История открытия электричества: появление и развитие

Слайд 1

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДУБКОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА ПЕРЕСЛАВСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА Работу выполнили обучающиеся 10 класса: Бабаева А. Беляев П., Клименко В., Фадеева Т. Руководитель: Беляев А.А. учитель первой квалификационной категории п. Дубки 2014

Слайд 2

АННОТАЦИЯ На протяжении всей истории человечества происходило развитие электричества и менялись представления человека о его природе, получении и применении. Можно выделить следующие этапы: античный; средние века до открытия лейденской банки и после; этап становления современных воззрений о электричестве.

Слайд 3

Электричество: от древних греков до наших дней 2019 1729 2019 1800 2019 1831 2019 1860 электризация янтаря 2019 1892 2019 1966 2019 1886 первая электро машина проводники и изоляторы вольтов столб лейденская банка электро дуга рождение электро техники электро двигатель телефон электро станция 2??? 600 до н.э электро станции России экзотика первая ГЭС России ГОЭЛРО мирный атом А что дальше? большое спасибо

Слайд 4

Электризация янтаря Около 600 года до н.э ., как гласят сохранившиеся предания, древнегреческому философу Фалесу Милетскому (625 —545 до н. э.) было известно свойство янтаря, натертого об шерсть, притягивать легкие предметы. Словом “электрон” древние греки называли янтарь. От него же пошло и слово “электричество”. Греки всего лишь наблюдали явления электричества, но не могли объяснить.

Слайд 5

Первая электрическая машина В 2019 году Отто фон Герике (1602 — 1686) создает один из первых электростатических генераторов, производящих электричество трением. Он представлял собой шар, отлитый из серы, натираемый руками. В 2019 году обнаружил, что заряженный шар потрескивает и светится в темноте (электролюминесценция).

Слайд 6

Проводники и изоляторы В 2019 году учёный Стивен Грей (1666—1736), который изучал свойства движения электричества, обнаружил, что не все материалы могут проводить электрический ток. Вещества, которые проводят ток, получили название «электрики» (проводники), а те, которые не проводят ток, – «диэлектрики» (изоляторы).

Слайд 7

Лейденская банка В 2019 году голландский физик и математик Лейденского университета Питер ван Мушенбрук (1692-1761) обнаружил, что стеклянная банка оклеенная оловянной фольгой, способна накапливать электричество. Мушенбрук назвал ее лейденская банка. Это по сути был первый электрический конденсатор.

Слайд 8

Вольтов столб В 2019 году Алессандро Вольта (1745 – 1827) построил химическую батарею (Вольтов столб): стало возможным получать электричество с помощью химических реакций. Он опустил в банку с кислотой две пластинки —цинковую и медную — и соединил их проволокой. Вольта предположил и показал, что по проволоке протекает электрический ток.

Слайд 9

Электрическая дуга В 2019 году Василий Владимирович Петров (1761 – 2019 ) установил возможность практического использования электрического тока для нагрева проводников, наблюдал явление электрической дуги в вакууме и различных газах. Выдвинул идею использования тока для освещения и плавки металлов.

Слайд 1

0

Рождение электротехники В 2019 году Майкл Фарадей (1791 – 1867) открыл электромагнитную индукцию, лежащую в основе современного промышленного производства электричества и многих его применений. Создал первую модель электродвигателя. Среди других его открытий — трансформатор, униполярный генератор (диск Фарадея) и др.

Слайд 1

1

Электродвигатель В 2019 году Борис Семенович Якоби (1801 – 1874) создал первый в мире электродвигатель с непосредственным вращением рабочего вала. Прославился открытием гальванопластики. Построил первый телеграфный аппарат, печатающий буквы.

Слайд 1

2

телефон В 2019 году Антонио Меуччи (1808 – 1889) пришел к выводу о возможности превращения звуковой вибрации в электрические импульсы, что позволяет передавать голос на дистанцию с помощью проводов. Именно он является подлинным изобретателем телефона.

Слайд 1

3

электростанция В 2019 году Томасом Эдисоном (1847 – 1931) была построена первая центральная электрическая станция на Пирльстрит в Нью-Йорке для питания осветительной нагрузки. Для освещения использовались лампы накаливания, на которые Эдисон получил патент в 2019 году.

Слайд 1

4

Электростанции россии В 2019 году в одном из внутренних дворов Нового Эрмитажа, который с тех пор носит название Электродвор , была построена электростанция по проекту техника дворцового управления Василия Леонтьевича Пашкова. Эта электростанция была крупнейшей во всей Европе на протяжении 15 лет.

Слайд 1

5

Первая гидроэлектростанция россии В 2019 году в Рудном Алтае на реке Березовка (приток р. Бухтармы ) была построена Березовская ( Зыряновская ) ГЭС. Она была четырехтурбинная общей мощностью 200 кВт и предназначалась для обеспечения электричеством шахтного водоотлива из Зыряновского рудника.

Слайд 1

6

гоэлро В 2019 году была создана Государственная комиссия по электрификации России (ГОЭЛРО) под председательством Г. М. Кржижановского (1872 – 1959). В состав ее вошли представители организаций и ведомств, занимавшихся вопросами электрификации. В работе комиссии участвовало свыше 200 ученых.

Слайд 1

7

Мирный атом 27 июня 2019 года первая в мире атомная электростанция с реактором АМ-1 (Атом мирный) мощностью 5 МВт, созданная под руководством Игоря Васильевича Курчатова (1903 – 1960), дала промышленный ток и открыла дорогу использованию атомной энергии в мирных целях, успешно проработав почти 48 лет.

Слайд 1

8

Экзотика В 2019 году на Камчатке, в долине реки Паужетка была построена первая в СССР геотермальная электростанция. Ее мощность — 12 МВт. Геотермальная электростанция вырабатывает электрическую энергию из тепловой энергии подземных источников (например, гейзеров).

Слайд 1

9

А что дальше??? В 2 ??? году … !!! Создание термоядерной электростанции поднимает ряд серьезных проблем, требующих проведения сложных исследований. Это одна из самых трудных технологических задач, за которую когда-либо бралось человечество. Однако в случае успеха будет обеспечено практически безграничное количество энергии.

Слайд 20

Большое спасибо!!! ИОЖИК благодарит: всех кто смотрел – за терпение ; projects.edu.yar.ru – за идею ; ru.wikipedia.org – за информацию ; yandex.ru . images . search – за картинки ; yandex.ru . yandsearch ? text – за текст ; администрацию школы – просто так .

История электрической энергии может быть прослежена примерно до 600 г. до н.э.. когда греческий философ Фалес Милетский обнаружил, что янтарь, потертый куском меха, притягивает легкие предметы, такие как перья. Это явление обусловлено статическим электричеством. Примерно в это же время пастух на территории нынешней Турции обнаружил явление магнетизма — он увидел, что частицы горной породы прилипают к железному наконечнику его посоха.

Уильям Гилберт в 16-ом веке доказал, что многие другие вещества также являются «электрическими» и что они обладают двумя электрическими свойствами. В то время как потертый кусочком меха янтарь приобретает «смоляное электричество», стекло, потертое шелком, приобретает «стеклянное электричество». Электричество отталкивает тот же тип электричества и притягивает противоположный тип. Ученые того времени полагали, что трение на самом деле создаст электричество (их термин для электрических зарядов). Они не могли предположить, что равное количество противоположного электрического заряда остается на мехе или шелке.

Немец Отто фон Герике изобрел первый электрический прибор в 2019 г. Он зарядил шар из серы статическим электричеством, держа свою руку напротив него, в то время как шар вращался вокруг оси. Его эксперимент был фактически предвестником теории, развитой в 2019 г. английским физиком Уильямом Ватсоном и американским государственным деятелем Бенджамином Фраклином, суть которой в том, что электрические заряды находится в любом веществе и что они могут быть получены трением. Франклин для того, чтобы доказать, что молния является разновидностью электричества, запустил воздушною змея во время грозы и вызывал искры, прикасаясь ключом к веревке. Некоторая польза от этого рискованного эксперимента состояла в том, что Франклин изобрел громоотвод.

Алессандро Вольта, итальянский аристократ, изобрел первую батарею. Используя несколько наполненных соленой водой стеклянных емкостей, в которые были помещены цинковые и медные электроды, ом обнаружил, что можно получить электрический удар, прикоснувшись к проводам. То была первая гальваническая батарея и, несомненно, предшественница аккумулятора, который был изобретен французским физиком Гастоном Планше в 2019 г. На сей раз это была кислотно-свинцовая батарея, в которой электричество создастся за счет химической реакции. При этом батарея могли быть восстановлена подачей электрического тока в противоположном направлении. Но никакая батарея или аккумуляторный элемент не может дать больше некоторого количества энергии, и изобретатели вскоре осознали, что нужен постоянный источник электрического тока. Майкл Фарадей, сын кузнеца из Сурреи и помощник сэра Гемфри Дэви, изобрел электрический генератор. В 2019 г. Фарадей создал машину, в которой медный диск вращался между полюсами большого магнита. Медные пластины обеспечивали контакты с ободом диска и осью, на которой он вращался, электрический ток проходил, когда между пластинами был контакт.

Уильям Стерджин из Варрингтона, графство Ланкашир, создал первый работающий электродвигатель в 2019 г. Он также создал первые рабочие электромагниты и использовал в генераторе вместо постоянных магнитов питаемые от батарей электромагниты. Ряд изобретателей, включая двух английских электротехников Кромвеля Варли и Генри Уальла, к 2019 г. усовершенствовали технологию изготовления постоянных магнитов.

Венгерский физик Аньос Йедлик и американский пионер электротехники Мозес Фармер также работали на этом поприще. Первым действительно успешным генератором стало детище немца Эрнста Вернера фон Сименса. Он создал свой генератор в 2019 г. и назвал его динамо-машиной. Сегодня термин «динамо» применяется только для генератора, который вырабатывает постоянный электрический ток, а термин «генератор» (от англ. alternator) подразумевает только машины переменного тока.

Американский инженер Элиху Томпсон разработал электродвигатели, которые могли бы работать от переменного тока. Томпсон также изобрел трансформатор, который менял напряжение источника электроэнергии. Он продемонстрировал свое изобретение в 2019 с, а пятью годами позже три венгра, Отто Блати, Макс Дери и Карл Зиперновски, создали первые коммерчески пригодные трансформаторы.

Невозможно точно определить, кто придумал конкретные электрические узлы для автомобильного двигателя. Во второй половине 19-го столетия новаторство во всех областях техники было стремительным (и продолжается до сих пор).

В 2019 г. француз Этьен Ленуар изобрел первый работоспособный газовый двигатель. Этот двигатель использовал вариант электрического зажигания на основе катушки, разработанной Румкорфом в 2019 г. В 2019 г. Карл Бенц использовал прототип магнето, который вращался от приводного ремня. Хотя он и нашел это неудобным из-за меняющейся скорости своего двигателя, Карл решил эту задачу, используя два элемента первичной батареи для обеспечения тока зажигания.

Рис. Полная схема электрических цепей в автомобиле

В 2019 г. француз Жорж Бутон изобрел контактные прерыватели для системы с катушкой зажигания, которая выдавала положительное высокое напряжение зажигания в момент пуска. Однако спорно, что именно эта схема является прообразом сегодняшней системы зажигания. Эмиль Морс использовал электрическое зажигание, подключенное к цепи низкого напряжения, питаемой аккумуляторами, которые подзаряжались от динамо-машины, приводимой в движение ременной передачей. Это было первая успешная зарядная система, она может быть датирована примерно 2019 г.

Грандиозная в наши дни империя Бош начиналась Робертом Бошем очень скромно. Наиболее важная часть его ранних исследований была связана с его мастером Фридрихом Симмсом. В конце 19-го века они изготовили магнето низкого напряжения. В 2019 г. Бош внедрил магнето высокого напряжения почти универсального назначения. Н-образный вид самого первого магнето сегодня используется как торговая марка Боша на всех изделиях компании.

С этого момента и далее система зажигания с магнето была доведена в Европе до очень высокого уровня, в то время как в США верх взяла батарейная система зажигания. Существенную роль в этой области сыграл Чарльз Ф. Кеттеринг. Работая на «Дайтоновскую электрическую компанию» — «Дэлко» (Delco), он создал стартер, систему зажигания и систему освещения для «Кадиллака» 2019 г. выпуска. Кеттеринг также изобрел регулятор напряжения ртутного типа.

Рис. Поперечный разрез магнето Лукаса типа RV6A

Трехщеточный генератор, разработанный доктором Гансом Лейтнером и Р. Г. Лукасом, впервые появился примерно в 2019 г. Он дал водителю некоторую возможность управления системой подзаряда. По современным меркам это был очень крупный генератор, но он мог вырабатывать ток только около 8 А.

Рис. Трехщеточный генератор

В течение следующего десятилетия было опробовано много других технических приемов, призванных решить проблему регулировки мощности при постоянно меняющейся скорости генератора. Был использован ряд новых методов управления, некоторые с большим успехом, чем предыдущие. Например, фрикционная муфта, которая плавно проскальзывала бы при определенной частоте вращения двигателя, нашла ограниченное применение. Одной из моих любимых идей была нагреваемая спираль в главной цели питания, которая при нагреве увеличивала свое сопротивление и вынуждала электрический ток течь в обход ее через шунтируюшую катушку, уменьшая поле подмагничивания динамо-машины. Было использовано множество вариантов поля «шунтирующей катушки». Все равно управление зарядкой батареи для всех этих систем постоянного тока было плохим, и часто на водителя возлагалась обязанность включать и выключать ток зарядки при достижении высокого и низкого предельных значений.

По сути, одним из ранних видов оснащения на приборной доске был указатель уровня электролита, чтобы контролировать состояние зарядки батареи.

Двухщеточная динамо-машина и блок контроля напряжении с компенсацией были впервые использованы в 1930-х гг. Это дало значительно лучший контроль над процессом заряда и подготовило почву для возникновения многих других электрических систем.

В 2019 г. произошел давно обсуждаемый переход к положительной земле, и Лукас сыграл в этом большую роль. Это было сделано для того, чтобы уменьшить напряжение искрообразования и таким образом продлить жизнь электрода свечи. Это также давало надежду уменьшить коррозию на клеммах батареи и других контактах в машине.

Пятидесятые голы были эрой, когда системы освещения начали развиваться в направлении создания современных сложных устройств. Мигающие «поворотники» заменили ручки семафоров, а лампы с двойной нитью накала сделали более удобными фары. Кварцевая галогеновая лампа, однако, появилась лишь в начале 1970-х.

В практику вошла установка таких узлов, как отопители, радиоприемники и даже прикуриватели. Также в 1960-70 гг. в большей степени стали доступны многие дополнительные опции, такие как омыватели ветрового стекла и двухскоростные стеклоочистители. Компания Cadillac создала полноценную систему кондиционирования и даже таймеры для фар.

Система с отрицательной землей была вновь введена в практику в 2019 г. Это, однако, создало ряд острых проблем, связанных, в частности, с распространением самодельных радиоприемников и прочих аксессуаров. Но и это тоже было хорошо, естественно, для успешной торговли автомобилями.

Эра инжекции топлива и электронного зажигания началась а 70-х гг. Состав приборов стал куда более сложным, и расположение их на приборной доске стало теперь важнейшей областью дизайна. В некоторых типах автомобилей стандартом стали задние стекла с подогревом. Генератор переменного тока, впервые использованный в 60-е годы в США к 2019 г. стал нормой и в Англии.

Большая доступная мощность и стабильность генератора переменного тока стали тем, чего именно и ждала электронная индустрия, и к 80-м годам электрические системы изменились до неузнаваемости.

Успехи в создании микрокомпьютеров и связанных с ними технологий сделали возможным управление всеми функциями автомобиля при помощи электричества.

На заре 19 века, в подвале, самый известный ученый того времени Гемфри Дэви создал уникальный образец электрического оборудования. Четыре метра в ширину, вдвое больше в длину состоящих из дурно пахнущих столбов металла и кислоты, он был построен чтобы выдавать больше электричества чем когда либо было возможно. Это была самая большая батарея в мире. Так Дэви открыл новую эру.

Это случилось на лекции в королевской ассоциации, где собрался весь свет лондонского общества. Исполненные ожидания, они рассаживались чтобы своими глазами увидеть новое электрическое чудо, то что они увидели на самом деле было уникально, они запомнили это на всю жизнь. При помощи двух простых графитовых прутков Гемфри Дэви собирался показать на что способно электричество. Электричество — одна из самых таинственных загадок природы, наиболее сильным его проявлением является молния. А началось все лишь с одной искры.

Представьте себе мир без света. Темно, холодно и безумно тихо. История возникновения электричества уходит глубоко в глубь. А началась она в «Лондонском Королевском Обществе по Развитию Знаний о Природе», в Великобритании.

Чуть более 300 лет тому назад, Фрэнсис Хоксби собрал на лекции в «Лондонском Королевском Обществе по Развитию Знаний о Природе» ученых, репортеров чтобы показать нечто такое, что увидевшие это в тот день запомнили его на всегда. Фрэнсис Хоксби откачал из стеклянного сосуда в виде сферы воздух, с помощью деревянной ручки начал крутить сферу, в зале погасили свечи публика приготовилась увидеть чудо, Хоксби стал прикладывать руки к поверхности сферы в результате зрители увидели пляшущее голубое сияние внутри сферы. Так была создана машина Хоксби. Сам автор данного эксперимента не стал развивать свой опыт, он так и не понял что невольно дал начало электрической эволюции. Тем не менее этому чуду стали больше уделять внимания обычные фокусники и уличные артисты, те кто увлекался электричеством стали называть себя электриками. Зрелищность к таким представлениям росла, а вместе с ней у электриков стало появляться больше вопросов.

Следующий прорыв произошел в результате несчастного случая. В то время жил некий Стивен Грей. Он был красильщиком шелка, в результате несчастного случая лишился своей работы и стал жить в приюте. Так появилось много свободного времени, которое он стал тратить проводя опыты над электричеством. В своё время его сильно привлекали искры вылетающие из под щелка.

В комнате Стивен Грей построил деревянную рамку, к верхним балкам которой на шелковых шнурах были подвешены две качели. У него была машина Хоксби для создания статического электричества. Собрав большую аудиторию, он велел одному из приютских мальчиков лечь на качели. Под качели Грей положил кусочки золотой фольги. Затем при помощи машины Хоксби он наэлектризовал мальчика. Золотая фольга подобно перьям притягивалась к пальцам мальчика. Проницательный ум Грея понимал, что это не просто шоу, а нечто большее. Он заметил, что ток не может протекать через все подряд вещи. Это заставило Грея разделить мир на два вида веществ, которые он назвал проводники и изоляторы. Но у его опыта был один недостаток, в течении долгого времени Грей не мог понять как удержать и сохранить электричество. Лишь через несколько лет человечество смогло сохранить электричество, но случилось это уже не в Британии.

В Голландии в 18 веке случилось самое существенное открытие того столетия как считает до сих пор большинство ученых. В Лейдене — центре электрических исследований Питер Ван Мушенбрук пытаясь сохранить электричество для своих опытов, мыслил буквально. Он считал, что электричество подобно воде. Поразмыслив Питер взял налил в стеклянный сосуд воду поставив его на изолятор, закрыл его крышкой, от машины Хоксби протянул электрический провод, конец которого опустил в сосуд с водой. Думая таким образом, что сможет «перелить» электричество из машины Хоксби в сосуд и подобно воде сможет его хранить там. В конце концов как он не старался у него ничего не получалось. После мучительных долгих опытов, Питер взял в руку сосуд забыв поставить его на изолятор пока тот заряжался, случайно другой рукой он прикоснулся к крышке и получил такой удар электричеством, что чуть не свалился с ног. В результате стало понятным, что заряд может храниться несколько дней в таком сосуде. Это открытие назвали в честь города, где было открытие – «Лейденской банкой». За несколько десятков лет, у людей накопилось множество вопросов, никто толком так и не понимал как работает «Лейденская банка», что из себя представляет электричество?

Очередной прорыв произошел в Великобритании. Бенджамин Франклин чтобы доказать, что молния это нечто иное как электричество, решил провести опыт заключающийся в запуске воздушного змея в грозу. Хотя идея принадлежит Франклину, сам он никогда не проводил этот эксперимент. Двое человек во Франции закрепили высокий металлический шест на железном столе, нижний конец уходил в бутылку, а верхний в небо. Через некоторое время молния ударила в шест, один из ассистентов подбежал и увидел как электрический ток соскочил с шеста на его руку и ударил его. Этот удар раскрыл сущность молнии. Молния оказалась тем же самым электричеством, которое создавали люди.

Через некоторое время, люди приблизились ещё ближе разгадке вопроса, что такое электричество. Генри Кавендиш не понимал почему у электрического ската не появляются искры. После, весной его осенило – количество электричества и его интенсивность разные вещи. Настоящий скат создавал тоже самое электричество что и Лейденская банка, только меньшей интенсивности. Так появился новый момент в развитии двух научных теорий. То что Генри Кавендиш называл количеством электричества, мы теперь называем электрическим зарядом, а интенсивность называется теперь разностью потенциалов или напряжением.

Очередной шаг в познании сущности электричества был удачно предпринят Алессандром Вольтом, в честь него в результате была названа единица измерения. Его любопытство подстегнуло странное вкусовое ощущение от соприкосновения металлов разных сплавов к языку. Он прикладывал две монетки и серебряную ложку к языку и чувствовал, как он говорил «вкус электричества». Но заряд был маленьким, а чтобы создать нечто большее нужно было что-то придумать. Перечитывая проводимые ранее опыты со скатами, его внимание привлекли пластины на спине ската. Он подумал, что может быть весь секрет заключается в этом. Вольта построил стол из металла состоящий из медных пластин и намоченных в кислоте картонных листков, он накладывал эти детали сверху друг друга. Подсоединив провода и прикоснувшись языком к двум другим кончикам проводов, он почувствовал более сильное электричество. Так была создана первая батарея. Электричество текущее из «Вольтова столба» назвали электрическим током.

Немногим более 200 лет тому назад, люди поняли, что электричество не просто статический заряд, а оно может протекать по проводам постоянно. Но людям той эпохи предстояло узнать нечто ещё более загадочное и удивительное. О том, что электричество взаимосвязано с магнетизмом первым обнаружил Майкл Фарадей. В 2019 году Фарадей продемонстрировал на опыте силы электромагнитного поля, заставив проволочку постоянно крутиться вокруг магнита. Для того чтобы доказать, ему понадобились знания и приборы других ученых. Он использовал все ранее достижения, в опыте участвовала ртутная ванночка, магнит установленный в неё, проводок подвешенный над магнитом и батарея. Этот опыт впервые смог привести ток в непрерывное движение, Фарадей открыл закон об электромагнитной индукции. По сути это первый электродвигатель.

История помнит ещё много более поздних великолепных открытий в области электричества. Среди известных фамилий, стоит выделить Томаса Алву Эдисона — создавшего большое количество электротехнических изобретений (лампа накаливания, розетки и т.д), которые в последствии были запатентованы и принесли Эдисону огромное состояние. Никола Тесла – молодой ученый мигрировавший в Америку и разработавший двигатель работающий без человеческого труда. Двигатель был основан на открытии переменного тока. Благодаря Тесла мы видим электрифицированный мир таким, какой он есть сегодня.

Современному человеку трудно представить жизнь без электричества. Оно прочно вошло в нашу жизнь, и мы мало задумываемся над тем, когда оно появилось. А ведь именно благодаря электричеству стали более интенсивно развиваться все направления науки и техники. Кто изобрел электричество, когда оно впервые появилось в мире?

История возникновения

Еще до нашей эры философ из Греции Фаллес заметил, что после трения янтаря о шерсть к камню притягиваются мелкие предметы. Затем исследованием таких явлений долгое время никто не занимался. Только в 17 веке исследовав магниты, их свойства английский ученый Уильям Гильберг ввел новый термин «электричество». Ученые стали больше проявлять интереса к нему и заниматься исследованиями в этой области.

Гильбергу удалось изобрести прообраз самого первого электроскопа, он назывался версор. С помощью этого прибора он установил, что кроме, янтаря и другие камни могут к себе притягивать мелкие предметы. В число камней входят:

  • алмаз;
  • аметист;
  • стекло;
  • сапфир;
  • сланцы;
  • опал;
  • карборунд.

Благодаря созданному прибору ученый смог провести несколько опытов и сделать выводы. Он понял, что пламя имеет свойство серьезно влиять на электрические свойства тел после трения. Ученый заявил, что гром и молния — явления электрической природы.

Великие открытия

Первые опыты по передаче электричества на малые расстояния были проведены в 2019 году. Ученые сделали вывод, что не все тела могут передавать электричество. Через несколько лет после ряда испытаний француз Шарль Дюфе заявил, что есть два типа электрического заряда — стеклянного и смоляного. Они зависят от материала, который используется для трения.

Затем учеными с разных стран были созданы конденсатор и гальванический элемент, первый электроскоп, медицинский электрокардиограф. Первая лампочка накаливания появилась в 2019 году, которую создал англичанин Деларю. Спустя 100 лет, Ирнвинг Ленгмюр разработал лампочку с вольфрамовой спиралью, заполненной инертным газом.

В 19 веке было много очень важных открытий, благодаря которым появилось электричество в мире Большую лепту в области открытий внесли известные всему миру ученые:

  • Ампер;
  • Джоуль;
  • Фарадей;
  • Гери;
  • Ом;
  • Вольт.

Они изучали свойства электричества и многие из них названы в их честь. В конце 19 века ученые-физики делают открытия о существовании электрических волн. Им удается создать лампу накаливания и передавать электрическую энергию на большие расстояния. С этого момента электричество медленно, но уверенно начинает распространяться по всей планете.

Когда появилось электричество в России?

Если говорить об электрификации на территории Российской империи, то в этом вопросе нет конкретной даты. Всем известно, что в 2019 году в Санкт-Петербурге сделали освещение по всему Литейному мосту. Он освещался с помощью ламп. Однако, в Киеве были установлены электрические фонари в одном из железнодорожных цехов на год раньше. Это событие не привлекло к себе внимание, поэтому официальной датой появления электрического освещения в Российской империи считается 2019 год.

Первый электротехнический отдел появился в России 30 января 2019 года в Русском техническом обществе. Отдел был обязан курировать внедрение электричества в повседневную жизнь государства. Уже в 2019 году Царское Село было полностью освещенным населенным пунктом и стало первым современным и европейским городом.

15 мая 2019 года считается также знаковой датой для страны. Это связано с проведением иллюминации Кремля. В это время вступал на престол император Александр III, а иллюминация была приурочена к такому важному событию. Почти сразу после этого исторического события освещение было проведено сначала на главной улице и затем в Зимний дворец Санкт-Петербурга.

По указу императора в 2019 году было учреждено «Общество электроосвещения». В его обязанности входило освещение двух главных городов — Москва и Санкт-Петербург. Уже через два года началось строительство электростанций по всем крупнейшим городам. Первый электротрамвай в России был запущен в 2019 году. В Петербурге через 4 года пустили в эксплуатацию первую ГЭС. Она была построена на реке Большая Охта.

Важным событием было появление первой электростанции в Москве в 2019 году. Ее построили на Раушской набережной с возможностью вырабатывать переменный трехфазный ток. Она сделала доступной передачу электричества на большие расстояния и использовать его без потери мощности. Строительство электростанций в других российских городах стало развиваться только перед Первой мировой войной.

Интересные факты истории появления электричества в России

Если внимательно изучать некоторые факты электрификации Российского государства можно узнать много любопытной информации.

Первую лампочку накаливания с угольным стержнем изобрел в 2019 году А.Н.Лодыгин. Устройство было запатентовано крупнейшими странами Европы. Через время ее усовершенствовал Т. Эдиссон и лампочку стали использовать по всей планете.

Русский электротехник П.Н. Яблочков в 2019 году закончил разработку электрической свечи. Она стала проще, дешевле и удобней чем лампочка Лодыгина в эксплуатации.

В составе Русского технического общества был создан Особый Электротехнический отдел. В него входили П.Н. Яблочков, А.Н.Лодыгин, В.Н.Чиколев и другие активные физики и электротехники. Главная задача отдела было — содействие развитию электротехники в России.

Электричество, совокупность явлений, обусловленных существованием, движением и взаимодействием электрически заряженных тел или частиц. Взаимодействие электрических зарядов осуществляется с помощью электромагнитного поля (в случае неподвижных электрических зарядов — электростатического поля).

Развитие электроэнергетической базы страны.

Движущиеся заряды (электрический ток) наряду с электрическим возбуждают и магнитное поле, т. е. порождают электромагнитное поле, посредством которого осуществляется электромагнитное взаимодействие (учение о магнетизме является составной частью общего учения об электричестве). Электромагнитные явления описываются классической электродинамикой, в основе которой лежат Максвелла уравнения

Законы классической теории электричества охватывают огромную совокупность электромагнитных процессов. Среди 4 типов взаимодействий (электромагнитных, гравитационных, сильных и слабых), существующих в природе, электромагнитные занимают первое место по широте и разнообразию проявлений. Это связано с тем, что все тела построены из электрически заряженных частиц противоположных знаков, взаимодействия между которыми, с одной стороны, на много порядков интенсивнее гравитационных и слабых, а с другой — являются дальнодействующими в отличие от сильных взаимодействий. Строение атомных оболочек, сцепление атомов в молекулы (химические силы) и образование конденсированного вещества определяются электромагнитным взаимодействием.

Опыты по электролечению.

Простейшие электрические и магнитные явления известны ещё с глубокой древности. Были найдены минералы, притягивающие кусочки железа, а также обнаружено, что янтарь (греч. электрон, elektron, отсюда термин электричество), потёртый о шерсть, притягивает лёгкие предметы (электризация трением). Однако лишь в 2019 У. Гильберт впервые установил различие между электрическими и магнитными явлениями. Он открыл существование магнитных полюсов и неотделимость их друг от друга, а также установил, что земной шар — гигантский магнит.

В XVII — 1-й половине XVIII вв. проводились многочисленные опыты с наэлектризованными телами, были построены первые электростатические машины, основанные на электризации трением, установлено существование электрических зарядов двух родов (Ш. Дюфе), обнаружена электропроводность металлов (английский учёный С. Грей). С изобретением первого конденсатора — лейденской банки (1745) — появилась возможность накапливать большие электрические заряды. В 1747-53  Франклин изложил первую последовательную теорию электрических явлений, окончательно установил электрическую природу молнии и изобрёл молниеотвод.

Во 2-й половине XVIII в. началось количественное изучение электрических и магнитных явлений. Появились первые измерительные приборы — электроскопы различных конструкций, электрометры. Г. Кавендиш (1773) и  Ш.Кулон (1785) экспериментально установили закон взаимодействия неподвижных точечных электрических зарядов (работы Кавендиша были опубликованы лишь в 1879).

Схема мультипликатора Швейггера.

Этот основной закон электростатики (Кулона закон) впервые позволил создать метод измерения электрических зарядов по силам взаимодействия между ними. Кулон установил также закон взаимодействия между полюсами длинных магнитов и ввёл понятие о магнитных зарядах, сосредоточенных на концах магнитов.

Следующий этап в развитии науки об электричестве связан с открытием в конце XVIII в. Л.Гальвани «животного электричества» и работами А.Вольты, который изобрёл первый источник электрического тока — гальванический элемент (т. н. вольтов столб, 1800), создающий непрерывный (постоянный) ток в течение длительного времени. В 1802 В.В.Петров, построив гальванический элемент значительно большей мощности, открыл электрическую дугу, исследовал её свойства и указал на возможность применений её для освещения, а также для плавления и сварки металлов. Г. Дэви электролизом водных растворов щелочей получил (1807) неизвестные ранее металлы — натрий и калий. Дж,П.Джоуль установил (1841), что количество теплоты, выделяемой в проводнике электрическим током, пропорционально квадрату силы тока; этот закон был обоснован (1842) точными экспериментами Э.Х.Ленца (закон Джоуля — Ленца).

Г.Ом установил (1826) количественную зависимость электрического тока от напряжения в цепи. К.Ф.Гаусс сформулировал (1830) основную теорему электростатики.

Схема опыта Фарадея.

Наиболее фундаментальное открытие было сделано Х.Эрстедом в 1820; он обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку — явление, свидетельствовавшее о связи между электричеством и магнетизмом. Вслед за этим в том же году А.М.Ампер установил закон взаимодействия электрических токов (Ампера закон). Он показал также, что свойства постоянных магнитов могут быть объяснены на основе предположения о том, что в молекулах намагниченных тел циркулируют постоянные электрические токи (молекулярные токи). Т. о., согласно Амперу, все магнитные явления сводятся к взаимодействиям токов, магнитных же зарядов не существует. Со времени открытий Эрстеда и Ампера учение о магнетизме сделалось составной частью учения об электричестве.

Со 2-й четверти XIX в. началось быстрое проникновение электричества в технику. В 20-х гг. появились первые электромагниты. Одним из первых применений электричества был телеграфный аппарат, в 30-40-х гг. построены электродвигатели и генераторы тока, а в 40-х гг.- электрические осветительные устройства и т. д. Практическое применение электричества в дальнейшем всё более возрастало, что в свою очередь оказало существенное, влияние на учение об электричестве.

В 30-40-х гг. XIX в. в развитие науки об электричестве внёс большой вклад М.Фарадей — творец общего учения об электромагнитных явлениях, в котором все электрические и магнитные явления рассматриваются с единой точки зрения. С помощью опытов он доказал, что действия электрических зарядов и токов не зависят от способа их получения [до Фарадея различали «обыкновенное» (полученное при электризации трением), атмосферное, «гальваническое», магнитное, термоэлектрическое, «животное» и другие виды Э.].

Опыт Араго («магнетизм вращения»).

В 2019 Фарадей открыл индукцию электромагнитную — возбуждение электрического тока в контуре, находящемся в переменном магнитном поле. Это явление (наблюдавшееся в 2019 также Дж. Генри) составляет фундамент электротехники. В 1833-34 Фарадей установил законы электролиза; эти его работы положили начало электрохимии. В дальнейшем он, пытаясь найти взаимосвязь электрических и магнитных явлений с оптическими, открыл поляризацию диэлектриков (1837), явления парамагнетизма и диамагнетизма (1845), магнитное вращение плоскости поляризации света (1845) и др.

Фарадей впервые ввёл представление об электрическом и магнитном полях. Он отрицал концепцию дальнодействия, сторонники которой считали, что тела непосредственно (через пустоту) на расстоянии действуют друг на друга.

Согласно идеям Фарадея, взаимодействие между зарядами и токами осуществляется посредством промежуточных агентов: заряды и токи создают в окружающем пространстве электрическое или (соответственно) магнитное поля, с помощью которых взаимодействие передаётся от точки к точке (концепция близкодействия). В основе его представлений об электрическом и магнитном полях лежало понятие силовых линий, которые он рассматривал как механические образования в гипотетической среде — эфире, подобные растянутым упругим нитям или шнурам.

Идеи Фарадея о реальности электромагнитного поля не сразу получили признание. Первая математическая формулировка законов электромагнитной индукции была дана ф. Нейманом в 2019 на языке концепции дальнодействия.

Устройство электродвигателя Бурбуза.

Им же были введены важные понятия коэффициентов само- и взаимоиндукции токов. Значение этих понятий полностью раскрылось позднее, когда У. Томсон (лорд Кельвин) развил (1853) теорию электрических колебаний в контуре, состоящем из конденсатора (электроёмкость) и катушки (индуктивность).
Большое значение для развития учения об электричестве имело создание новых приборов и методов электрических измерений, а также единая система электрических и магнитных единиц измерений, созданная Гауссом и В.Вебером.

В 2019 Вебер указал на связь силы тока с плотностью электрических зарядов в проводнике и скоростью их упорядоченного перемещения. Он установил также закон взаимодействия движущихся точечных зарядов, который содержал новую универсальную электродинамическую постоянную, представляющую собой отношение электростатических и электромагнитных единиц заряда и имеющую размерность скорости.

При экспериментальном определении (Вебер и ф. Кольрауш, 1856) этой постоянной было получено значение, близкое к скорости света; это явилось определённым указанием на связь электромагнитных явлений с оптическими.

Схема устройства Колеса Барлоу.

В 1861-73 учение об электричестве получило своё развитие и завершение в работах Дж. К. Максвелла. Опираясь на эмпирические законы электромагнитных явлений и введя гипотезу о порождении магнитного поля переменным электрическим полем, Максвелл сформулировал фундаментальные уравнения классической электродинамики, названные его именем. При этом он, подобно Фарадею, рассматривал электромагнитные явления как некоторую форму механических процессов в эфире.

Главное новое следствие, вытекающее из этих уравнений, — существование электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света. Уравнения Максвелла легли в основу электромагнитной теории света. Решающее подтверждение теория Максвелла нашла в 1886-89, когда  Г.Герц экспериментально установил существование электромагнитных волн. После его открытия были предприняты попытки установить связь с помощью электромагнитных волн, завершившиеся созданием радио, и начались интенсивные исследования в области радиотехники.

В конце XIX — начале XX вв. начался новый этап в развитии теории электричества. Исследования электрических разрядов увенчались открытием Дж. Дж. Томсоном дискретности электрических зарядов. В 2019 он измерил отношение заряда электрона к его массе, а в 2019 определил абсолютную величину заряда электрона. Х. Лоренц, опираясь на открытие Томсона и выводы молекулярно-кинетической теории, заложил основы электронной теории строения вещества. В классической электронной теории вещество рассматривается как совокупность электрически заряженных частиц, движение которых подчинено законам классической механики. Уравнения Максвелла получаются из уравнений электронной теории статистическим усреднением.

Внешний вид первого двигателя Якоби.

Попытки применения законов классической электродинамики к исследованию электромагнитных процессов в движущихся средах натолкнулись на существенные трудности. Стремясь разрешить их, А. Эйнштейн пришёл (1905) к относительности теории. Эта теория окончательно опровергла идею существования эфира, наделённого механическими свойствами. После создания теории относительности стало очевидно, что законы электродинамики не могут быть сведены к законам классической механики.

На малых пространственно-временных интервалах становятся существенными квантовые свойства электромагнитного поля, не учитываемые классической теорией электричества. Квантовая теория электромагнитных процессов — квантовая электродинамика — была создана во 2-й четверти XX в. Квантовая теория вещества и поля уже выходит за пределы учения об электричестве, изучает более фундаментальные проблемы, касающиеся законов движения элементарных частиц и их строения.

С открытием новых фактов и созданием новых теорий значение классического учения об электричестве не уменьшилось, были определены лишь границы применимости классической электродинамики. В этих пределах уравнения Максвелла и классическая электронная теория сохраняют силу, являясь фундаментом современной теории электричества.

Классическая электродинамика составляет основу большинства разделов электротехники, радиотехники, электроники и оптики (исключение составляет квантовая электроника). С помощью её уравнений было решено огромное число задач теоретического и прикладного характера. В частности, многочисленные проблемы поведения плазмы в лабораторных условиях и в космосе решаются с помощью уравнений Максвелла.