющей до 3000 км в секунду!
Потом ток поступает на понижающую подстанцию, где трансформаторы уменьшают напряжение до 220 вольт — стандарт, принятый в РФ. И далее электричество направляется на распределительные сети города, а оттуда — к вам в дом и квартиру. Вот такой непростой путь он проделывает, чтобы зарядить наш телефон, зажечь лампочку или заставить работать холодильник.
Как ток заставляет работать электроприборы?
Но как же у тока получается запустить в работу электрические устройства? Для наглядного понимания возьмем за основу обычную лампу накаливания и вернемся к нашим маленьким частицам.
Когда электроны с невероятной скоростью проходят по спирали лампочки, они постоянно наталкиваются на атомы металла, из которых состоит спираль. Атомы раскачиваются, и их температура сильно поднимается. Таким образом, электрический ток нагревает спираль лампы до 3000 градусов, отчего она начинает светиться. Именно поэтому для спирали не подходит использование любого металла, потому что он просто будет плавиться из-за высокой температуры.
В современных устройствах — мобильных телефонах, телевизорах, микроволновых печах — задействованы более сложные схемы, но принцип остается таким же: из-за быстрого потока частиц атомы проводников нагреваются, отчего и выделяют энергию и запускают в работу приборы.
Не только друг, но и враг!
С его помощью люди:- сделали и ежедневно делают уйму открытий;
- лечат смертельные в прошлом болезни;
- ездят на электротранспорте, не загрязняя окружающую среду выхлопными газами;
- могут путешествовать по миру, узнавать и видеть достопримечательности не выходя из дома!
Всей пользы электричества просто не описать в одной статье!
Но при всем этом ток может быть и опасным и в долю секунды забрать жизнь любого живого существа.
Кстати, любопытный факт. Птицы, которые сидят на высоковольтных проводах, не получают разряда из-за того, что принимают такое же напряжение, как и в самом кабеле. Дело в том, что они сидят только на одной фазе, но если вдруг хвостом или другой частью тела птица коснется земли, столба или другого провода, то ток сразу же ее ударит.
Правила безопасного обращения с электричеством для детей
Маленькие дети не понимают всей опасности обращения с электричеством. Конечно, речь сейчас идет не об игрушках, питающихся от батареек напряжением в 12 вольт, а об опасном и сильном «звере», живущем в розетках.
Поэтому малышей нельзя оставлять вблизи розеток без специальных заглушек, да еще и без родительского присмотра.
Для более взрослых детей стоит провести беседу и объяснить следующие правила. Нельзя:
- Ставить или вешать посторонние предметы на провод прибора.
- Закручивать кабель в узлы.
- Пользоваться грязным проводом.
- Использовать электроприбор вблизи источников тепла: батарей, плит, духовых шкафов и т. п.
- Включать несколько мощных устройств одновременно в одну розетку. Покажите ребенку, где и как можно посмотреть мощность, или сами заранее составьте список, что с чем можно включать, а что — нет.
- Использовать или пытаться починить сломанный электроприбор, в том числе если нарушена изоляция (целостность) кабеля, повреждена вилка и т. п.
- Браться мокрыми руками за прибор или кабель.
- Тянуть за шнур (нужно выключать прибор из розетки, держась за вилку).
Также могут возникнуть непредвиденные ситуации:
- искры из розетки;
- дым от кабеля или прибора;
- запах гари и т.
п.
На этот случай необходимо показать ребенку, где находится электрический щиток и как его выключить, и объяснить, что после отключения электричества нужно обязательно позвонить кому-то из взрослых.
И в заключение
Мы живем в прекрасное время, когда с помощью электричества создаются невероятные вещи, делающие нашу жизнь комфортной и безопасной. Чтобы оставить нам этот бесценный дар, многие ученые положили десятилетия своей жизни на его изучение. А с нашей стороны требуется всего лишь малость — научить детей правилам обращения с электричеством и подать им правильный пример, чтобы все труды лучших умов были использованы лишь на благо человечества!
Курсы по физике для детей 7-14 лет
Обучаем физике и естественным наукам в увлекательном игровом формате.
узнать подробнее
Кто открыл электричество? — Universe Today
Электричество — это форма энергии, которая встречается в природе, поэтому ее не «изобрели».
Относительно того, кто его открыл, существует множество заблуждений. Некоторые отдают должное Бенджамину Франклину за открытие электричества, но его эксперименты только помогли установить связь между молнией и электричеством, не более того.
Правда об открытии электричества немного сложнее, чем человек, запускающий своего воздушного змея. На самом деле ему более двух тысяч лет.
Примерно в 600 г. до н.э. древние греки обнаружили, что натирание мехом янтаря (ископаемой древесной смолы) вызывает притяжение между ними, и поэтому то, что открыли греки, на самом деле было статическим электричеством. Кроме того, исследователи и археологи в 1930-х годах обнаружили горшки с листами меди внутри, которые, по их мнению, могли быть древними батареями, предназначенными для получения света в древнеримских поселениях. Подобные устройства были найдены при археологических раскопках недалеко от Багдада, а это означает, что древние персы, возможно, также использовали раннюю форму батарей.
Но к 17 веку было сделано много открытий, связанных с электричеством, таких как изобретение раннего электростатического генератора, различение положительных и отрицательных токов и классификация материалов как проводников или изоляторов.
В 1600 году английский врач Уильям Гилберт использовал латинское слово «electricus» для описания силы, с которой некоторые вещества действуют при трении друг о друга. Несколько лет спустя другой английский ученый, Томас Браун, написал несколько книг и использовал слово «электричество» для описания своих исследований, основанных на работе Гилберта.
Бенджамин Франклин. Источник изображения: ВикипедияВ 1752 году Бен Франклин провел свой эксперимент с воздушным змеем, ключом и штормом. Это просто доказывало, что молния и крошечные электрические искры — одно и то же.
Итальянский физик Алессандро Вольта обнаружил, что определенные химические реакции могут производить электричество, и в 1800 году он сконструировал гальваническую батарею (раннюю электрическую батарею), которая производила постоянный электрический ток, и поэтому он был первым человеком, создавшим постоянный поток электричества.
обвинение. Вольта также создал первую передачу электричества, соединив положительно заряженные и отрицательно заряженные разъемы и пропуская через них электрический заряд или напряжение.
В 1831 году электричество стало пригодным для использования в технике, когда Майкл Фарадей создал электрическую динамо-машину (грубый генератор энергии), которая постоянно и практически решала проблему выработки электрического тока. В довольно грубом изобретении Фарадея использовался магнит, который перемещался внутри катушки с медной проволокой, создавая слабый электрический ток, протекающий по проволоке. Это открыло дверь американцу Томасу Эдисону и британскому ученому Джозефу Суону, каждый из которых изобрел лампу накаливания в своих странах примерно в 1878 году. свет в течение нескольких часов подряд.
Копия первой лампочки Томаса Эдисона. Предоставлено: Служба национальных парков. Позже Свон и Эдисон создали совместную компанию для производства первой практической лампы накаливания, и Эдисон использовал свою систему постоянного тока (DC) для обеспечения питания для освещения первых электрических уличных фонарей в Нью-Йорке в сентябре 1882 года.
Позднее в В 1800-х и начале 1900-х годов сербско-американский инженер, изобретатель и волшебник-электрик Никола Тесла внес важный вклад в рождение коммерческого электричества. Он работал с Эдисоном, а позже имел много революционных разработок в области электромагнетизма и имел патенты, конкурирующие с Маркони, на изобретение радио. Он хорошо известен своей работой с переменным током (AC), двигателями переменного тока и многофазной распределительной системой.
Позднее американский изобретатель и промышленник Джордж Вестингауз приобрел и разработал запатентованный двигатель Теслы для выработки переменного тока, и работы Вестингауза, Теслы и других постепенно убедили американское общество в том, что будущее электричества связано с переменным, а не постоянным током.
Другие, кто работал над тем, чтобы сделать использование электричества таким, каким оно является сегодня, включают шотландского изобретателя Джеймса Ватта, Андре Ампера, французского математика и немецкого математика и физика Джорджа Ома.
Итак, электричество открыл не один человек. Хотя концепция электричества была известна тысячи лет, когда пришло время развивать ее в коммерческих и научных целях, над этой проблемой одновременно работали несколько великих умов.
Мы написали много статей об электричестве для Universe Today. Вот отдельная статья о статическом электричестве, а вот интересная история о том, как астрономия была частью того, как электричество попало на Всемирную выставку в Чикаго в 1933.
Более подробную информацию об открытии электричества см. в наших источниках ниже.
Мы также записали целую серию Astronomy Cast, посвященную электромагнетизму. Послушайте, Эпизод 103: Электромагнетизм.
Источники:
Википедия: Электричество
Электричество Форум
Краткая история древнего электричества
Мудрый гик
Википедия: Алессандро Вольта
Википедия: Майкл Фарадей
Википедия: Томас Эдисон
Википедия: Никола Тесла
Википедия: Гульельмо Маркони
Нравится:
Нравится Загрузка.
..
Кто на самом деле открыл электричество?
Сегодня мы не можем представить мир без электричества, так кому же мы обязаны честью изобретения этого чуда? Во-первых, как форму энергии электричество нельзя изобрести. Что касается того, кто его открыл, то, как и большинство фундаментальных исследований, электричество изучалось многими учеными на протяжении веков.
Некоторые считают, что Бен Франклин был первым, кто открыл электричество, но, как мы узнаем позже в этой статье, его знаменитый эксперимент с воздушным змеем и ключом на самом деле показал, что молния — это форма электричества. Электричество как физическое явление было открыто за тысячи лет до Франклина.
Содержание
- 1 Что такое электричество?
- 2 Электричество в древнем мире: история багдадской «батареи»
- 3 Бен Франклин и его эксперимент с воздушным змеем
- 4 Первые практические применения электричества
- 5 Первые практические применения электричества
- 6 Электричество сегодня и в будущем
Что такое электричество?
Электричество просто означает движение электронов через проводящий материал, такой как медный провод.
РЕКЛАМА
Сила, приложенная к электронам, чтобы протолкнуть их через проводник, известна как напряжение , а скорость потока электронов известна как ток .
Если представить токопроводящий провод в виде трубы, по которой может течь вода, напряжение — это давление, приложенное для того, чтобы заставить воду течь, а ток — это количество воды, протекающей по трубе каждую секунду.
В металлах электроны могут свободно двигаться, что делает их отличными проводниками электричества. Однако некоторые материалы не проводят электричество — это изоляторы. Однако бывают случаи, когда изолятор может нести электрический заряд. Если вы потрите друг о друга два разных изолирующих материала, таких как воздушный шар и перемычка, электроны перейдут от перемычки к воздушному шару, который зарядится отрицательным зарядом. Это накопление электронов на изоляторе известно как статическое электричество — если вы прикоснетесь к воздушному шару, вы можете почувствовать эту физику в действии с легким ударом.
Электричество в древнем мире: история багдадской «батареи»
Насколько нам известно, греки были первыми, кто открыл понятие электрического заряда более 2600 лет назад. Они заметили, что натирание окаменевшей древесной смолы или янтаря мехом животных заставляет его притягивать сухую траву. По сути, греки столкнулись со статическим электричеством.
РЕКЛАМА
Мы также знаем из древних текстов, что египтяне знали, что некоторые виды электрических рыб могут вызывать удары тока в теле. Фактически, древние египтяне, вероятно, использовали электрического нильского сома для лечения головных и нервных болей — практика, известная как ихтиоэлектроанальгезия, которая использовалась в медицине до конца 1600-х годов.
Мумия сома. Но, без сомнения, самым удивительным образцом электричества в древности является багдадская батарея . Этот своеобразный инструмент был обнаружен экспедицией под руководством доктора Вильгельма Кенига из Иракского музея в Багдаде в 1936 году.
Находка состояла из глиняной вазы высотой около 14 сантиметров и наибольшим диаметром 8 сантиметров.
Датировка предполагает, что артефакту около 2000 лет, он относится к I веку нашей эры, когда этот регион был оккупирован Парфянской империей.
Хотя его внешний вид не казался необычным, ученые быстро поняли, что в маленьком глиняном горшке есть гораздо больше, когда они заглянули внутрь.
Ваза содержит полый цилиндр из листа меди высокой чистоты. Нижний конец цилиндра был покрыт куском листовой меди, а внутреннее дно цилиндра было покрыто слоем асфальта толщиной всего 3 миллиметра. Верхний конец цилиндра был забит тяжелым и толстым слоем асфальта. В центре вилки был сплошной кусок железа.
Копия и схема одного из древних электрических элементов (батарей), найденных в Худжут Рабуа, недалеко от Багдада. Во время открытия Кенинг понял, что банка и ее странная металлическая конструкция имели конфигурацию, предполагающую, что она могла функционировать как батарея с жидкостными элементами. На самом деле, похоже, он не служил никакой другой цели, кроме как генерировать слабый электрический ток.
Эксперименты, проведенные с копиями кувшина с использованием различных кислот, показали, что смесь уксусной кислоты (дистиллированного уксуса) и грейпфрутового сока генерировала 0,5 вольта в течение нескольких дней.
Еще больше таких артефактов было обнаружено на протяжении многих лет в местах на территории современного Ирака, которые были созданы парфянами и сасанидами. Однако какой цели могли служить эти древние батареи, если не было найдено ни двигателей, ни осветительных приборов, ни каких-либо подобных электрических устройств?
Одним из возможных применений багдадской батареи является медицинская терапия, поскольку греки и римляне того времени обычно использовали обычный электрический луч, чтобы поражать пациентов электрическим током для лечения боли.
Это отсутствие какого-либо очевидного применения электрического тока заставило некоторых задаться вопросом, действительно ли эти древние кувшины использовались в качестве батарей.
Вместо этого их можно было использовать для хранения важных документов, чтобы влага не повредила папирус.
Более того, поскольку нет никаких записей о том, что парфяне, да и вообще кто-либо в древнем мире, обладали формальной теорией электричества, открытие батарей, скорее всего, было случайностью.
Перенесемся на 1600 лет вперед. В это время английский физик по имени Вильям Гилберт опубликовал трактат о привлекательной природе янтаря и использовал латинское слово 9.0096 electricus , чтобы описать это. Вскоре после этого другой англичанин по имени Томас Браунед публикует книгу по физике, в которой он использует слово «электричество» для описания работы Гилберта.
Бен Франклин и его эксперимент с воздушным змеем
Фотография картины, изображающей знаменитого воздушного змея Франклина и ключевой эксперимент. Фото: Чарльз Э. Миллс, Библиотека Конгресса, Вашингтон, округ Колумбия, Многих в начальной школе учили, что Бенджамин Франклин, отец-основатель и известный изобретатель, открыл электричество, привязав ключ к воздушному змею, стоя во время грозы.
Однако это совсем не так. Франклин не был первым ученым, изучавшим заряженные частицы, и он никогда не собирался открывать электричество — его исследования просто стремились продемонстрировать, что молния — это форма статического электричества.
В середине 18-го века, задолго до того, как он приступил к своему знаменитому эксперименту, Франклин играл с электрическими трубками, которые дал ему его друг Питер Коллинсон. Именно после этих опытов Франклин выдвинул гипотезу о том, что молния представляет собой «массивную электрическую искру», и предложил эксперимент с приподнятым стержнем, чтобы «вытягивать электрический огонь» из облака. Хорошо зная о связанных с этим опасностях, Франклин также упомянул в одном из своих писем Коллинсону, что любые люди, участвующие в таком эксперименте, должны будут наблюдать за явлением под защитой ограждения, похожего на солдатскую будку.
Слухи о теориях Франклина достигли Европы, где француз Томас Франсуа Д’Алимбар использовал 50-футовый вертикальный стержень для привлечения «электрической жидкости» (молнии).
Он добился успеха 10 мая 1752 года в Париже. В июле англичанин Джон Кантон успешно повторил эксперимент. Позднее к такому же выводу после собственного эксперимента пришел и русский химик Михаил Ломоносов.
Франклин, по-видимому, не подозревая об этих событиях за океаном, провел свою собственную версию эксперимента во время грозы в июне 1752 года в Филадельфии. Он стоял снаружи под навесом, держась за шелкового змея с привязанным к нему ключом. Когда ударяла молния, электричество проходило по ключу, а его заряд собирался в лейденской банке — старинном электрическом компоненте, который хранит электрический заряд высокого напряжения и может высвобождать его позже.
Многие считают, что воздушный змей на самом деле собирал электрический заряд из атмосферы и не был прямо поражен молнией — иначе Франклин мог быть поджарен в тот роковой день.
Сам Франклин позже написал в Pennsylvania Gazette 19 октября 1752 года, подробно описав свои выводы и предложив инструкции по воссозданию эксперимента:
Провод вытянет из них Электрический Огонь, и Воздушный Змей со всей Веревкой наэлектризуется, а распущенные Нити Веревки будут торчать во все стороны и притягиваться к приближающемуся Пальцу.
И когда Дождь намочит Воздушного змея и Шнур, так что он сможет свободно проводить Электрический Огонь, вы обнаружите, что он обильно вытекает из Ключа при приближении вашего сустава. На этом Ключе можно зарядить Флакон; и из полученного таким образом электрического огня можно зажигать духов и проводить все другие электрические эксперименты, которые обычно выполняются с помощью натертого стеклянного шара или трубки; и тем самым полностью продемонстрировано тождество Электрической Материи с Материей Молнии».При этом Франклин не открывал электричество. Он даже не был первым, кто провел эксперимент, показывающий, что освещение — это электричество, и не написал о результатах. Тем не менее, он считается первым ученым, сформулировавшим гипотезу и условия эксперимента.
Первое практическое использование электричества
После разоблачений экспериментов Франклина наука процветала во всех областях, включая электромагнетизм.
В 1800 году итальянский врач Луиджи Гальвани обнаружил, что когда лягушка касается двух разных металлов, ее лапка дергается.
Основываясь на этих выводах, его коллега Алессандро Вольта пришел к выводу, что между двумя металлическими пластинами существует своего рода электрический потенциал, заставляющий электрический заряд проходить через лапку лягушки.
Вольта использовал это понимание, чтобы изобрести первые современные батареи. В его честь мы теперь называем одно из свойств электричества, электрический потенциал (или напряжение ), его именем.
В 1808 году Хамфри Дэви приписывают изобретение первой эффективной «дуговой лампы» — куска углерода, который излучал свет при подключении к батарее. Дэви, по сути, изобрел первую электрическую лампочку.
В 1820 году Ганс Христиан Эрстед, А.М. Ампера и Д.Ф.Г. Араго подтвердил связь между электричеством и магнетизмом. Ампер, французский математик и физик, считается отцом электродинамики. Базовая единица электрического тока в Международной системе единиц (СИ), «ампер» или «ампер», названа в его честь. Позднее, в 1826 году, Георг Ом определил взаимосвязь между мощностью, напряжением, током и сопротивлением в «Законе Ома».
Основная единица сопротивления, ом, носит его имя.
Первое практическое использование электричества
В 1831 году Майкл Фарадей изобрел электрическую динамо-машину — по существу грубый генератор энергии — который использовал магнит, который двигался внутри катушки из медной проволоки, создавая слабый электрический ток.
Это подготовило почву для электрической революции во всем мире. В 1878 году американский изобретатель Томас Эдисон представил первую практическую лампочку накаливания, которая могла генерировать свет в течение нескольких часов подряд.
Позже, в конце 1800-х годов, сербско-американский изобретатель Никола Тесла первым начал работу с переменным током, асинхронным двигателем и многофазной системой распределения. У Теслы также были конкурирующие с Маркони патенты на изобретение радио.
Электричество сегодня и в будущем
Момент, когда человечество использовало электричество, стал важной вехой в истории. Мир никогда не был бы прежним, и большинство изобретений, которые мы считаем само собой разумеющимися сегодня, были бы просто невозможны без электричества.